JP2022552355A - internal UV therapy - Google Patents
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- A61N2005/065—Light sources therefor
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- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
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Abstract
体内紫外線療法を実施するためのUV光送達デバイスが提供される。このデバイスは、近位端と遠位端とによって分離される細長い本体を含む。このデバイスはまた、収容空間で収容されるように構成されたUV光源を含む。いくつかの実施例では、UV光源は、320nm~410nmの間の有意な強度を有する波長の光を放出するように構成され、気管内チューブまたは鼻咽頭エアウエイと組み合わせて利用される。【選択図】図1DA UV light delivery device is provided for performing internal UV therapy. The device includes an elongated body separated by proximal and distal ends. The device also includes a UV light source configured to be housed in the housing space. In some embodiments, the UV light source is configured to emit light at wavelengths of significant intensity between 320 nm and 410 nm and is utilized in combination with an endotracheal tube or nasopharyngeal airway. [Selection drawing] Fig. 1D
Description
関連出願の相互参照
本出願は、全て体内紫外線療法と題された、2019年10月15日に出願された米国仮出願第62/915,448号、2020年3月20日に出願された米国仮出願第62/992,861号、2020年3月23日に出願された米国仮出願第62/993,595号、2020年3月27日に出願された米国仮出願第63/000,788号、および2020年4月20日に出願された米国仮出願第63/012,727号に対する優先権を主張するものであり、これらの米国仮出願の内容を参照により本明細書に援用する。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is filed March 20, 2020, U.S. Provisional Application No. 62/915,448, filed October 15, 2019, all entitled Internal Ultraviolet Therapy Provisional Application No. 62/992,861, U.S. Provisional Application No. 62/993,595 filed March 23, 2020, U.S. Provisional Application No. 63/000,788 filed March 27, 2020 and U.S. Provisional Application No. 63/012,727, filed April 20, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
開示の分野
本発明は、体内紫外線療法のためのシステム及び方法を対象とする。
FIELD OF THE DISCLOSURE The present invention is directed to systems and methods for internal ultraviolet therapy.
開示の背景
以下の説明は、本発明を理解するのに有用であり得る情報を含む。本明細書で提供される情報のうちのいずれかが、先行技術であること、もしくは現在請求されている発明に関連していること、または具体的もしくは黙示的に参照されている任意の刊行物が先行技術であることを認めるものではない。
BACKGROUND OF THE DISCLOSURE The following description includes information that may be useful in understanding the present invention. Any publication to which any of the information provided herein is either prior art or relevant to the presently claimed invention or to which it is specifically or implicitly referenced is not an admission that is prior art.
感染性疾患、免疫介在性疾患、及び炎症性疾患は、世界的な課題を提起し続けている。過去数十年の間に大きな前進があったにもかかわらず、これらの疾患の治療は依然として最適ではない。例えば、多くの患者は、人工呼吸器を使用しているときに上気道感染及び肺炎にかかり、死に至る可能性がある。例えば、人工呼吸器治療を受けている患者は、気管内チューブ(「ETT」)で挿管されており、人工呼吸システムを介して感染症(例えば、肺炎)にかかる可能性がある。したがって、患者の呼吸器系などの体細胞系におけるウイルス感染、細菌感染などの感染の比率を減らす必要がある。 Infectious, immune-mediated and inflammatory diseases continue to pose a global challenge. Despite significant advances in the last few decades, treatment of these diseases is still suboptimal. For example, many patients develop upper respiratory tract infections and pneumonia while on ventilators, which can lead to death. For example, a patient on ventilator therapy is intubated with an endotracheal tube (“ETT”) and can acquire an infection (eg, pneumonia) through the ventilator system. Therefore, there is a need to reduce the rate of infections, such as viral and bacterial infections, in somatic systems such as the respiratory system of patients.
開示の概要
体内紫外線療法を実施するためのUV光送達システムが提供される。本システムは、気管内(ET)チューブ、鼻咽頭エアウエイ(NPA)、またはその他の同様のデバイスの内側に配置されるように適合された送達チューブと、送達チューブから外にUV光を送達するように配置された送達チューブ内の少なくとも1つのUV光源とを含み、少なくとも1つのUV光源は、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成される。送達チューブは、透明または部分的に透明であり得る。
SUMMARY OF THE DISCLOSURE A UV light delivery system is provided for performing internal UV therapy. The system includes a delivery tube adapted to be placed inside an endotracheal (ET) tube, nasopharyngeal airway (NPA), or other similar device, and a UV light delivery tube adapted to deliver UV light out of the delivery tube. and at least one UV light source within the delivery tube disposed in the at least one UV light source, the at least one UV light source configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm. The delivery tube can be transparent or partially transparent.
少なくとも1つのUV光源は、一連のLED光源であり得る。いくつかの実施例では、一連のLED光源は、ピーク波長が335~350nmの間、または338~342nmの間のUV光を放出するように構成され得る。UV光源は、感染症を治療するのに十分な閾値強度で、335nm~350nmの間の光を放出するように構成され得る。 At least one UV light source may be a series of LED light sources. In some examples, the series of LED light sources can be configured to emit UV light with peak wavelengths between 335-350 nm, or between 338-342 nm. A UV light source may be configured to emit light between 335 nm and 350 nm at a threshold intensity sufficient to treat infections.
UV光源は、送達チューブの実質的な長さに沿ってUV光を送達するように構成され得る。送達チューブは、カテーテルであり得る。UV光源は、その335nm~350nmの間の最大強度の10%を超える強度の光のみを放出するように構成され得る。 A UV light source may be configured to deliver UV light along a substantial length of the delivery tube. The delivery tube can be a catheter. A UV light source may be configured to emit only light with an intensity greater than 10% of its maximum intensity between 335 nm and 350 nm.
本システムはまた、気管内送達(ET)チューブの内側に配置されるように適合された送達チューブと、ET送達チューブから外にUV波長を放出するように配置されたET送達チューブ内の少なくとも1つのUV光源とを含み得、少なくとも1つのUV光源は、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成される。UV光源は、断続的な放出のために構成され得る。UV光源は、UV-A及びUV-Bのうちの少なくとも1つ、またはUV-Aのみを含む波長を放出するように構成され得る。 The system also includes a delivery tube adapted to be positioned inside an endotracheal delivery (ET) tube, and at least one UV wavelength within the ET delivery tube positioned to emit UV wavelengths out of the ET delivery tube. and at least one UV light source configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm. UV light sources may be configured for intermittent emission. The UV light source may be configured to emit wavelengths including at least one of UV-A and UV-B, or only UV-A.
本システムは、UV光源に接続された電源をさらに備え得る。 The system may further comprise a power supply connected to the UV light source.
UV光源は、ETチューブ内及び喉頭内の感染性病原体を処理するように構成することができる。 The UV light source can be configured to treat infectious agents within the ET tube and within the larynx.
また、患者の体内の感染状態について患者を治療する方法が開示されており、本方法は、呼吸のための患者の腔の内側に送達チューブを挿入することと、送達チューブ内に配置されたUV光源から335~350nmの領域のUV-A光を放出して、閾値持続時間の間に閾値強度で、送達チューブから外にUV波長を放出することと、を含む。 Also disclosed is a method of treating a patient for an infectious condition within the patient's body, the method comprising inserting a delivery tube inside a patient's cavity for breathing; Emitting UV-A light in the region of 335-350 nm from the light source and emitting UV wavelengths out of the delivery tube at a threshold intensity for a threshold duration.
本方法は、339~346nmの間のピーク波長を有する一連のLED光源を備えたカテーテルである送達チューブを含み得る。呼吸腔は気管または鼻咽頭であり得る。 The method may include a delivery tube that is a catheter with a series of LED light sources with peak wavelengths between 339-346 nm. The respiratory cavity can be the trachea or nasopharynx.
感染状態は、細菌感染、ウイルス感染、真菌感染、肺炎、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。 Infectious conditions may be selected from the group consisting of bacterial infections, viral infections, fungal infections, pneumonia, and combinations thereof.
閾値持続時間は、少なくとも20分を含み得る。閾値強度は、少なくとも13、15、または18W/m2を含み得る。閾値強度は、少なくとも1,100マイクロワット/cm2、1,100マイクロワット/cm2、2,000マイクロワット/cm2、または2,100マイクロワット/cm2、2,200マイクロワット/cm2、または2,300マイクロワット/cm2の強度を含み得る。 A threshold duration may include at least 20 minutes. The threshold intensity can include at least 13, 15, or 18 W/m2. The threshold intensity is at least 1,100 microwatts/ cm2 , 1,100 microwatts/ cm2 , 2,000 microwatts/ cm2 , or 2,100 microwatts/ cm2 , 2,200 microwatts/ cm2 , or an intensity of 2,300 microwatts/cm 2 .
送達チューブは、気管内チューブの内側に挿入することができる。また、気管内チューブを吸引しながら、気管内チューブの内側に送達チューブを挿入することもできる。 The delivery tube can be inserted inside the endotracheal tube. Alternatively, the delivery tube can be inserted inside the endotracheal tube while suctioning the endotracheal tube.
本明細書に開示されるさらなる特徴及び利点は、以下の説明に示され、部分的には、その説明から明らかになり、または本明細書に開示されている原理の実践によって習得することができる。本明細書に開示される特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲に特に指摘された器具及び組み合わせによって実現し、得ることができる。本明細書に開示されるこれら及び他の特徴は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から完全に明らかになり、または本明細書に示された原理の実践によって習得することができる。 Additional features and advantages disclosed herein will be set forth in, and in part will be apparent from, the description that follows, or may be learned by practice of the principles disclosed herein. . The features and advantages disclosed herein may be realized and obtained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims. These and other features disclosed herein will become more apparent from the ensuing description and appended claims, or may be learned by practice of the principles presented herein.
上述の開示、ならびにその利点及び特徴を得られ得る方法を記載するために、上述の原則のさらに具体的な説明は、添付の図面に示す具体例を参照することで行われる。これらの図面は、本明細書に開示される例示の態様だけを表し、したがって、その範囲を制限するとみなされるべきではない。これらの原則は、以下の図面を用いて、さらに具体的かつ詳細に記載されて説明される。 For purposes of describing the manner in which the above disclosure and the advantages and features thereof may be obtained, a more specific description of the principles set forth above will be made by reference to the specific examples illustrated in the accompanying drawings. These drawings represent only exemplary aspects disclosed herein, and are therefore not to be considered limiting of its scope. These principles are described and explained with additional specificity and detail through the use of the following figures.
詳細な説明
定義
別途定義されない限り、本明細書で使用する技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。SzycherのDictionary of Medical Devices CRC Press,1995は、本明細書で使用される多くの用語及び語句に有用な案内を提供することができる。当業者であれば、本発明の実施に使用し得る本明細書に記載されたものと同様または同等の多くの方法及び材料を認識するであろう。実際に、本発明は、具体的に記載された方法及び材料に決して限定されるものではない。例えば、図は、主に胃腸管における本発明を示しているが、全体を通して示されるように、開示されたシステム及び方法は、他の用途に使用することができる。
DETAILED DESCRIPTION Definitions Unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Szycher's Dictionary of Medical Devices CRC Press, 1995 can provide a useful guide to many of the terms and phrases used herein. Those skilled in the art will recognize many methods and materials similar or equivalent to those described herein that could be used in the practice of the present invention. Indeed, the invention is in no way limited to the specifically described methods and materials. For example, although the figures show the invention primarily in the gastrointestinal tract, as indicated throughout, the disclosed systems and methods can be used in other applications.
いくつかの実施形態では、本発明の特定の実施形態を説明し特許請求するために使用される寸法、形状、相対位置などの特性は、「約」という用語によって修飾されたものとして理解されるべきである。 In some embodiments, characteristics such as size, shape, relative position, etc., used to describe and claim certain embodiments of the present invention are understood to be modified by the term "about." should.
本明細書で使用するとき、「ETT」は、患者の呼吸を補助するため、患者の口から気管へと入れられ、人工呼吸器に接続される可撓性チューブである気管内チューブを指す。 As used herein, "ETT" refers to an endotracheal tube, which is a flexible tube that is placed through a patient's mouth into the trachea and connected to a ventilator to assist the patient's breathing.
本明細書で使用するとき、「NPA」は、気道の確保を補助するため、鼻腔を通して舌根にかけて入れられる可撓性チューブである鼻咽頭エアウエイを指す。 As used herein, "NPA" refers to a nasopharyngeal airway, which is a flexible tube that is placed through the nasal cavity and over the base of the tongue to help open the airway.
本明細書で使用するとき、用語「LED」は、様々な可視光スペクトル及び非可視光スペクトルにわたって光を発する半導体光源である発光ダイオードを指す。LEDは通常、それらの発光スペクトル領域にわたって強度が変化する一連の波長を含む発光スペクトルを持ち、通常、その波長領域にわたってベル形または同様の形状の強度曲線に従う。特定のLEDは通常、そのピーク発光強度の波長、またはLEDがその最高強度の放射線を放出する波長を用いて特徴付けられる。 As used herein, the term "LED" refers to a light emitting diode, which is a semiconductor light source that emits light across various visible and non-visible light spectrums. LEDs typically have emission spectra that include a range of wavelengths with varying intensities over their emission spectral region, and typically follow a bell-shaped or similarly shaped intensity curve over the wavelength region. A particular LED is typically characterized using the wavelength of its peak emission intensity, or the wavelength at which the LED emits its highest intensity radiation.
したがって、LEDは通常、ある領域の波長にわたる光を発し、特定のLEDはまた、それが閾値強度(いくつかの実施例では、LEDの最大強度のパーセンテージ)を超えて発する波長の範囲を用いて特徴付けられ得る。例えば、所与のLEDは、335nm~345nmの波長の間でのみ、最大発光強度の少なくとも10%の光を発し得る。335nm未満及び345nm超では、そのLEDの発光強度は、そのLEDのピーク強度発光波長(本明細書では「ピーク波長」)の10%未満であり、場合によっては、低すぎて治療に適切ではない可能性がある。したがって、多くの治療適用では、335nm~345nmの間の波長のみが、その特定のLEDの治療に影響を与えることになる。 Thus, an LED typically emits light over a range of wavelengths, and a particular LED also uses the range of wavelengths for which it emits above a threshold intensity (in some embodiments, a percentage of the LED's maximum intensity). can be characterized. For example, a given LED may emit light at least 10% of its maximum emission intensity only between wavelengths of 335 nm and 345 nm. Below 335 nm and above 345 nm, the emission intensity of the LED is less than 10% of the peak intensity emission wavelength (herein "peak wavelength") of the LED, and in some cases too low to be therapeutically relevant. there is a possibility. Therefore, for many therapeutic applications, only wavelengths between 335 nm and 345 nm will affect the therapy of that particular LED.
したがって、本明細書に記載されている波長の領域は、LEDによって治療部位に送達される発光の特定の治療適用、持続時間、及び強度に対して(またはLEDによって発される発光の出力に基づいて)治療的に有効または有意な波長の領域であり得る。いくつかの実施例では、波長の領域は、ピーク発光強度の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20%である強度を有するLEDによって発される波長の領域であり得る。 Accordingly, the ranges of wavelengths described herein are for a particular therapeutic application, duration, and intensity of luminescence delivered by the LED to the treatment site (or based on the power of luminescence emitted by the LED). ) can be a therapeutically effective or significant region of wavelengths. In some embodiments, the region of wavelengths is at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 of the peak emission intensity. , 18, 19, or 20% of the wavelength emitted by the LED.
よって、本明細書には、LEDがその最大強度の閾値強度パーセンテージを発光する領域に対応する様々なLED光源の発光スペクトル領域が開示されている。市販されているLEDの様々なLEDスペクトル発光領域及び発光のピーク強度波長の例が、Filippo, et al, 「LEDs: Sources and Intrinsically Bandwidth-Limited Detectors」に記載されており、その内容は参照によりその全体が援用される。 Accordingly, disclosed herein are emission spectral regions of various LED light sources corresponding to regions in which the LED emits a threshold intensity percentage of its maximum intensity. Examples of various LED spectral emission regions and peak intensity wavelengths of emission for commercially available LEDs are described in Filippo, et al, "LEDs: Sources and Intrinsically Bandwidth-Limited Detectors," the contents of which are incorporated by reference. Referenced in its entirety.
次に、本発明の様々な実施例を説明する。以下の説明では、これらの実施例を十分に理解し説明を可能にするための具体的詳細を提供する。しかしながら、当業者であれば、本発明がこれらの詳細の多くを必要とせずに実践し得ることを理解するであろう。同様に、当業者はまた、本発明が本明細書に詳細に記載されていない他の多くの明白な特徴を含み得ることを理解するであろう。さらに、関連する説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、いくつかの周知の構造または機能については、以下には詳細に示さず、または説明しない場合がある。 Various embodiments of the invention will now be described. The following description provides specific details for a thorough understanding and enabling description of these embodiments. One skilled in the art will understand, however, that the invention may be practiced without many of these details. Likewise, those skilled in the art will also appreciate that the invention may include many other obvious features not described in detail herein. Additionally, some well-known structures or functions may not be shown or described in detail below to avoid unnecessarily obscuring the related description.
以下で使用されている用語は、本発明の特定の具体的な実施例の詳細な説明と併せて使用されている場合でも、最も広く合理的に解釈されるべきである。実際に、特定の用語が、以下で強調されることさえある。しかし、限定的に解釈されることを意図した用語は、この発明を実施するための形態の節で明確かつ具体的にそのようなものとして定義される。 The terms used below are to be interpreted in their broadest reasonable, even when used in conjunction with the detailed description of certain specific embodiments of the invention. In fact, certain terms may even be emphasized below. However, terms that are intended to be interpreted in a restrictive manner are clearly and specifically defined as such in the Detailed Description section.
本明細書には多くの具体的な実施態様の詳細が記載されているが、これらは任意の発明の範囲または特許請求される可能性のあるものの範囲への制限として解釈されるべきではなく、特定の発明の特定の実施態様に特有である特徴の説明として解釈されるべきである。本明細書で別々の実施態様との関連で説明されている特定の特徴は、単一の実施態様で組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施態様との関連で説明されている様々な特徴を、複数の実施態様で別々に、または任意の好適なサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴は特定の組み合わせで機能するものとして上記で説明され、当初はそのように特許請求されることさえあり得るが、特許請求された組み合わせからの1つ以上の特徴は、場合によっては、その組み合わせから分離することができ、その特許請求された組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形を対象としてもよい。 Although this specification provides details of many specific embodiments, these should not be construed as limitations on the scope of any invention or what may be claimed; It should be construed as a description of features that are characteristic of particular embodiments of particular inventions. Certain features that are described in this specification in the context of separate embodiments can also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments separately or in any suitable subcombination. Further, while features are described above as functioning in particular combinations, and may even be originally claimed as such, one or more features from a claimed combination may in some cases be The claimed combination may be separated from the combination and may cover any subcombination or variations of the subcombination.
同様に、操作が特定の順序で図面に描かれる場合があるが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような操作が、図示された特定の順序で、もしくは順次的な順序で実行されること、または図示される全ての操作が実行されることを要求するものと理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスク処理及び並列処理が有利な場合がある。さらに、上記の実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、全ての実施態様においてそのような分離を必要とするものと理解されるべきではなく、説明されるプログラム構成要素及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一緒に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることが理解されるべきである。 Similarly, although operations may appear in the figures in a particular order, it is understood that such operations may be performed in the specific order shown or in a sequential order to achieve desirable results. It should not be understood as requiring that all illustrated operations be performed or that all illustrated operations be performed. Multitasking and parallel processing may be advantageous in certain situations. Furthermore, the separation of various system components in the above embodiments should not be understood to require such separation in all embodiments, and the described program components and system generally: It should be understood that they may be integrated together in a single software product or packaged in multiple software products.
概要
UV-A領域及びUV-B領域のUV光は、従来より皮膚疾患の治療に用いられてきたが、人体内部のより広範な感染症治療または炎症治療のために開発されたものではない。本開示は、患者体内の内部感染及び炎症状態を管理するために使用することができる、カテーテル、カプセル、内視鏡、チューブ、またはポートを介して治療線量のUV光を発するためのシステムを説明する。本明細書に開示されるUV光源は、抗生物質及び抗炎症薬/免疫抑制剤に代わる安全かつ有効な代替手段を、患者の様々な内管(例えば、結腸、膣、気管)に提供することを目的としている。
Overview UV light in the UV-A region and UV-B region has been used for the treatment of skin diseases, but has not been developed for the treatment of wider infections or inflammations inside the human body. The present disclosure describes a system for emitting therapeutic doses of UV light through a catheter, capsule, endoscope, tube, or port that can be used to manage internal infectious and inflammatory conditions within a patient. do. The UV light source disclosed herein provides a safe and effective alternative to antibiotics and anti-inflammatory/immunosuppressive agents to various internal tracts of patients (e.g., colon, vagina, trachea). It is an object.
いくつかの実施例では、特定の適応症及び治療のために、UV-A光のみまたはUV-B光のみが放出され得る。例えば、UV光源は、本明細書に開示されるように、335nm、340nm、もしくは345nmを中心とする波長、またはその近傍の領域の波長を有し得る。他の実施形態では、UV光源は、320nm~410nmの間の波長を発し得、及び/またはその領域内で発光のピーク強度を有し得る。本システム及び方法を使用して、様々な波長を提供できることを理解されたい。いくつかの実施例では、提供される波長領域は、特定の強度及び適用期間において治療的に有効である可能な最長の波長であり得る。 In some examples, only UV-A light or only UV-B light may be emitted for certain indications and treatments. For example, the UV light source may have wavelengths centered at or in the region near 335 nm, 340 nm, or 345 nm, as disclosed herein. In other embodiments, the UV light source may emit wavelengths between 320 nm and 410 nm and/or have a peak intensity of emission within that region. It should be appreciated that various wavelengths can be provided using the present systems and methods. In some examples, the wavelength region provided can be the longest possible wavelength that is therapeutically effective at a particular intensity and duration of application.
図1Aは、送達チューブ100及びいくつかのUV光源150と、本システムに電力を供給するための電源120とを含むUV光管理システムの実施例を示す。したがって、図示のように、介護者(例えば、医師)が、患者の結腸に送達チューブ100を誘導することができる。患者の意図された治療標的に誘導されると、電源120が通電されて、光源150から治療標的(例えば結腸)にUV光が放出され得る。
FIG. 1A shows an example of a UV light management system that includes a
図1Bは、送達チューブ100と、いくつかのUV光源150と、本システムに電力を供給するための電源120とを含むUV光管理システムの実施例を示す。したがって、介護者(例えば、医師)が、患者の膣に送達チューブ100を誘導することができる。患者の膣に誘導されると、送達チューブ100が電源120によって通電されて、治療光(例えば、UV光)が膣管に放出され得る。本明細書に開示されるUV光源は、抗生物質及び抗炎症薬/免疫抑制剤に代わる安全かつ有効な代替手段を、結腸領域及び/または膣領域に提供することを目的としている。
FIG. 1B shows an example of a UV light management system that includes a
図1Cは、送達チューブ100と、UV光源150と、電源120と、制御システムとを含むUV光管理システムの実施例を示す。制御システムは、電力を供給し、治療の持続時間及び/または強度を制御する。したがって、図示のように、介護者(例えば、医師)が、人工呼吸中に患者の気管に送達チューブ100を誘導することができる。患者の気管に誘導されると、電源120が通電され、それにより電源120は、送達チューブ100(例えばワイヤード接続)を介して光源150に電力を供給して、気管及び/または他の呼吸気管に治療光(例えば、UV光)を放出することが可能である。
FIG. 1C shows an embodiment of a UV light management system including
例えば、本明細書に開示されているように、気管内チューブ(ETT)と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者の換気中にETT内で送達チューブ100を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ100は、ETTに接続され得もしくは組み込まれ得、またはETTが、ETTに組み込まれた光源150を有し得る。したがって、光源150は、UV光源150が、ETTを取り囲む気管気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ150及び/またはETT内に配置され得る。
For example, as disclosed herein, systems and methods have been developed for providing internal ultraviolet therapy in combination with an endotracheal tube (ETT). Therefore, the
図1Dは、送達チューブ100と、UV光源150と、電源120と、制御システムとを含むUV光管理システムの実施例を示す。制御システムは、電力を供給し、治療の期間及び/または強度を制御する。したがって、図示のように、介護者(例えば、医師)が、患者の鼻咽頭に送達チューブ100を誘導することができる。患者の鼻咽頭に誘導されると、電源120が通電され、それにより電源120は、送達チューブ100(例えばワイヤード接続)を介して光源150に電力を供給して、鼻咽頭及び/または他の呼吸気管に治療光(例えば、UV光)を放出することが可能である。
FIG. 1D shows an embodiment of a UV light management system including
例えば、本明細書に開示されているように、鼻咽頭エアウエイ(NPA)と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者のNPA内で送達チューブ100を誘導することができる。いくつかの実施例では、送達チューブ100は、鼻咽頭エアウエイに適合するように寸法決めされ構成され得る。いくつかの実施例では、送達チューブ100は、鼻咽頭エアウエイの湾曲部に対応するように可撓性であってもよい。他の実施例では、送達チューブ100は、NPSに接続され得もしくは組み込まれ得、またはNPAが、NPAに組み込まれた光源150を有し得る。したがって、光源150は、UV光源150が、NPAを取り囲む鼻咽頭内の呼吸組織を照射するように、チューブ150及び/またはNPA内に配置され得る。
For example, as disclosed herein, systems and methods have been developed for providing internal ultraviolet therapy in combination with a nasopharyngeal airway (NPA). Thus, the
送達システム
体内の様々な部分に治療用UV光を送達するための送達チューブ/ロッド100が提供される。送達チューブ/ロッドは、少なくとも1つのUV光源150を含むことができる。送達チューブ/ロッド100は、カテーテル、内視鏡、カプセル(嚥下用または坐剤用)、またはUV光源150を収容するように構成された他の任意の医療機器であり得る。
Delivery System A delivery tube/
いくつかの実施例では、UV送達チューブ100は、カテーテルとして構成され得、患者の呼吸療法中にまたは他の療法中にETTまたはNPAの内部を誘導され得る。いくつかの実施形態では、UV送達チューブ/ロッド100は内視鏡として構成され、これは、直腸にまたは経口で挿入され、適切な領域に誘導されて抗炎症用または他の治療用の線量のUV光を送達する。別の実施形態では、UV送達チューブ/ロッド100は、動脈、尿道、膣及び尿路、外耳道、気道などに挿入されるカテーテルとして構成することができる。さらに別の実施形態では、UV送達チューブ/ロッド100は、患者の膀胱に挿入される尿道留置カテーテルとして構成される。いくつかの実施形態では、膨張式バルーンカテーテルが、例えば、膣、直腸、胃食道接合部、胃、胆道、または他の適切な通路など、通路を有する内臓の内部でUV光を発するために、UV光源150を含むことができる。いくつかの実施形態では、UV光源150は、介護者の手袋として構成することができる。この構成は、より短い持続時間の治療のために、患者の開口部(例えば、口、直腸、膣、または他の開口部)にUV光を放出するのを補助することができる。
In some examples, the
いくつかの実施形態では、UV光源150は、送達チューブ/ロッド100に恒久的に取り付けられている。他の実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、UV光源150が、医師の好みで構成可能であり、取り付け及び取り外しができるように構成される。送達チューブ/ロッド100は、UV光源150への電気的接続を可能にするために中空内部を含むことができる。代替実施形態では、UV光源150はワイヤレスであり、送達チューブ/ロッド100に結合することが可能であってもよい。
In some embodiments,
光源
送達チューブ100または他の送達デバイスに応じて、UV光を放出することができる様々な光源150を利用することができる。例えば、図2は、チューブ100に沿って分布された一連のLED光源150を含む、可撓性送達チューブ100(例えば、カテーテル、内視鏡など)の実施形態を示す。他の実施例では、UV光を放出することができる他の適切な光源150を利用することができる。光源150のそれぞれは、電気的接続と共に取り付けられ、電源120に接続されている。LED光源150は、それらの小さなサイズと低い電力要求とにより、それらを送達チューブ100に沿って配置することが可能になるので、有利であり得る。
Light Sources Depending on the
光源150は、光源150の出力の強度及び持続時間を制御するための回路、メモリ、及び1つ以上のプロセッサを含む制御システムを含むことができる。この制御システムは、1つ以上のプロセッサによって実行可能な、光源150の出力を制御するための命令を含み得る。いくつかの実施例では、制御システムは、ワイヤード接続及び/またはワイヤレス接続を介して光源150に接続され得る。
したがって、光源150が送達チューブ100に沿って配置される場合、光源150は、患者体内の広い送達領域にUV光を送達することができる。それゆえに、治療標的領域が比較的大きくなり、結腸の大部分に影響を及ぼし得る炎症性疾患を治療することができる。
Thus, when the
図3は、電源120に接続された冷陰極ベース光源150を利用する送達チューブ100の実施例を示す。この実施形態では、冷陰極光源150は、透明で可撓性の送達チューブ100を通して光を送達する。この実施形態は、送達チューブ(または真空管)100を満たす不活性ガスを含み得る。送達チューブ100は、例えば、冷陰極管を含み得る。送達チューブ100は、フィラメントによって電気的に加熱されない任意の陰極発光体を含み得る。例えば、冷陰極蛍光灯は、水銀蒸気の放電を利用して紫外線を放出することができる。
FIG. 3 shows an embodiment of
ただし、ほとんどの実施形態では、チューブで使用されるガスは安全のために不活性でなければならない。例えば、ネオンガス蒸気は、十分なUV光を生成するために、12ボルトの電源120でエネルギーを与えられ得る。他の実施例では、電圧及び/または電流が様々な他の電源を利用して、現在の波長で十分に強い光を発生させる。
However, in most embodiments the gas used in the tube should be inert for safety. For example, a neon gas vapor can be energized with a 12
いくつかの実施形態では、光源150は、X線を放出することができる。これらの実施形態では、本システムは、真空管またはX線管を含み得る。
In some embodiments,
電源120は、光源150をオン及びオフするためにオン/オフスイッチまたは他の制御を含み得る。いくつかの実施例では、電源は、様々な強度でUV光源をオンにする機能、または治療の適用先に応じて強度を経時的に調節する機能を含むことになる。電源は、UV光源150のタイプによって異なる場合がある。例えば、LED実施態様の電力要件は、冷陰極実施態様の電力要件よりも少ない可能性がある。
UV領域
図4は、開示されたデバイス及び方法によって実施され得るUV領域を示す。例えば、光源は、UV-A及びUV-Bの領域のみの光を放出することができ、UV-C領域の光を放出することはできない。他の実施例では、本システム及び方法は、3つのUV領域全ての光を放出することができ、または可視スペクトルの光を放出することもできる。いくつかの実施例では、特定の適応症及び治療のために、UV-AのみまたはUV-Bのみの光が放出され得る。前述のとおり、光源は、335nm、340nm、もしくは345nmを中心とする最大強度の波長、またはその近傍の領域の波長を有し得る。他の実施形態では、光源150は、320nm~410nm、250nm~400nm、または本明細書で論じられる他の適切な領域の波長の光を放出することができる。
UV Region FIG. 4 shows the UV region that can be implemented by the disclosed device and method. For example, the light source may emit light only in the UV-A and UV-B ranges and not in the UV-C range. In other embodiments, the system and method can emit light in all three UV regions, or can emit light in the visible spectrum. In some embodiments, only UV-A or only UV-B light may be emitted for specific indications and treatments. As previously mentioned, the light source may have a wavelength of maximum intensity centered at 335 nm, 340 nm, or 345 nm, or a region of wavelengths therearound. In other embodiments,
いくつかの実施例では、適用される波長領域は、特定の適用先に対して(治療適用の強度及び持続時間を所与として)治療的に有効である最長の波長領域であり得る。例えば、波長が短いほど、治療により患者の体細胞または体組織が損傷を受ける可能性が高くなる。したがって、有効である最長の波長を適用することが最も安全である。 In some examples, the applied wavelength range may be the longest wavelength range that is therapeutically effective (given the intensity and duration of therapeutic application) for a particular application. For example, the shorter the wavelength, the more likely the treatment will damage the patient's body cells or tissues. Therefore, it is safest to apply the longest wavelength available.
いくつかの実施例では、より小さい/より短い波長が、UV-C領域に近づくにつれて、より有害になるため、345nmまたは340nm(または周囲の波長)を中心とする光源が最適な場合がある。例えば、波長が短いほど、そのエネルギーが多くなり、患者の組織及びDNAに損傷を与える可能性が高くなる。いくつかの実施例では、依然として十分な抗菌効果を提供し、依然として有効である最も安全な波長とする最長波長には、以下、335、336、337、338、339、340、341、342、342、344、345、346、347、348、349、または350nmの1つ以上が含まれ得る。したがって、本明細書に開示される光源150は、治療上有意な強度で、前出の波長のうちの1つ以上を有する光を放出することができる。
In some embodiments, light sources centered around 345 nm or 340 nm (or ambient wavelengths) may be best, as smaller/shorter wavelengths become more harmful as we approach the UV-C region. For example, the shorter the wavelength, the more energy it has and the more likely it is to damage the patient's tissue and DNA. In some embodiments, the longest wavelengths that still provide sufficient antimicrobial efficacy and are still the safest wavelengths to be effective include: , 344, 345, 346, 347, 348, 349, or 350 nm. Accordingly, the
いくつかの実施例では、光源は、335nm、336nm、337nm、338nm、339nm、340nm、341nm、342nm、343nm、344nm、345nm、346nm、347nm、348nm、349nm、350nm、351nm、352nm、353nm354nm、355nmのピーク波長を有するLEDであってもよい。いくつかの実施例では、LEDのピーク波長に+/-3nm、2nm、または1nmの誤差がある場合がある。いくつかの実施例では、LEDは、そのピーク強度発光波長を中心にして+/-4、5、または6nmの範囲で有意な強度の光を放出することができる。したがって、いくつかの実施例では、LEDまたは他の光源の波長領域は、340~350nm(例えば、有意な発光強度を有する波長を含む波長領域)であり得る。 In some embodiments, the light source is at It may be an LED with a peak wavelength. In some embodiments, the peak wavelength of the LED may have an error of +/−3 nm, 2 nm, or 1 nm. In some examples, the LED can emit light of significant intensity in the range of +/−4, 5, or 6 nm around its peak intensity emission wavelength. Thus, in some examples, the wavelength range of the LED or other light source can be 340-350 nm (eg, a wavelength range that includes wavelengths with significant emission intensity).
治療レジメン
本明細書の手順は、いくつかの異なる炎症性疾患及び感染性疾患を治療するために利用することができる。したがって、以下に応じて、すなわち、(1)疾患のタイプ、(2)光源のタイプ、(3)光源出力、(4)光源のUV領域、及び(5)感染または炎症の重症度に応じて、異なる量または期間の投与量のUV放射を投与することができる。例えば、いくつかの実施形態では、投与時間はカプセル消化速度によって決定され、他の要因(例えば、光源出力、UV領域など)を操作して、投与量を変えることができる。
Treatment Regimens The procedures herein can be utilized to treat a number of different inflammatory and infectious diseases. Thus, depending on: (1) the type of disease, (2) the type of light source, (3) the power of the light source, (4) the UV range of the light source, and (5) the severity of the infection or inflammation. , different amounts or durations of doses of UV radiation can be administered. For example, in some embodiments, administration time is determined by capsule digestion rate, and other factors (eg, light source power, UV range, etc.) can be manipulated to vary dosage.
他の実施例では、この光線療法は、10分、15分、18分、19分、20分、21分、22分、23分、24分、25分、26分、27分、28分、29分、30分、60分、90分、120分、もしくは160分、10分~160分の間の任意の分の範囲、または他の適切な時間、介護者によって提供され得る。さらに、本発明の方法は、少なくとも10分、15分、18分、19分、20分、21分、22分、23分、24分、25分、26分、27分、28分、29分、30分、または60分の閾値持続時間の間、療法を施すことを含むことができる。光源強度は、少なくとも1,000マイクロワット/cm2、1,100マイクロワット/cm2、2,000マイクロワット/cm2、2,100マイクロワット/cm2、2,200マイクロワット/cm2、2,300マイクロワット/cm2、2,400マイクロワット/cm2、2,500マイクロワット/cm2、2,600マイクロワット/cm2、2,700マイクロワット/cm2、2,800マイクロワット/cm2、2,900マイクロワット/cm2、3,100マイクロワット/cm2、3100マイクロワット/cm2、3,200マイクロワット/cm2、1,000~5,000マイクロワット/cm2、またはその適用先などの治療効果に関連する要因に応じて、他の適切な強度であり得る。本発明者らは、UV-A光を最大で5,000マイクロワット/cm2の強度まで安全に適用できることを確認している。ある実施例では、上記の光が継続的に放出されることになり、他の実施例では、その光がパルス療法に組み込まれることになる。 In other examples, the phototherapy is administered for 10 minutes, 15 minutes, 18 minutes, 19 minutes, 20 minutes, 21 minutes, 22 minutes, 23 minutes, 24 minutes, 25 minutes, 26 minutes, 27 minutes, 28 minutes, 29 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, 120 minutes, or 160 minutes, any range of minutes between 10 minutes and 160 minutes, or other suitable time may be provided by the caregiver. Additionally, the method of the present invention comprises at least 10 minutes, 15 minutes, 18 minutes, 19 minutes, 20 minutes, 21 minutes, 22 minutes, 23 minutes, 24 minutes, 25 minutes, 26 minutes, 27 minutes, 28 minutes, 29 minutes. administering therapy for a threshold duration of , 30 minutes, or 60 minutes. The light source intensity is at least 1,000 microwatts/ cm2 , 1,100 microwatts/ cm2 , 2,000 microwatts/ cm2 , 2,100 microwatts/ cm2 , 2,200 microwatts/ cm2 , 2,300 microwatts/ cm2 , 2,400 microwatts/ cm2 , 2,500 microwatts/ cm2 , 2,600 microwatts/ cm2 , 2,700 microwatts/ cm2 , 2,800 microwatts /cm 2 , 2,900 microwatts/cm 2 , 3,100 microwatts/cm 2 , 3100 microwatts/cm 2 , 3,200 microwatts/cm 2 , 1,000-5,000 microwatts/cm 2 , or other suitable strength, depending on factors associated with therapeutic efficacy such as its application. The inventors have determined that UV-A light can be safely applied up to an intensity of 5,000 microwatts/cm 2 . In some embodiments, the light will be emitted continuously, and in other embodiments the light will be incorporated into pulse therapy.
光源150は、強度及び標的微生物に基づいて、標的から様々な距離であり得る。例えば、いくつかの実施例では、光源150は、2000マイクロワット/cm2の強度を用いて大腸菌を死滅させるために(2.8cmまたは3.5cmではなく)大腸菌から0~2cmの範囲内にあることが必要である場合がある。いくつかの実施例では、強度は1000~5000マイクロワット/cm2であってもよく、標的組織までの距離は、0~1cm、0~1.5cm、0~2cm、0~2.5cm、0~3.0cm、0~3.5cm、0~4.0cm、または光の強度と標的病原体とに基づく他の同様の適切な範囲であってもよい。他の実施例では、必要なタイミング、距離、波長、及び強度は、ウイルスなどの標的によって異なる場合がある。
The
制御システム
いくつかの実施例では、制御システムを利用して、UV光源から放出される波長の強度及び持続時間を制御する。LED制御システムの例は、例えば、「Method and apparatus for outputting light in a LED-based lighting system」と題された米国特許第8,350,497号に記載されており、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
Control System In some embodiments, a control system is utilized to control the intensity and duration of the wavelengths emitted from the UV light source. Examples of LED control systems are described, for example, in US Pat. No. 8,350,497, entitled "Method and apparatus for outputting light in a LED-based lighting system," the contents of which are incorporated by reference. is incorporated herein in its entirety.
したがって、場合によっては、光源150は、光源150に供給される電力と光源150の出力とを制御する制御システムに接続され得る。制御システムは、個々の光源150の要件に基づいて、LEDを含む光源150の出力を制御するための様々な電子回路を含むことができる。いくつかの実施例では、光源150が異なる波長領域の複数のLEDを含む場合、制御システムは、どのLEDに電流を供給するかを決定し、したがって光源150から放出される波長を決定することができる。
Accordingly, in some cases,
以下の実施例は、特許請求された発明をより良好に例示するために提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されることを意図していない。特定の材料またはステップが言及される程度まで、それは単なる例示目的のものであり、本発明を限定することが意図されない。当業者は、本発明の能力を行使することなくかつ本発明の範囲から逸脱することなく、同等の手段または反応物質を開発することができる。 The following examples are provided to better illustrate the claimed invention and are not intended to be construed as limiting the scope of the invention. To the extent specific materials or steps are mentioned, it is for illustrative purposes only and is not intended to limit the invention. Those skilled in the art may develop equivalent means or reactants without exercising the power of the invention and without departing from the scope of the invention.
胃腸管
図5~図6は、結腸及び/または直腸の疾患を治療するための適用例を示す。例えば、図5は、光源150を含む送達チューブ100が、介護者により肛門を通して結腸に挿入され得ることを示す。その場合、送達チューブ100は、治療部位、例えば、結腸、腸の一部もしくは大部分(例えば、図6を参照)に誘導され得、または口を通して胃(例えば、図7を参照)に誘導され得る。そして、電源(または光源)120をオンにして、治療部位をUV光で照らすことができる。
Gastrointestinal Tract FIGS. 5-6 illustrate applications for treating colon and/or rectal disorders. For example, FIG. 5 shows that
いくつかの実施例では、これは、本明細書でより完全に記載されるように、潰瘍性大腸炎及びクローン病、IBD、感染性疾患などの疾患を含む様々な炎症性疾患を治療するために利用され得る。図示のように、疾患のサイズ、位置、及びタイプに応じて、送達チューブ100は、送達チューブ100の特定の部分または長さに埋め込まれ得るかまたは含まれ得る様々な量の光源150を含み得る。
In some embodiments, this is used to treat various inflammatory diseases, including diseases such as ulcerative colitis and Crohn's disease, IBD, infectious diseases, as more fully described herein. can be used for As shown, depending on the size, location, and type of disease,
図7は、内視鏡または他の送達チューブ100が、口腔から食道を通って胃へと挿入される実施形態を示す。この実施例では、胃の感染症または炎症性疾患をUV光源150で治療することができる。
FIG. 7 shows an embodiment in which an endoscope or
結腸内視鏡検査
図13は、UV発光デバイスがマウスの結腸内視鏡検査に使用される実施例を示す。結腸内視鏡検査とUVの適用とは安全に実施された。パラメータには、1,100マイクロワット/cm2の強度で10分及び30分のUV照射を行い、その72時間後に通常の結腸内視鏡検査を行うことが含まれている。
Colonoscopy FIG. 13 shows an example in which a UV emitting device is used for mouse colonoscopy. Colonoscopies and UV applications were safely performed. Parameters included 10 and 30 minutes of UV irradiation at an intensity of 1,100 microwatts/cm 2 followed by a routine colonoscopy 72 hours later.
GI治療は、以下の例示的な適用を含み得る。
1.潰瘍性大腸炎及びクローン病ならびに急性/慢性嚢炎などの慢性炎症性腸疾患(IBD)の治療
2.非IBD関連直腸炎の治療
3.IBD関連または非IBD関連の瘻の治療
4.炎症性狭窄の治療
5.顕微鏡的大腸炎の治療
6.UV光放出カプセルを使用した感染性下痢の治療
7.難治性ヘリコバクターピロリ及びMALTリンパ腫の治療
8.食道扁平苔癬及び尋常性天疱瘡の治療
9.難治性クロストリジウム・ディフィシルの治療
10.結腸無力症、熱帯性スプルー、セリアック病、小腸内細菌異常増殖、骨髄移植後感染の盲腸炎、偽ポリープ(鼻ポリープと同様)及び放射線腸炎の治療
11.異形成を伴うまたは伴わないバレット食道の治療
12.毎日のUV光カプセルによる肝性脳症の治療
13.残胃内PEGを通してILT(体内光線療法)カテーテルを留置することによるRoux-en-Y患者の盲係蹄症候群の治療
14.UV光を放出できる透明な排液線での肛門周囲瘻の治療
15.経皮的な栄養チューブまたは吸引チューブに関連する感染率の低下
16.粘膜及び粘膜下層に限局された胃腸癌の治療
17.粘膜及び粘膜下層に限局された肝胆道の感染症、炎症、及び癌の治療
GI therapy may include the following exemplary applications.
1. Treatment of chronic inflammatory bowel disease (IBD) such as ulcerative colitis and Crohn's disease and acute/chronic pouchitis2. Treatment of non-IBD-related proctitis3. 4. Treatment of IBD-related or non-IBD-related fistulae. 5. Treatment of inflammatory strictures; Treatment of microscopic colitis6. 7. Treatment of infectious diarrhea using UV light emitting capsules. 7. Treatment of refractory Helicobacter pylori and MALT lymphoma; 8. Treatment of lichen planus esophagus and pemphigus vulgaris. 10. Treatment of refractory Clostridium difficile. 10. Treatment of colon asthenia, tropical sprue, celiac disease, small intestinal bacterial overgrowth, post-bone marrow transplant infection appendicitis, pseudopolyps (similar to nasal polyps) and radiation enteritis. Treatment of Barrett's esophagus with or without dysplasia12. Treatment of hepatic encephalopathy with daily UV light capsules 13 . Treatment of blind loop syndrome in Roux-en-Y patients by placing an ILT (internal phototherapy) catheter through the remnant stomach PEG14. 15. Treatment of perianal fistulas with clear drains that can emit UV light. 16. Reduced infection rates associated with percutaneous feeding or suction tubes. 16. Treatment of gastrointestinal cancer confined to the mucosa and submucosa. Treatment of hepatobiliary infections, inflammations, and cancers confined to the mucosa and submucosa
カプセル
いくつかの実施形態では、送達デバイスは、送達チューブ/ロッド100の代わりにカプセルとして形作られる。そのような実施形態では、カプセルは、経口でまたは肛門によって患者に挿入される。カプセルは一定期間発光することができる。例えば、カプセルは、カプセルの通過を可能にするために、滑らかな透明もしくは半透明のポリマーまたは他の生体適合性コーティングを含むことができる。いくつかの実施例では、カプセルは、光源150及び電源120を含み得る。電源120は、例えば、小型電池を含むことができる。いくつかの実施形態では、カプセルを内臓に配置し固定して、長時間の光曝露を提供することができる。
Capsules In some embodiments, the delivery device is shaped as a capsule instead of delivery tube/
いくつかの実施形態では、カプセルは、UV光150がカプセルから全ての方向に光を放出するように配置されるように構成される。したがって、カプセルが消化器系を通過するとき、カプセルが排泄されるまで、カプセルは全ての方向にUV光を放出する。
In some embodiments, the capsule is configured such that the
図8は、患者によって飲み込まれ得るカプセル800を送達デバイスに利用したシステムの実施例を示す。カプセル800は、光源150と、光源150に電力を供給するための電源120とを含み得る。いくつかの実施例では、カプセルまたはその一部が透明な材料で作られて、光がカプセルを通して放射されることを可能にする。カプセルは、胃腸管内でのカプセルの位置を評価するために追跡デバイスを含み得る。カプセル送達システムは、連続的または断続的な制御された送達のために、中空器官にクリップで留めることができる。
FIG. 8 shows an embodiment of a system utilizing a
いくつかの実施例では、カプセルは、錠剤のサイズ以下であり得、経口摂取可能であり得る。カプセルは、カプセルが消化管の特定の部分に到達するか、またはそこに到達する可能性が最も高いときに、UV光源をオン及びオフにするためのタイマーを含み得る。例えば、カプセルには、30分、1時間、または2時間の後にカプセルをオンにする単純なタイマーが含まれている場合がある。例えば、カプセルは、IBSまたは他の感染状態または炎症状態を治療するために、カプセルが消化管に到達するまで、光源150をオンにすることができない。
In some examples, the capsule can be no larger than the size of a tablet and can be orally ingestible. The capsule may include a timer to turn the UV light source on and off when the capsule reaches, or is most likely to reach, a particular portion of the digestive tract. For example, a capsule may include a simple timer that turns the capsule on after 30 minutes, 1 hour, or 2 hours. For example, the capsule cannot turn on the
光伝導性送達チューブ
ある実施例では、光源150は、送達チューブ100(例えば、LED)の内側に配置され得、他の実施例では、光源150は、送達チューブ100の近位端の外側に配置され得るか、またはこの近位端と連携させて配置され得る。したがって、いくつかの実施例では、送達チューブ100は、光を光源150から送達チューブ100の先へと伝搬して、光が治療部位に放出できるようにするために、光ファイバまたは他の光伝導性材料から作製され得る。
Photoconductive Delivery Tube In some embodiments, the
例えば、図9及び図10に示すように、UV光管理システムは、送達ロッド940、UV光源950、及び光源アタッチメント900を含み得、光源アタッチメント900は、UV光源950と送達ロッド940との間に取り付けられるように構成される。送達ロッド940は、光スペクトルからUV-Cを除外するホウケイ酸塩セグメント930と、その後に続く、最小の損失でUVA/Bの透過距離を伸ばすために純シリカ(石英)900で作られたセグメントとを含み得る。
For example, as shown in FIGS. 9 and 10, a UV light management system can include a
例えば、純石英セグメントのみを使用すると、著しいUV-C光放出(例えば、4,300マイクロワット/cm2UV-C)が生じることが示されているが、UV光源950と送達ロッド940との間にホウケイ酸塩の短いセグメント(例えば、ホウケイ酸塩フィルタ)を入れて純石英ロッドを使用すると、ホウケイ酸塩セグメントなしでUV-A及びUV-Bが同じレベルで検出され、送達ロッド940の先端で放出されるUV-C光はわずか10マイクロワット/cm2となり、したがってUV光が、送達ロッド940全体にわたって送達されるために、UV光が送達ロッド940の本体へ後方反射されることを意味する。UV光源950は、UV光源950に電力を供給する電源(図示せず)に接続されるように構成され得る。
For example, using only pure quartz segments has been shown to produce significant UV-C light emission (eg, 4,300 microwatts/cm 2 UV-C), whereas
送達ロッド940は、光ファイバロッド/カテーテルであり得る。いくつかの例示的な実施形態では、送達ロッド940は、工業用ダイヤモンドを使用して切り目をつけ、それによってガラスカッターオイルが使用され、両側圧力が加えられて(不透明ではなく)明瞭に折られることによって作製される。送達ロッド940の先端は、ドリル(例えば、500RPMドリル)によって丸くすることができ、ドリルは、プレミアムダイヤモンド研磨パッド(例えば、120~200グリットのプレミアムダイヤモンド研磨パッド)及びサンドペーパー(例えば、400番サンドペーパー)を使用する。その後、UV-Cではない光(例えば、UV-A及びUV-B)が送達ロッド940の本体全体に放出され得るように、送達ロッド940の本体を120~200グリットのプレミアムダイヤモンド研磨パッドで研磨することができる。ロッドのカスタム不透明化には、代替の化学的不透明化を使用することができる。
光源アタッチメント900は、本体920と、本体920を筐体(例えば、ロッド、カテーテル、ハンドルなど)に取り付ける締結機構910(例えば、ネジ、止めネジ、ファスナ、釘など)とを含み得る。本体920は、光源(または電源)に接続するように構成された前端開口部970と、ロッド(またはカテーテル)に接続するように構成された後端開口部980とを含み得る。
The
光源アタッチメント900は、熱伝導のためにかつ光強度劣化を低減するためにアルミニウムで作ることができる。前端開口部970及び後端開口部980の両方の直径は、例えば、特定のカテーテル、チューブ、ロッドなどに適合するために変化し得る。光源アタッチメント900はまた、光損失を低減するように構成された凸レンズ930を前端開口部970と後端開口部980との間に含み得る。この凸レンズは、光損失を減らし、光を集束させる半凸耐熱レンズを含み得る。
The
カテーテル
いくつかの実施例では、送達デバイスは、動脈、尿道、または患者の体の他の部分に挿入可能であり得るカテーテルチューブ100であり得る。例えば、カテーテルチューブ100は、ガイドワイヤが通過することを可能にする中空部分を含み得る。したがって、介護者は、ガイドワイヤを治療部位に誘導し、次にカテーテルをガイドワイヤ上に通して、カテーテルを治療部位に、または治療部位を越えて誘導することができる。
Catheter In some examples, the delivery device can be a
次に、内視鏡の実施態様と同様に、カテーテルチューブ100は、動脈の内側にUV治療を施すのに適した任意の様々な光源150を含むことができる。いくつかの実施例では、この実施態様は、LEDなどのより小さな光源150を使用することができる。
Next, similar to the endoscopic embodiment, the
本明細書に開示される別の実施例では、送達デバイスは、(例えば、図11に示すように)尿道留置カテーテルとして膀胱に挿入され、その結果、UV光で尿路感染症を殺菌し得るカテーテルチューブ100であり得る。別の実施例では、送達デバイスは、直腸をUV光で治療するために直腸に挿入されるバルーンの一部であり得る。
In another example disclosed herein, the delivery device can be inserted into the bladder as an indwelling urethral catheter (e.g., as shown in FIG. 11) so that UV light can kill urinary tract infections. It may be
膣
さらに別の例では、送達デバイスは、患者の膣内の感染症を治療するために膣ロッドに組み込まれ得る。
Vagina In yet another example, the delivery device may be incorporated into a vaginal rod to treat an infection within the patient's vagina.
図22は、いくつかの実施例でUV光の膣内送達に利用することができる、本明細書に開示される実施形態による、例示的なUV発光デバイスを示す。本UV発光デバイスは、送達チューブ/ロッド100を含むことができる。いくつかの実施例では、送達チューブ/ロッド100は、4面の細長い本体101を含む。この4面の細長い本体101は、4つの側面のそれぞれにUV光源150を含むことができる。UV光源150は、送達チューブ/ロッド100の各側面に互い違いに配置することができる。送達チューブ/ロッド100は、近位端102及び遠位端103を含むことができる。細長い本体101の4つの側面は、遠位端103に向かって丸い表面105に集結する。送達チューブ/ロッド100の遠位端103は、上記のように、患者への挿入のために構成されている。対照的に、対向する近位端102は、送達チューブ/ロッド100の操作性のために構成されている。
FIG. 22 illustrates an exemplary UV light emitting device according to embodiments disclosed herein that can be utilized for intravaginal delivery of UV light in some examples. The present UV light emitting device can include delivery tube/
図23は、把持要素200を備えた図22のUV発光デバイスの実施例を示す。把持要素200は、ハンドルとして構成することができる。把持要素200は、近位端102で送達チューブ/ロッド100に取り付けることができる。把持要素200は、医師または医療提供者にとって人間工学的に十分であるように設計することができる。把持要素200はまた、ユーザの入力を受け取るように構成された入力構成要素201を含むこともできる。入力構成要素201は、送達チューブ/ロッド100及びUV光源150の機能を変更する内部プロセッサに接続することができる。いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、2~20個のUV光源を含む。本明細書に示される送達チューブ/ロッド100は、4つの側面の各側面に3つのUV光源150を含み、合計12個のUV光源150を含む。本明細書に開示される特徴を組み込んだ他の構成が実施可能であることを理解されたい。
FIG. 23 shows the embodiment of the UV light emitting device of FIG. 22 with
図24は、本明細書に開示される実施形態による、例示的なUV発光デバイス300を示す。UV発光デバイス300は、把持要素350を含むことができる。把持要素350は、医師または医療提供者にとって人間工学的に十分であるように設計することができる。把持要素350はまた、ユーザの入力を受け取るように構成された入力構成要素351を含むこともできる。入力構成要素351は、送達チューブ/ロッド300及びUV光源330の機能を変更する内部プロセッサに接続することができる。本明細書に示される送達チューブ/ロッド300は、4つの側面の各側面に2つのUV光源330を含み、合計8個のUV光源330を含む。本明細書に開示される特徴を組み込んだ他の構成が実施可能であることを理解されたい。
FIG. 24 shows an exemplary UV light emitting
いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、その遠位端103に回転ベースを含むことができる。この回転ベースは、UV光源150から放出される光が均一になるように、送達チューブ/ロッド100の回転を可能にすることができる。回転する送達チューブ/ロッド100を用いて患者を治療する場合、均一なUV放射率は、微生物増殖の治療に役立つ可能性が高い。いくつかの実施例では、送達チューブ/ロッド100はまた、ステッピングモータをも含む。ステッピングモータは、回転ベースの回転を可能にすることができる。
In some embodiments, delivery tube/
いくつかの実施形態では、UV光源150は、送達チューブ/ロッド100の全長に沿って分布しており、かつ遠位端103に分布して、UV光源150のより広範な適用を達成する。
In some embodiments,
いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、送達チューブ/ロッド100全体が光り、UV光を均一的に送出するように構成される。いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、UV-A領域及び/またはUV-B領域のみの光波を放出し、UV-C領域の光波を放出しないように構成される。例えば、UV光源150のピーク波長が340nmを含むことができる。他のより広い実施形態では、送達チューブ/ロッド100(及び光源150)は、320nm~410nmの間の波長を送達することができる。開示された送達チューブ/ロッド100を使用して、様々な波長及び様々な波長の組み合わせを提供できることを理解されたい。他の領域の波長には、例えば、250nm~400nmが含まれ得る。いくつかの実施形態では、垂直照射長は、送達チューブ/ロッド100の周りで8~10cmの間に延びる。
In some embodiments, the delivery tube/
送達チューブ/ロッド100は、生体適合性であるかまたは生体適合性コーティングを有する様々なポリマーを含む、任意の適切な構造(例えば、剛性構造または可撓性構造)で作製され得る。図25は、本明細書に開示される実施形態による、例示的なUV発光デバイス400を示す。いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、光源430からのUV光が送達チューブ/ロッド100から外に放射することを可能にするために、透明材料の外層を含むことができる。いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、例えば、シリコン、シリカ、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン/PTFE、ホウケイ酸塩、または他の適切な材料から作られた外面を含み得る。いくつかの実施形態では、送達チューブ/ロッド100は、ホウケイ酸塩外層を備えた銅を使用して構築されている。最適な冷却、露出領域、及び均一性のために、送達チューブ/ロッド100は、銅棒上に互い違いに配置された複数の発光ダイオード(LED)を含むことができる。いくつかの実施例では、8個のLEDを送達チューブ/ロッドに設けることができる。光源430の間隔は、最適な垂直照射長を可能にする間隔である。いくつかの実施形態では、垂直照射長は、送達チューブ/ロッド100の周りで8~10cmの間に延びる。
Delivery tube/
銅を使用して送達チューブ/ロッド100の本体を製造することにより、送達チューブ/ロッド100は、高温レベルに達することに耐えることができる。銅はヒートシンクとして機能し、送達チューブ/ロッド100が不快な温度に達するのを防ぐ。出願人はまた、送達チューブ/ロッド100の温度を最適化するために、特定の電流で光源150を動作させることを提案する。いくつかの実施例では、光源150は、60~100mAの範囲内で動作される。提案された範囲内で、送達チューブ/ロッド100の温度は40℃を超えて上昇しないので、適切な冷却ソリューションを実施するという目標を達成する。
By using copper to manufacture the body of the delivery tube/
図26~図29は、コントローラ450を備えたUV光送達システムの様々な実施例を示す。コントローラ450は、1つ以上のプロセッサ、メモリ、及び電池または他の電源を含むことができる。メモリは、本明細書に開示される様々な強度及び/または持続時間を使用して適用され得る様々な治療レジメンに伴う命令を含み得る。例えば、メモリは、プロセッサによって実行されると、所与の強度またはタイミングで光源150に電力を供給するデータ構造を含み得る。コントローラは、膣、GI、及びETTベースのUV光送達デバイスを含む、本明細書に開示された実施形態のいずれかに利用することができる。
26-29 illustrate various embodiments of UV light delivery systems with
図30を参照すると、体内紫外線療法を実施するためのプロセスが提供されている。このプロセスは、ステップ2501において、UV光送達デバイスを提供することを含む。UV光送達デバイスは、近位端及び遠位端を含む細長い本体を含む。細長い本体は、収容空間を含む。UV光送達デバイスはまた、収容空間に接続されるように構成されたUV光源を含むことができる。いくつかの実施例では、本方法はまた、ステップ2503で、2つのUV光源がUV光を外に均一的に放出するように構成されるように、細長い本体を回転させることを含む。
Referring to FIG. 30, a process is provided for administering internal ultraviolet therapy. The process includes providing a UV light delivery device at
このプロセスはまた、ステップ2504で、2つのUV光源から、340、341、342、343、344、345、346nmのピーク波長を有する320nm~410nmの間の波長を放出することを含み得る。いくつかの実施例では、このプロセスはまた、2つのUV光源から、細長い本体から外に放射線を放出することを含む。いくつかの実施例では、細長い本体は4つの側面を含む。細長い本体の4つの側面のそれぞれは、対応するUV光源150が、細長い本体に互い違いに配置されるように、収容空間を含む。
The process may also include, at
細長い本体は、近位端において収容空間及び対応するUV光源を含む。細長い本体は、部分的にホウケイ酸塩ガラスでコーティングされている。いくつかの実施例では、細長い本体は銅で作られている。 The elongated body includes a receiving space and corresponding UV light source at the proximal end. The elongate body is partially coated with borosilicate glass. In some embodiments, the elongate body is made of copper.
呼吸器
いくつかの実施例では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、患者の呼吸器系の体内通路にUV光を送達するために利用され得る。例えば、いくつかの実施例では、患者が換気されている間に、送達チューブ150を気管内チューブ(ETT)に誘導することができる。あるいは、送達チューブ150は、患者の鼻咽頭エアウエイ(NPA)に誘導することができる。これらの適用は、ウイルス感染症、細菌感染症、肺炎、及びその他の感染症を含む感染症を治療または予防するために利用できる。
Respiratory In some examples, the systems and methods disclosed herein can be utilized to deliver UV light to the body passageways of a patient's respiratory system. For example, in some embodiments,
いくつかの実施例では、送達チューブ100は、ETTの吸引中にETTに挿入され得る。他の実施例では、ここでのシステム及び方法が、体内光線療法を送達するために胸腔チューブに送達チューブを装備することにより、膿胸の治療を改善するために利用され得る。
In some examples, the
例えば、本明細書に開示されているように、気管内チューブ(ETT)と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者の換気中にETT内で送達チューブ100を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ100は、ETTに接続され得もしくは組み込まれ得、またはETTが、ETTに組み込まれた光源150を有し得る。したがって、光源150は、UV光源150が、ETTを取り囲む気管気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ150及び/またはETT内に配置され得る。
For example, as disclosed herein, systems and methods have been developed for providing internal ultraviolet therapy in combination with an endotracheal tube (ETT). Therefore, the
例えば、本明細書に開示されているように、鼻咽頭エアウエイ(NPA)と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者のNPA内で送達チューブ100を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ100は、NPAに接続され得もしくは組み込まれ得、またはNPAが、NPAに組み込まれた光源150を有し得る。したがって、光源150は、UV光源150が、NPAを取り囲む鼻咽頭気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ150及び/またはNPA内に配置され得る。
For example, as disclosed herein, systems and methods have been developed for providing internal ultraviolet therapy in combination with a nasopharyngeal airway (NPA). Thus, the
いくつかの実施例では、送達チューブ100内のUV光源150は、一連のLEDであり得る。例えば、送達チューブ100は、ETTまたはNPAに接続する可撓性カテーテルであり得、送達チューブ100から外にUV光を放出して、患者の呼吸気管を治療するために、及び/またはETTまたはNPAの内部を処置するために、カテーテル上またはカテーテル内部に配置されたLEDを有し得る。LEDは、電源へのワイヤード接続で接続され得る。他の実施例では、光源150は、LED以外の他の適切な光源150であり得る。
In some examples,
この実施例では、LEDは、335、336、337、338、339、340、341、342、342、344、345、346、347、348、349、350nmの最大発光強度波長、または335~350nmの間の任意の波長の領域を有し得る。他の実施形態では、LEDは、320nm~410nm、250nm~400nm、または本明細書で論じられる他の適切な領域の波長を放出することができる。 In this example, the LED has a maximum emission intensity wavelength of 335, 336, 337, 338, 339, 340, 341, 342, 342, 344, 345, 346, 347, 348, 349, 350 nm, or can have any wavelength region between In other embodiments, the LED can emit wavelengths in the 320 nm-410 nm, 250 nm-400 nm, or other suitable regions discussed herein.
図31は、UV光で患者の呼吸気管及び周囲組織を治療するための治療レジメンの実施例を示すフローチャートを示す。例えば、UV光源を備えたカテーテルまたは他の送達チューブ150を提供し(3100)、これをETT内に誘導する(3102)場合がある。次いで様々な治療のために、UV光源に通電し得る(3104)。
FIG. 31 shows a flow chart showing an example of a treatment regimen for treating a patient's respiratory tract and surrounding tissue with UV light. For example, a catheter or
いくつかの実施例では、339、340、341、342、343、344、345、または346nmを中心とする最大発光強度の波長を有するLEDを備えた送達カテーテルは、1日に1回、2回、または3回、少なくとも15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40、60、80、または90分間(またはこれらの範囲の間もしくは範囲外の他の適切な時間枠)通電され得る。適用される強度は、LEDの出力とLED光源から気管組織または他の呼吸気管組織までの距離とに基づいて、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300uW/cm2、またはこれらの範囲の間もしくは範囲外の他の適切な強度にすることができる。 In some examples, a delivery catheter with an LED having a wavelength of maximum emission intensity centered at 339, 340, 341, 342, 343, 344, 345, or 346 nm is administered once, twice daily. , or 3 times for at least 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 40, 60, 80, or 90 minutes (or these or any other suitable timeframe outside of the range) may be energized. The intensity applied is 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500 based on the power of the LED and the distance from the LED light source to the tracheal tissue or other respiratory tracheal tissue. , 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300 uW/cm 2 or other suitable intensities between or outside these ranges.
その他の治療適用及び治療レジメン
本明細書の手順は、いくつかの異なる炎症性疾患及び感染性疾患を治療するために利用することができる。したがって、以下に応じて、すなわち、(1)疾患のタイプ、(2)光源のタイプ、(3)光源出力、(4)光源のUV領域、及び(5)感染または炎症の重症度に応じて、異なる量または期間の投与量のUV放射を投与することができる。例えば、いくつかの実施形態では、投与時間はカプセル消化速度によって決定され、他の要因(例えば、光源出力、UV領域など)を操作して、投与量を変えることができる。他の実施例では、内視鏡が、医師/外科医によって1時間、30分間、2時間、または他の適切な時間、供給され得る。
Other Therapeutic Applications and Treatment Regimens The procedures herein can be utilized to treat a number of different inflammatory and infectious diseases. Thus, depending on: (1) the type of disease, (2) the type of light source, (3) the power of the light source, (4) the UV range of the light source, and (5) the severity of the infection or inflammation. , different amounts or durations of doses of UV radiation can be administered. For example, in some embodiments, administration time is determined by capsule digestion rate, and other factors (eg, light source power, UV range, etc.) can be manipulated to vary dosage. In other examples, the endoscope can be delivered by the doctor/surgeon for 1 hour, 30 minutes, 2 hours, or other suitable time.
以下は、治療レジメンとその適用との例である。したがって、本明細書に開示されるデバイス及び方法が、これらの異なる状態を治療するように適合され得る。
泌尿器科及び腎臓学:
1.透析中に既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析が、より狭い波長であるがより強いILTに対して行われる。
2.カテーテル依存患者における尿道留置カテーテルの滅菌
3.粘膜及び粘膜下層に限局された膀胱癌及び尿道癌の治療
4.難治性膀胱炎/尿路感染症の治療
5.腹膜炎、さらには長期の腹膜硬化症のリスクを減らすために、腹膜透析カテーテルへのUV光線療法を追加すること。
心臓病学
1.LVADを装着した既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析を、より狭い波長であるがより強力なUV療法に対して行うことができる。
2.難治性の細菌性及び真菌性の心内膜炎が、弁の直接UV光曝露で治療されること。この場合、光増感剤を静脈内投与することがある。
歯科
1.歯肉炎の治療。
2.白板症及び口腔扁平苔癬の治療。
3.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
血液学/腫瘍学
1.腸移植片対宿主病の治療。この場合、X線の波長が放出され、リンパ球を死滅させる。これは、小腸移植または緩和ケアを待つ末期クローン病の患者に使用することができる。
ENT
1.慢性副鼻腔炎の治療。
2.慢性耳炎の治療。
3.鼓膜切開術を必要とする患者における急性中耳炎の治療。
4.鼻ポリープの治療(UV光が鼻ポリープを収縮させるというエビデンスがある。添付論文参照)。
5.口臭の治療。
6.再発性扁桃炎/咽頭炎の治療。
7.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
手術
1.ドレーンにUV光技術を装備することにより、膿瘍の治療を改善すること。
2.混合型感染を避けるために、外科用ドレーンとともに使用する。
3.吻合治癒プロセスを早めること。
4.癒着を防ぐのに役立つ。
脳神経外科
1.難治性髄膜炎の治療におけるUV光の髄腔内線維光学的送達。
2.難治性シャント感染症の治療。
3.髄腔内またはくも膜下UV療法によるプリオン病の治療。
4-ウイルス量を減らすことによる進行性多巣性白質脳症に関連するJCウイルスの治療。
婦人科
1.細菌性膣炎または真菌性膣炎の治療。
2.直腸腟瘻/結腸瘻の治療。
3.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
リウマチ学
1.炎症性及び感染性の大関節炎の治療のための関節内ILT。
膣療法
1.図14A、図14Bは、マウスの膣治療に使用されているUV発光デバイスの実施例を示す。
The following are examples of treatment regimens and their applications. Accordingly, the devices and methods disclosed herein can be adapted to treat these different conditions.
Urology and nephrology:
1. Sterilizing the blood of patients with known bacteremia, fungemia, or viremia during dialysis to eradicate or reduce the microbial load. Alternatively, a light needle can be placed in the stoma and turned on outside the dialysis window as well. An ex vivo sensitivity analysis is performed for the narrower wavelength but stronger ILT.
2. 2. Sterilization of indwelling urethral catheters in catheter-dependent patients. 4. Treatment of bladder and urethral cancers confined to the mucosa and submucosa. 4. Treatment of refractory cystitis/urinary tract infections; Addition of UV phototherapy to peritoneal dialysis catheters to reduce the risk of peritonitis and even long-term peritoneal sclerosis.
2. Refractory bacterial and fungal endocarditis is treated with direct UV light exposure of the valve. In this case, the photosensitizer may be administered intravenously.
2. Treatment of leukoplakia and oral lichen planus.
3. Treatment of cancer confined to the mucosa and submucosa Hematology/
ENT
1. Treatment of chronic sinusitis.
2. Treatment of chronic otitis.
3. Treatment of acute otitis media in patients requiring myringotomy.
4. Treatment of nasal polyps (there is evidence that UV light shrinks nasal polyps, see attached paper).
5. Bad breath treatment.
6. Treatment of recurrent tonsillitis/pharyngitis.
7. Treatment of cancer confined to mucosa and
2. Use with surgical drains to avoid mixed infections.
3. Accelerate the anastomosis healing process.
4. Helps prevent adhesions.
2. Treatment of refractory shunt infections.
3. Treatment of prion diseases with intrathecal or intrathecal UV therapy.
4-Treatment of JC virus associated with progressive multifocal leukoencephalopathy by reducing viral load.
2. Treatment of rectovaginal/colic fistula.
3. Treatment of cancer confined to the mucosa and
実験データ
以下の一連の実験データは、本願により特許請求される発明をより良く説明するために提供されており、範囲を限定するものとして解釈されることを意図していない。
Experimental Data The following set of experimental data are provided to better illustrate the invention claimed by this application and are not intended to be construed as limiting the scope.
実施例1:大腸菌
図12A及び図12Bは、本明細書に開示されるUV発光デバイスが、大腸菌の増殖を防止するために使用される実施例を示す実験データを示す。図示するように、UV光が適用されなかった対照群は増殖し続けたが、UV発光デバイスによってUV光が適用された試験群は、経時的に大腸菌数の連続的な減少を示した。UV光は、大腸菌の増殖を防ぎ、時間の経過とともにバクテリアを死滅させることが示されている。
Example 1: E. coli Figures 12A and 12B show experimental data showing an example in which the UV light emitting device disclosed herein is used to prevent the growth of E. coli. As shown, the control group to which no UV light was applied continued to grow, while the test group to which UV light was applied by the UV light emitting device showed a continuous decrease in E. coli counts over time. UV light has been shown to prevent the growth of E. coli and kill the bacteria over time.
図15Bは、本明細書に開示されるUV発光デバイスが、大腸菌を含む液体培養で使用される実施例を示す。この実験と、他の細菌、及び真菌であるカンジダ・アルビカンス(Candida albicans)の同様の実験との結果を、例えば、図15A、及び図16、図17A~図17B、図18~図20、図21A、及び図21Bに示す。全ての結果は、UV-A光及びUV-B光が本明細書に開示されるUV発光デバイスによって液体サンプル上に放出された液体サンプル中の、大腸菌及び他の感染性病原体の増殖の有意な減少を示している。 FIG. 15B shows an example in which the UV light emitting device disclosed herein is used in a liquid culture containing E. coli. The results of this experiment and similar experiments with other bacteria and the fungus Candida albicans are shown, for example, in FIGS. 21A and 21B. All results demonstrate significant growth of E. coli and other infectious agents in liquid samples where UV-A and UV-B light is emitted by the UV light emitting device disclosed herein. showing a decline.
実施例2:細菌
別の実施例では、本明細書による2つの例示的なデバイスを、細菌を処理するためのUVA実験で使用した。第1のデバイスは、希硫酸、フッ化水素ナトリウム、硫酸バリウム、及び重フッ化アンモニウムの混合物で繰り返しエッチングしたホウケイ酸塩ロッド(外径3mm)であり、ロッドの端に、UVAが側面から放出される反射コーティングを付加した。この過程で、分光器(Ocean Optics;Extech)で確認したところ、UVA(ピーク波長345nm)の側面発光ロッドが得られた。第2のデバイスには、ピーク波長(345nm)の狭帯域LEDを組み込んだ。
Example 2: Bacteria In another example, two exemplary devices according to this description were used in UVA experiments for treating bacteria. The first device was a borosilicate rod (3 mm outer diameter) repeatedly etched with a mixture of dilute sulfuric acid, sodium hydrogen fluoride, barium sulfate, and ammonium bifluoride, with UVA emitting laterally at the end of the rod. Added reflective coating. During this process, a side emitting rod of UVA (peak wavelength 345 nm) was obtained as confirmed by a spectrometer (Ocean Optics; Extech). A second device incorporated a narrow band LED with peak wavelength (345 nm).
UVAロッドを液体培地に挿入した。光源として水銀灯(Asahi Max 303, Asahi Spectra Co., Tokyo, Japan)を使用した。第2のUVA発光デバイスは、ヒートシンク(Seoul Viosys, Gyeonggi-Do, Korea)に取り付けた小型発光ダイオード(LED)アレイ(ピーク波長345nm)であった。このデバイスを、以下に示すメッキ実験に使用した。 A UVA rod was inserted into the liquid medium. A mercury lamp (Asahi Max 303, Asahi Spectra Co., Tokyo, Japan) was used as the light source. The second UVA emitting device was a miniature light emitting diode (LED) array (peak wavelength 345 nm) attached to a heat sink (Seoul Viosys, Gyeonggi-Do, Korea). This device was used for the plating experiments described below.
大腸菌(Escherichia coli)、大腸菌GFP、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermis)、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)、エンテロコッカス・フェカーリス(Enterococcus faecalis)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、クロストリディオイデス・ディフィシル(Clostridioides difficile)、及びカンジダ・アルビカンスの保存培養は、図32に示す表に示されるように、適切な液体培地及び条件で培養した。アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)株と1つの臨床分離株とは、各微生物(Manassas, VA, USA)についてATCCが提案した指示に従って、適切な固体培地及び液体培地で培養した。滅菌技術を使用して、微生物株を含むバイアルを開封し、ペレット全体を約500μLの液体ブロスで再水和させた。 大腸菌(Escherichia coli)、大腸菌GFP、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、化膿性レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermis)、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)、エンテロコッカス・フェカーリス(Enterococcus faecalis)、プロテウス• Stock cultures of Proteus mirabilis, Clostridioides difficile, and Candida albicans were cultured in appropriate liquid media and conditions as indicated in the table shown in FIG. American Type Culture Collection (ATCC) strains and one clinical isolate were cultured in appropriate solid and liquid media following ATCC suggested instructions for each organism (Manassas, VA, USA). Using sterile technique, the vial containing the microbial strain was opened and the entire pellet rehydrated with approximately 500 μL of liquid broth.
無菌的に、再懸濁したペレットを、細胞を再懸濁するために使用したのと同じ液体ブロス56mLを含むチューブに移した。一次ブロスチューブを数滴使用して、固形微生物寒天に接種し、単一コロニー形成単位(CFU)を分離した。液体及び固体の培養物を、図32に記載の特定の温度、雰囲気条件及び時間でインキュベートした。 Aseptically, the resuspended pellet was transferred to a tube containing 56 mL of the same liquid broth used to resuspend the cells. A few drops of primary broth tubes were used to inoculate solid microbial agar to isolate single colony forming units (CFU). Liquid and solid cultures were incubated at specific temperatures, atmospheric conditions and times as described in FIG.
最初に、UVA療法中の菌株の純度を保証するために、各微生物の単一のCFUから液体培養を調製した。実験中は、新しい純粋な液体培養のみを使用した。1つの単一コロニーを5mLの液体培地を含む10mLの滅菌チューブに加え、続いて十分にボルテックスして微生物細胞を均質化させた。図32に示す液体培養を、マクファーランド比濁法で0.5に達するまでインキュベートした。標準濁度を満たした後、微生物培養を1分間十分に混合し、1000μLの液体培養を2本の1.7mLマイクロ遠心滅菌チューブに移して、処理及び対照として使用した。各チューブの100μLのアリコートを連続希釈し、固体微生物培地にプレーティングして、図33に示すようにベースラインでのCFU/mL数を決定した。 First, liquid cultures were prepared from a single CFU of each organism to ensure the purity of the strain during UVA therapy. Only fresh pure liquid cultures were used during the experiment. One single colony was added to a 10 mL sterile tube containing 5 mL of liquid medium followed by thorough vortexing to homogenize the microbial cells. The liquid cultures shown in Figure 32 were incubated until reaching 0.5 by McFarland turbidimetry. After filling the standard turbidity, the microbial culture was mixed well for 1 minute and 1000 μL of liquid culture was transferred to two 1.7 mL microcentrifuge sterile tubes to be used as treatments and controls. A 100 μL aliquot of each tube was serially diluted and plated on solid microbial media to determine the number of CFU/mL at baseline as shown in FIG.
UVA光線療法より前に、加熱したガラス棒を使用して上部に小さな穴を開けることにより、いくつかの滅菌1.7mLチューブキャップを用意した。その穴には、UVA光を透過させるために使用するロッドの形状及び大きさを持たせた。 Prior to UVA phototherapy, several sterile 1.7 mL tube caps were prepared by punching a small hole in the top using a heated glass rod. The hole had the shape and size of the rod used to transmit the UVA light.
無菌的に、1.7mLチューブ内の液体培養からの元のキャップを、穴のある滅菌キャップに交換した。各キャップの上部に作製した穴に、UV光発信機ロッド(70%エタノールで滅菌)を入れた。同一のロッドを、対照チューブにも入れた。光は、MAX-303キセノン光源(Asahi Spectra USA, Inc., Torrance, CA)を使用して、チューブに挿入したガラス棒を透過させた。UVバンド幅と放射照度ピークとを評価した(Flame UV-VIS光ファイバ分光計、Ocean Optics)。UV強度は、SDL470及びUV510UV光メーター(Extech、NH、USA)Extechで測定した。UVCが存在しないことは、SDL470UV光メーター(Extech、NH、USA)を使用して確認した。図32は、細菌培養物に適用したUVA光の強度及び曝露期間を記載する。 Aseptically, the original cap from the liquid culture in the 1.7 mL tube was replaced with a sterile cap with holes. A UV light transmitter rod (sterilized with 70% ethanol) was placed in a hole made in the top of each cap. An identical rod was also placed in the control tube. Light was transmitted through a glass rod inserted into the tube using a MAX-303 xenon light source (Asahi Spectra USA, Inc., Torrance, Calif.). UV bandwidth and irradiance peak were evaluated (Flame UV-VIS fiber optic spectrometer, Ocean Optics). UV intensity was measured with SDL470 and UV510 UV light meters (Extech, NH, USA) Extech. Absence of UVC was confirmed using an SDL470 UV photometer (Extech, NH, USA). FIG. 32 describes the intensity and duration of exposure of UVA light applied to bacterial cultures.
処理時間の終了後、ロッドを処理チューブ及び対照チューブから取り出し、穴のない新しい滅菌キャップを使用して液体培養を閉じた。処理群及び対照群の両方をボルテックスにより均質化した。次に、各チューブの100μLのアリコートを連続希釈し、固体微生物培地にプレーティングして、図33に示した表に示すように、UVA処理後のCFU/mL数を測定した。このプロセスは、図33に記載されている全ての時点を達成するまで繰り返した。 At the end of the treatment time, the rods were removed from the treatment and control tubes and the liquid cultures were closed using new sterile caps without holes. Both treated and control groups were homogenized by vortexing. A 100 μL aliquot of each tube was then serially diluted and plated on solid microbial media to determine the number of CFU/mL after UVA treatment, as shown in the table shown in FIG. This process was repeated until all time points listed in FIG. 33 were achieved.
各時点(ベースライン及びUVA処理後)の後、100μLの液体微生物培養(処理及び対照)を滅菌1xPBS(EMD Millipore, Billerica, MA)で連続希釈した。最終的な連続希釈倍率は、1:10(微生物培養100μLと滅菌1xPBS 900μL)、1:100、1:1000、1:10,000、1:100,000とした。各希釈液の100μLを固体寒天プレートに重複してプレーティングし、図32に記載の時間、温度、及び雰囲気条件でインキュベートした。インキュベーション後、Scan 300自動コロニー計数器(Interscience, Woburn, MA, USA)を用いてコロニーを数え、体積と希釈倍率とを補正してCFU/mL数を定義した。
After each time point (baseline and post UVA treatment), 100 μL of liquid microbial cultures (treated and control) were serially diluted in sterile 1×PBS (EMD Millipore, Billerica, Mass.). Final serial dilutions were 1:10 (100 μL microbial culture and 900 μL sterile 1×PBS), 1:100, 1:1000, 1:10,000, 1:100,000. 100 μL of each dilution was plated in duplicate on solid agar plates and incubated at the time, temperature, and atmosphere conditions indicated in FIG. After incubation, colonies were counted using a
これらの実験で使用された第2のデバイスは、アルミニウムヒートシンク(Seoul Viosys, Gyeonggi-Do, Korea)に取り付けた小型発光ダイオード(LED)アレイ(ピーク波長345nm、バンド幅10nm)を組み込んだものである。最初の実験では、このシステムを、大腸菌の厚い菌叢を伴う培養プレートの表面から1cmに設置し、約2000μW/cm2で20分間置いた。続いて、この光源を別々の実験で、102CFU/mLの大腸菌及び緑膿菌の液体培養に適用した。 A second device used in these experiments incorporated a miniature light-emitting diode (LED) array (345 nm peak wavelength, 10 nm bandwidth) attached to an aluminum heat sink (Seoul Viosys, Gyeonggi-Do, Korea). . In a first experiment, the system was placed 1 cm from the surface of a culture plate with a thick lawn of E. coli and placed at approximately 2000 μW/cm 2 for 20 minutes. This light source was subsequently applied to liquid cultures of E. coli and Pseudomonas aeruginosa at 10 2 CFU/mL in separate experiments.
両方の条件で、UVAを、500、1000、2000、及び3000μW/cm2の強度で、1cmで20分及び40分間、別々の一連の実験でテストし、線量反応曲線を作成した。インキュベーション後、Scan 300自動コロニー計数器(Interscience)を用いてコロニーを数え、コロニーサイズを測定し、体積と希釈倍率とを補正してCFU/mL数を定義した。
For both conditions, UVA was tested at intensities of 500, 1000, 2000, and 3000 μW/cm 2 for 20 and 40 minutes at 1 cm in separate series of experiments to generate dose-response curves. After incubation, colonies were counted using a
結果
UVAへの曝露は、図33に示す表に示すように、カンジダ・アルビカンス(P=0.007)及びクロストリジウム・ディフィシル(P=0.01)を含む様々な病原微生物の有意な減少と関連していた。UVA光の曝露時間20分(強度1300~3500μW/cm2)は、肺炎桿菌(P=0.17)、エンテロコッカス・フェカーリス(P=0.1)、及び化膿性レンサ球菌(P=0.64)を除くほとんどの微生物で、対照群と比較して減少が認められた(P<0.05)。未処理の対照と比較した場合、40分及び60分のUVA光曝露時間は、試験した全ての微生物に対して有効であった(P<0.05、図33)。特に、殺菌効果及び殺真菌効果は、UVA光に対して線量依存的な応答を示し、図33に示すように、より長い曝露時間に関連してより大きな微生物の減少が見られた。
Results UVA exposure was associated with significant reductions in various pathogenic organisms, including Candida albicans (P=0.007) and Clostridium difficile (P=0.01), as shown in the table presented in FIG. Was. UVA light exposure time of 20 minutes (intensity 1300-3500 μW/cm 2 ) was effective against Klebsiella pneumoniae (P=0.17), Enterococcus faecalis (P=0.1), and Streptococcus pyogenes (P=0.64). ) were decreased compared to the control group (P<0.05). UVA light exposure times of 40 and 60 minutes were effective against all microorganisms tested when compared to untreated controls (P<0.05, FIG. 33). In particular, the bactericidal and fungicidal effects showed a dose-dependent response to UVA light, with greater microbial reduction associated with longer exposure times, as shown in FIG.
UVA光線治療をまた、ヒトの尿路から得られた臨床的に分離された大腸菌株にも適用した。UVA光を、5回の連続実験セットでテストし、この細菌培養物を20、40、60、及び80分間、1100~1300μW/cm2のUVAに曝露させた。ベースラインと比較して、UVA光に曝露された細菌培養物において観察されたCFU/mL数は、図34に示すように、20分(P=0.03)、40分(P=0.0002)、60分(P<0.0001)及び80分(P<0.0001)を含む評価された全ての時点で減少した。 UVA phototherapy was also applied to a clinically isolated E. coli strain obtained from the human urinary tract. UVA light was tested in five consecutive sets of experiments, exposing the bacterial cultures to 1100-1300 μW/cm 2 UVA for 20, 40, 60, and 80 minutes. Compared to baseline, the number of CFU/mL observed in bacterial cultures exposed to UVA light increased at 20 min (P=0.03), 40 min (P=0.03), as shown in FIG. 0002), 60 minutes (P<0.0001) and 80 minutes (P<0.0001).
最後に、LED狭帯域UVA(345nmのピーク波長)が大腸菌及び緑膿菌に及ぼす影響をテストする実験を行った。これらの実験では、この特定の波長のUVAにより、図35A~図35Nに示すように、細菌細胞の有意な減少が見られた。例えば、図35Aは、ペトリ皿中の細菌コロニーの写真と、20分及び40分でのLED光の適用部位の周りのコロニーの消失パターンとを示す。 Finally, experiments were conducted to test the effect of LED narrowband UVA (345 nm peak wavelength) on E. coli and Pseudomonas aeruginosa. In these experiments, this particular wavelength of UVA resulted in a significant reduction of bacterial cells, as shown in Figures 35A-35N. For example, Figure 35A shows a photograph of a bacterial colony in a petri dish and the colony disappearance pattern around the application site of LED light at 20 and 40 minutes.
図35B~図35Fは、ピーク波長345nmのUV-A光を様々な強度で照射した場合の、大腸菌のコロニー形成単位(CFU)の経時変化を示すグラフを示す。図示のように、2000uWの強度で40分までにほとんどの細菌が除去され(図35D)、3000uWの強度で20分までにほとんどの細菌が除去された(図35E及び図35F)。同じ光を500uW及び1000uWの強度で照射した場合、40分後までにCFUの有意な減少が見られたが、約半分にすぎなかった(図35C及び図35B)。 Figures 35B-35F show graphs showing the time course of colony forming units (CFU) of E. coli under various intensities of UV-A light with a peak wavelength of 345 nm. As shown, an intensity of 2000 uW removed most of the bacteria by 40 minutes (Fig. 35D) and an intensity of 3000 uW removed most of the bacteria by 20 minutes (Figs. 35E and 35F). When the same light was irradiated at 500 uW and 1000 uW intensities, a significant decrease in CFU was seen by 40 min, but only by about half (FIGS. 35C and 35B).
図35G~図35Jは、ピーク波長345nmのUV-A光を様々な強度で照射した場合の、緑膿菌のコロニー形成単位(CFU)の経時変化を示すグラフを示す。図示するように、1000uW、2000uW、及び3000uWの強度で処理すると、対照と比較してCFUの有意に大きな減少を示し(図35H、図35I及び図35J)、2000uW及び3000uWの強度で20分までに、ほとんどの細菌が除去された(図35I及び図35J)。 Figures 35G-35J show graphs showing the time course of colony forming units (CFU) of Pseudomonas aeruginosa under different intensities of UV-A light with a peak wavelength of 345 nm. As shown, treatment with intensities of 1000 uW, 2000 uW, and 3000 uW showed a significantly greater reduction in CFU compared to controls (FIGS. 35H, 35I and 35J), with intensities of 2000 uW and 3000 uW up to 20 minutes. At 20° C., most of the bacteria were eliminated (FIGS. 35I and 35J).
図35K~図35Lは、それぞれ20分と40分における様々な強度での緑膿菌の対数減少を比較した増殖曲線を示す。図35Mは、様々な強度及び処理時間での大腸菌コロニー直径の減少を示す増殖曲線を示す。図35Nは、様々な強度及び処理時間での緑膿菌コロニー直径の減少を示す増殖曲線を示す。 Figures 35K-35L show growth curves comparing the log reduction of P. aeruginosa at various intensities at 20 and 40 minutes, respectively. Figure 35M shows growth curves showing the reduction in E. coli colony diameter at various intensities and treatment times. Figure 35N shows growth curves showing the reduction in P. aeruginosa colony diameter at various intensities and treatment times.
大腸菌及び緑膿菌の減少に対する光強度の効果を調べると、細菌量とコロニーサイズとの両方に線量応答効果が見られた(図35B~図35N)。細菌に影響を与える理想的なUVA強度は、ピーク波長345nmの狭帯域LEDを使用した場合、2000~3000μW/cm2であるように見え、いくつかの実施例では、細菌または病原体のタイプ及び種、ならびに本明細書に開示される他の要因に依存する可能性がある。 When examining the effect of light intensity on the reduction of E. coli and Pseudomonas aeruginosa, a dose-response effect was seen on both bacterial load and colony size (FIGS. 35B-35N). The ideal UVA intensity to affect bacteria appears to be 2000-3000 μW/cm using a narrowband LED with a peak wavelength of 345 nm, and in some examples the type and species of bacteria or pathogen, as well as other factors disclosed herein.
実施例3:安全性データ
哺乳類細胞に対するUVAの安全性を評価するために、3つの実験を行った。第1の実験では、培養中のHeLa細胞をUVAに曝露した。HeLa細胞は、60x15mm細胞培養ディッシュ(ファルコン)内のDMEM細胞培養液(Gibco,Waltham,MA)プラス10%ウシ血清(Omega Scientific,Tarzana,CA)及び1x抗生物質-抗真菌剤(100xGibco)に添加し、37℃(5%CO2)で24時間培養して1プレート当たり1,000,000~1,800,000個とした。この時点で、細胞を、UVA LED光(1800μW/cm2)に、0分(対照)、10分、または20分曝露した。24時間後、0.05%トリプシンEDTA(1x)(Gibco)で細胞を除去し、トリパンブルー(トリパンブルー0.4%使用準備済(1:1)(Gibco))で染色し、自動セル計数器(Biorad T20,Hercules,CA)で定量化した。同様の実験で、LED UVA光をより高い強度(5000μW/cm2)で20分間使用した。再び、UVA曝露後24時間でHeLa細胞を定量化した。
Example 3 Safety Data Three experiments were performed to assess the safety of UVA on mammalian cells. In the first experiment, HeLa cells in culture were exposed to UVA. HeLa cells were added to DMEM cell culture medium (Gibco, Waltham, Mass.) plus 10% bovine serum (Omega Scientific, Tarzana, CA) and 1x antibiotic-antimycotic (100x Gibco) in 60x15mm cell culture dishes (Falcon). and cultured at 37° C. (5% CO 2 ) for 24 hours to obtain 1,000,000 to 1,800,000 cells per plate. At this point, cells were exposed to UVA LED light (1800 μW/cm 2 ) for 0 minutes (control), 10 minutes, or 20 minutes. After 24 hours, cells were removed with 0.05% trypsin EDTA (1x) (Gibco), stained with trypan blue (trypan blue 0.4% ready-to-use (1:1) (Gibco)) and automated cell counting. Quantification was performed with an instrument (Biorad T20, Hercules, Calif.). A similar experiment used LED UVA light at a higher intensity (5000 μW/cm 2 ) for 20 minutes. Again, HeLa cells were quantified 24 hours after UVA exposure.
UVAの安全性をまた、2種類のヒト呼吸器系細胞でも検討した。これらは、肺胞(ATCC A549)及び一次繊毛化気管上皮細胞(HTEpC)(PromoCell,Heidelberg,Germany)を含んでいた。各細胞株について、250,000個の細胞をプレーティングし、DMEM中で48時間、プレートあたりの細胞数が約750,000個になるまで増殖させた。この時点で、細胞をUVA(2000μW/cm2)に0(対照)分または20分(処理)曝露し、24時間後に細胞数を取得した。 The safety of UVA was also examined in two types of human respiratory system cells. These included alveolar (ATCC A549) and primary ciliated tracheal epithelial cells (HTEpC) (PromoCell, Heidelberg, Germany). For each cell line, 250,000 cells were plated and grown in DMEM for 48 hours to approximately 750,000 cells per plate. At this point, cells were exposed to UVA (2000 μW/cm 2 ) for 0 (control) or 20 minutes (treated) and cell counts were obtained after 24 hours.
UVAで処理した細胞のDNA中の8-ヒドロキシ-2’-デオキシグアノシン(8-OHdG)のレベルもまた、分析した。8-OHdGは、酸化的DNA損傷及び酸化的ストレスの高感度マーカーとして広く受け入れられている。DNAは、AllPrep DNA/RNA/Protein Miniキット(Qiagen)を使用して、製造元の指示に従って抽出した。8-OHdGのレベルは、EpiQuik(商標)8-OHdGDNA損傷定量化ダイレクトキットを製造元の指示(Epigentek,Farmingdale,NY)に従って使用して検出した。最適な定量化のために、基本的な8-OHdGが一般に全DNAの0.01%未満であるため(Epigentek,Farmingdale,NY)、入力DNA量は300ngとした。 Levels of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) in the DNA of UVA-treated cells were also analyzed. 8-OHdG is widely accepted as a sensitive marker of oxidative DNA damage and oxidative stress. DNA was extracted using the AllPrep DNA/RNA/Protein Mini kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. Levels of 8-OHdG were detected using the EpiQuik™ 8-OHdG DNA Damage Quantification Direct Kit according to the manufacturer's instructions (Epigentek, Farmingdale, NY). For optimal quantification, the amount of input DNA was set at 300 ng, as basal 8-OHdG is generally less than 0.01% of total DNA (Epigentek, Farmingdale, NY).
UVA光安全性試験には、野生型129S6/SvEvマウス(n=20、メス=10)及びBALB/cJマウス(n=10、メス=5)を使用した。処置前に全ての動物に麻酔をかけた。UVA光線治療の前に、動物をイソフルラン麻酔ガス(1~5%)を含む誘導室に入れた。イソフルランのキャリアガスは圧縮酸素(100%酸素)であった。呼吸数が遅くなったところで(1秒間に約1回呼吸)、動物を誘導室から取り出し、ノーズコーン麻酔(1~2%イソフルラン)を使用して鎮静下に維持した。麻酔の深さは、つま先をつまんで反応しないことにより確認した。 Wild-type 129S6/SvEv mice (n=20, female=10) and BALB/cJ mice (n=10, female=5) were used for UVA photosafety studies. All animals were anesthetized prior to treatment. Prior to UVA phototherapy, animals were placed in an induction chamber containing isoflurane anesthetic gas (1-5%). The carrier gas for isoflurane was compressed oxygen (100% oxygen). Once the respiratory rate slowed (approximately 1 breath per second), the animal was removed from the induction chamber and kept sedated using nose cone anesthesia (1-2% isoflurane). Depth of anesthesia was confirmed by toe pinching and no response.
麻酔下で、カスタマイズされたロッド(D=4mm、L=40mm)を肛門から脾湾曲部まで導入した。対照群には、同じだが点灯されていないロッドを用いて同じ手順を適用した。光源及び測定装置は、液体培養実験で説明したものと同じものを使用した。 Under anesthesia, a customized rod (D=4 mm, L=40 mm) was introduced through the anus to the splenic flexure. The control group underwent the same procedure with the same but unlit rods. The light source and measurement device used were the same as those described in the liquid culture experiment.
第1の実験では、5匹のBALB/cJマウスに、30分間の結腸UVA曝露(2,000μW/cm2)を施し、同じ手法で無点灯の光学ロッドで治療した5匹のマウスと比較した。 In the first experiment, 5 BALB/cJ mice were subjected to 30 minutes of colonic UVA exposure (2,000 μW/cm 2 ) and compared to 5 mice treated with unlit optical rods in the same manner. .
第2の実験では、129S6/SvEvマウス10匹に、1日20分の結腸UVA曝露(3,000~3,500μW/cm2)を2日連続で行い、無点灯のロッドで処置したマウス10匹(オス=5)と比較した。 In a second experiment, 10 129S6/SvEv mice were exposed to colonic UVA exposure (3,000-3,500 μW/cm 2 ) for 20 min per day for 2 consecutive days, and 10 mice treated with unlit rods. compared with 5 males (5 males).
UVA光線療法前後の結腸内視鏡検査
硬性小児用膀胱鏡(Olympus A37027A)を使用して、7日間のUVA曝露の前後の腸粘膜を評価した。内視鏡検査は麻酔をかけた動物で行った。鎮静の方法は前述の通りである。
Colonoscopy before and after UVA phototherapy A rigid pediatric cystoscope (Olympus A37027A) was used to assess the intestinal mucosa before and after 7 days of UVA exposure. Endoscopy was performed on anesthetized animals. The method of sedation is as described above.
肛門をまず水性ゲル(Astroglide(登録商標),BioFilm,Inc.、Vista,CA,USA)で潤滑した。次に、内視鏡を脾湾曲部まで挿入し、内視鏡ポートから注入した室内気を使用して結腸に送気した。全ての内視鏡検査は、動物モデル内視鏡検査に精通した2人の胃腸科医により記録され、盲検下で解釈された。内視鏡像は、肛門周囲の検査、腸壁の透明度、粘膜出血、及び局所性病変などをもとに解析した。 The anus was first lubricated with an aqueous gel (Astroglide®, BioFilm, Inc., Vista, Calif., USA). The endoscope was then inserted into the splenic flexure and the colon was insufflated using room air injected through the endoscope port. All endoscopies were recorded and interpreted blinded by two gastroenterologists familiar with animal model endoscopies. Endoscopic images were analyzed based on perianal examination, intestinal wall transparency, mucosal hemorrhage, and focal lesions.
14日目に、対照及び処置したマウスを安楽死させ、Bialkowska et alの提案に従って、結腸全体のスイスロール標本を作製した。簡単に説明すると、結腸全体を取り出し、修正されたブアンの固定液(dH2O中50%エタノール/5%酢酸)ですすいだ。はさみを使用して、結腸を腸間膜線に沿って縦方向に開き、1xPBSを含むペトリ皿で簡単にすすいだ。管腔側を特定し、開いた組織のスイスローリングを実行した。結腸の全長を丸めたところで、結腸を慎重に組織処理/包埋カセットに移した。カセットを室温で一晩10%緩衝ホルマリンに入れておき、その後結腸のパラフィン切片を切り出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色し、盲検病理医(SS)が評価した。 On day 14, control and treated mice were euthanized and whole colon Swiss-roll preparations were prepared as suggested by Bialkowska et al. Briefly, the entire colon was removed and rinsed with modified Bouin's fixative (50% ethanol/5% acetic acid in dH2O). Using scissors, the colon was opened longitudinally along the mesenteric line and briefly rinsed in a Petri dish containing 1×PBS. The luminal side was identified and an open tissue Swiss rolling was performed. Once the entire length of the colon was rounded, the colon was carefully transferred to a tissue processing/embedding cassette. Cassettes were placed in 10% buffered formalin overnight at room temperature, after which paraffin sections of the colon were cut, stained with hematoxylin and eosin (H&E), and evaluated by a blinded pathologist (SS).
グループ間の細菌数のデータは正規分布ではないため、ノンパラメトリック検定(Mann Whitney U検定)を使用して比較した。他の定量データは、GraphPad Prism 7(GraphPad,San Diego,CA)を使用したt検定によって比較した。 The data for bacterial counts between groups were not normally distributed and were compared using a nonparametric test (Mann Whitney U test). Other quantitative data were compared by t-test using GraphPad Prism 7 (GraphPad, San Diego, Calif.).
結果
全体として、経時的な細胞増殖に基づいて、LED UVAは、試験した哺乳類細胞(HeLa、肺胞A549、及び初代気管細胞)においては安全であるように思われた。全てのプレートで、UVA曝露にかかわらず、細胞増殖が継続し、プレートあたりの細胞数は対照の1.5~2倍となり、強固な複製が継続することが示された。HeLa細胞の場合、図36Aに示すように、UVAは、曝露されしていない対照と比較して、24時間後の生細胞数に影響を与えなかった(約2000μW/cm2のUVAを10分間及び20分間、それぞれP=0.99及びP=0.55)。より高強度のUVA(5000μW/cm2)は、図36Bに描かれた棒グラフに示すように、HeLa細胞の増殖に影響を与えなかった。同様の所見は、図36Cに示すように、2000μW/cm2、20分の肺胞細胞でも見られた(P=0.99)。最後に、繊毛上皮細胞の成長も、UVAを約1000μW/cm2及び約2000μW/cm2に20分間照射した後で、影響を受けなかった。
Results Overall, based on cell proliferation over time, LED UVA appeared safe in the mammalian cells tested (HeLa, alveolar A549, and primary tracheal cells). All plates continued to grow cells despite UVA exposure, with 1.5-2-fold more cells per plate than controls, indicating continued robust replication. For HeLa cells, UVA did not affect the number of viable cells after 24 hours compared to unexposed controls (approximately 2000 μW/ cm2 of UVA for 10 minutes), as shown in Figure 36A. and 20 min, P=0.99 and P=0.55, respectively). Higher intensity UVA (5000 μW/cm 2 ) did not affect HeLa cell proliferation as shown in the bar graph depicted in FIG. 36B. Similar findings were also seen with alveolar cells at 2000 μW/cm 2 for 20 min, as shown in FIG. 36C (P=0.99). Finally, the growth of ciliated epithelial cells was also unaffected after UVA irradiation at about 1000 μW/cm 2 and about 2000 μW/cm 2 for 20 minutes.
さらに、UVAへの曝露は、分析したいずれの細胞株においてもDNA損傷を引き起こさず、図36D(HeLa細胞)、図36E(肺胞細胞)、及び図36F(気管細胞)に示すように、狭帯域LED UVAで処理した細胞における8-オキソ-2’-デオキシグアノシン(8-OHdG)のレベルはUVAに曝露しない対照と類似した(P<0.05)。LED UVAの強度が高いほど(5000μW/cm2)、8-OHdGのレベルが上昇するように見えたが(P=0.07)、8-OHdGの割合はDNA全体の0.01%という一般に認められている閾値をはるかに下回ったままであった。 In addition, exposure to UVA did not cause DNA damage in any of the cell lines analyzed, showing narrow lines as shown in Figure 36D (HeLa cells), Figure 36E (alveolar cells), and Figure 36F (tracheal cells). Levels of 8-oxo-2′-deoxyguanosine (8-OHdG) in cells treated with band-LED UVA were similar to controls not exposed to UVA (P<0.05). Higher intensity LED UVA (5000 μW/cm 2 ) appeared to increase levels of 8-OHdG (P=0.07), although the percentage of 8-OHdG was generally 0.01% of total DNA. remained well below the accepted threshold.
UVA光曝露は内視鏡的損傷または組織学的損傷と関連しない
体内の内臓細胞及び組織に対するUVA療法の安全性を評価するために、2種類の異なる野生型マウス系統を、広域スペクトルUVAを均一に側方放射するように設計された光学ロッドを使用して、結腸内広域スペクトルUVA光に曝露させた。脾湾曲部までの結腸の左側のみをUVA光に曝露させたので、曝露していない右側は自己対照として機能した。第1の実験では、麻酔下で5匹のマウスに30分間の結腸UVA曝露(2,000μW/cm2)を施し、同じ手法で無点灯の光学ロッドで治療した5匹のマウスと比較した。
UVA light exposure is not associated with endoscopic or histological damage. Exposure to intracolonic broad-spectrum UVA light was performed using an optical rod designed to radiate laterally into the colon. Only the left side of the colon up to the splenic flexure was exposed to UVA light, so the unexposed right side served as an autologous control. In the first experiment, 5 mice under anesthesia were given a 30 min colonic UVA exposure (2,000 μW/cm 2 ) and compared to 5 mice treated with unlit optical rods in the same manner.
第2の実験では、10匹のマウス(129S6/SvEv、オス=5)に、1日20分の結腸広域スペクトルUVA曝露(3,000~3,500μW/cm2)を2日連続で行い、無点灯のロッドで処置したマウス10匹(オス=5)と比較した。いずれの実験でも、穿孔、出血、または死亡は見られなかった。マウスの結腸内視鏡検査画像では、UVA曝露前後で変化が見られない。 In a second experiment, 10 mice (129S6/SvEv, male=5) were exposed to colonic broad-spectrum UVA exposure (3,000-3,500 μW/cm 2 ) for 20 min per day for 2 consecutive days, Comparisons were made with 10 mice (male=5) treated with unlit rods. No perforation, bleeding, or death was observed in any experiment. Colonoscopy images of mice show no change before and after UVA exposure.
いずれの実験でも、UVA投与前後のマウスを内視鏡で評価したところ、粘膜の紅斑、破砕、潰瘍または出血は巨視的に認められなかった。盲検病理医(SS)による評価では、広域スペクトルUVAに曝露させた全厚さの結腸検体では、対照及び未処理の結腸セグメントと比較して、慢性/急性炎症、膀胱炎、クリプト膿瘍、肉芽腫、潰瘍、または異形成が見られなかった。 In both experiments, endoscopic evaluation of mice before and after UVA administration revealed no mucosal erythema, disruption, ulceration or bleeding macroscopically. Full-thickness colon specimens exposed to broad-spectrum UVA showed chronic/acute inflammation, cystitis, crypt abscess, granulation, compared with control and untreated colon segments, as assessed by a blinded pathologist (SS). No tumors, ulcers, or dysplasia were seen.
RNAウイルス実験データ
さらに、開示されたシステム及び方法を利用して、様々なRNAウイルスをUVA光で処理する実験データを取得した。結果的に、データは、ピーク波長340nmのLEDから放出されるUV-A光が、コクサッキーウイルスなどのRNAウイルスを死滅させることができることを示すデータである。例えば、コクサッキーウイルスに感染したHela細胞は、このUV-A治療を適用した場合は生存したが、感染後にUV-A光線治療を適用しなかった場合は生存しなかった。さらに、実験データは、ETチューブを通過した後のUV-A光の損失がわずか15%であることを示した。
RNA Virus Experimental Data Further, experimental data was obtained using the disclosed system and method to treat various RNA viruses with UVA light. Consequently, the data show that UV-A light emitted from an LED with a peak wavelength of 340 nm can kill RNA viruses such as coxsackievirus. For example, Coxsackievirus-infected HeLa cells survived when this UV-A treatment was applied, but not when UV-A phototherapy was not applied after infection. Furthermore, experimental data showed only 15% loss of UV-A light after passing through the ET tube.
2019年12月下旬に、中国武漢市で新型コロナウイルス感染症(SARS-CoV-2またはCOVID-19、以前は2019-nCoVとして知られていた)の集団発生が報告された。COVID-19は、上気道で効率的に複製されるウイルス感染症である。その作用機序の一部として、ウイルスは繊毛のある気管上皮細胞に感染し、その後その細胞が剥がれ落ちて肺胞の機能を低下させる。二次的な細菌感染も指摘されており、これらのプロセスはいずれも、さらなる炎症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を引き起こし、最終的には死に至る可能性がある。感染者の10~15%が重度の臨床経過をたどり、約5%が呼吸器系などの臓器不全のために人工呼吸器が必要になる重篤な状態になると推定されている。COVID-19の症例致死率は0.5%から9.5%の範囲であると推定されているが、この推定値は症状のある患者を優先的に検査することと、症状発現までに最大で14日間のタイムラグがあることとで混乱している。死亡は、ARDSの設定における呼吸不全、及び/または人工呼吸器関連肺炎(VAP)を含む二次感染が原因であると考えられている。 In late December 2019, an outbreak of novel coronavirus infection (SARS-CoV-2 or COVID-19, formerly known as 2019-nCoV) was reported in Wuhan, China. COVID-19 is a viral infection that replicates efficiently in the upper respiratory tract. As part of its mechanism of action, the virus infects ciliated tracheal epithelial cells, which then slough off and impair alveolar function. Secondary bacterial infections have also been noted, and both of these processes can lead to further inflammation, acute respiratory distress syndrome (ARDS), and ultimately death. It is estimated that 10-15% of those infected will have a severe clinical course and approximately 5% will become critically ill requiring mechanical ventilation due to organ failure such as the respiratory system. The case fatality rate for COVID-19 has been estimated to range from 0.5% to 9.5%, although this estimate reflects prioritization of testing symptomatic patients and the There is a time lag of 14 days and I'm confused. Deaths are believed to be due to secondary infections, including respiratory failure in the ARDS setting and/or ventilator-associated pneumonia (VAP).
人工呼吸器関連肺炎(VAP)は、少なくとも48時間、機械的人工呼吸を受けている集中治療室(ICU)患者で発症する可能性があり、COVID-19患者ではよく見られる。VAPの発生率は、使用する診断基準及び調査対象の患者集団に応じて、5%から67%の幅広い範囲に及ぶ。原因菌には、腸内細菌(25%)、黄色ブドウ球菌(20%)、緑膿菌(20%)、インフルエンザ菌(10%)、及びレンサ球菌(13)などがある。多剤耐性菌は、遅発性の症例に多く見られる。早期発症のVAPによる死亡率は約6%、後期発症のVAPによる死亡率は10%と言われている。 Ventilator-associated pneumonia (VAP) can develop in intensive care unit (ICU) patients receiving mechanical ventilation for at least 48 hours and is common in COVID-19 patients. The incidence of VAP ranges widely from 5% to 67%, depending on the diagnostic criteria used and the patient population studied. Causative organisms include enterobacteria (25%), Staphylococcus aureus (20%), Pseudomonas aeruginosa (20%), Haemophilus influenzae (10%), and Streptococcus (13). Multidrug-resistant bacteria are common in late-onset cases. The mortality rate due to early-onset VAP is said to be about 6%, and the mortality rate due to late-onset VAP is said to be 10%.
現在、COVID-19の治療薬はなく、機械的人工呼吸器装着患者の二次感染を減らすための従来の手段では、これまで不十分であることが証明されている。これらの患者に対して安全で効果的な幅広い抗ウイルス及び抗菌アプローチは、ウイルス量、二次感染及びVAP、機械的換気の時間、呼吸不全による死亡を潜在的に減らすはずである。 There is currently no cure for COVID-19, and conventional means to reduce secondary infections in mechanically ventilated patients have so far proven inadequate. Broad antiviral and antimicrobial approaches that are safe and effective in these patients should potentially reduce viral load, secondary infections and VAP, time on mechanical ventilation, and death from respiratory failure.
本明細書で開示するように、紫外線(UV)光は抗菌性を有する。UVC(110~280nm)は工業用殺菌に広く使用されているが(16)、ヒトのDNAに有害な影響を及ぼすとされている。外部UVA(320-400nm)及びUVB(280-320nm)デバイスは、乾癬、湿疹、皮膚リンパ腫などのヒト疾患に対する適応がFDAにより承認されている。これらの波長は、粘膜組織及び粘膜下組織を透過する。3つのスペクトルのうち、UVAは哺乳類細胞へのダメージが最も少ないようである。現在のところ、UVA光の体内適用による細菌またはウイルス感染への効果を示す研究はない。発光ダイオード(LED)の進歩により、狭帯域のUVAを内臓に適用することが可能になっている。 As disclosed herein, ultraviolet (UV) light has antibacterial properties. UVC (110-280 nm), widely used for industrial disinfection (16), has been shown to have deleterious effects on human DNA. External UVA (320-400 nm) and UVB (280-320 nm) devices are FDA-approved for indications for human diseases such as psoriasis, eczema, and cutaneous lymphoma. These wavelengths penetrate mucosal and submucosal tissue. Of the three spectra, UVA appears to be the least damaging to mammalian cells. Currently, there are no studies demonstrating the effect of internal application of UVA light on bacterial or viral infections. Advances in light-emitting diodes (LEDs) have made it possible to apply narrow-band UVA to internal organs.
したがって、VAPに関連することが知られている一般的な細菌性病原体の治療のための広帯域及び/または狭帯域UVAの効果を示す実験データが開示されている。さらに、B群コクサッキーウイルス及びコロナウイルス229Eに対する特定の波長のUVAの効果を示すデータが開示されている。最後に、さらなるデータは、哺乳類細胞及びインビボ上皮細胞に対するUVA曝露の安全性を示している。 Accordingly, experimental data are disclosed demonstrating the efficacy of broadband and/or narrowband UVA for the treatment of common bacterial pathogens known to be associated with VAP. Additionally, data are disclosed showing the effect of specific wavelengths of UVA on group B coxsackievirus and coronavirus 229E. Finally, additional data demonstrate the safety of UVA exposure to mammalian cells and epithelial cells in vivo.
実施例4:コクサッキーウイルス
コクサッキーウイルスサンプルの取得と細胞への感染
高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP-CVB)プラスミドを発現する組換えコクサッキーウイルスB(pMKS1)を、ClaI制限酵素(ER0142、Thermo Fisher)を使用して線形化し、線形化したプラスミドを標準的なフェノール/クロロホルム抽出とエタノール沈殿とを使用して精製した。次に、mMessage mMachine T7転写キット(AM1344、Thermo Fisher)を使用してウイルスRNAを生成した。次に、Lipofectamine 2000(11668027、Thermo Fisher)を使用して、ウイルスRNAをHeLa細胞(約80%のコンフルエンシー)にトランスフェクトした。細胞が約50%の細胞変性効果を示した時点で、細胞をこそげ取り、細胞/培地懸濁液を回収した。次に、この混合物を3ラウンドの急速凍結融解サイクルにかけ、1000xgで10分間遠心分離して、細胞破片の培地を清澄化した。上清を継代1ウイルスストックとして使用した。次に、継代1のウイルスストックを別々のHeLa細胞(約80%のコンフルエンシー)に重ねて、ストックを継代2のウイルスストックに拡張し、その後の実験に使用した。
Example 4: Coxsackievirus Obtaining Coxsackievirus Samples and Infecting Cells Recombinant Coxsackievirus B (pMKS1) expressing an enhanced green fluorescent protein (EGFP-CVB) plasmid was isolated using ClaI restriction enzyme (ER0142, Thermo Fisher). Linearized and linearized plasmids were purified using standard phenol/chloroform extraction and ethanol precipitation. Viral RNA was then generated using the mMessage mMachine T7 transcription kit (AM1344, Thermo Fisher). Viral RNA was then transfected into HeLa cells (approximately 80% confluency) using Lipofectamine 2000 (11668027, Thermo Fisher). When the cells showed approximately 50% cytopathic effect, the cells were scraped and the cell/media suspension was collected. The mixture was then subjected to 3 rounds of rapid freeze-thaw cycles and centrifuged at 1000×g for 10 minutes to clear the medium of cell debris. The supernatant was used as
B群コクサッキーウイルスに感染したHeLa細胞のUVA処理
HeLa細胞は、高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)発現B群コクサッキーウイルス(EGFP-CVB)を使用した4つの異なる実験に使用した。第1の実験では、HeLa細胞(プレートあたり253,000)(n=12プレート)を24時間培養した。EGFP-CVBアリコートの半分をLED UVA(2000μW/cm2、ピーク波長340nm)に20分間曝露し、もう一方は曝露しなかった。次に、HeLa細胞をUVAに曝露させたウイルスまたはUVAに曝露させていないウイルスのいずれかに感染させた(MOI=0.1)。6時間後、上清を除去し、細胞を1x滅菌PBS(pH=7.0)で2回洗浄した。新しいDMEM培地を追加した。UVAに曝露したウイルスに感染したプレートは、さらに20分間UVA(2000μW/cm2)に曝露した。上清中の死細胞を、24時間後に収集して定量した。6枚のプレート(UVA処理済み及びUVA未処理の各3枚)の生細胞を評価した。残りの6枚のプレートのうち、最初にピーク波長340nmのUVAに曝露した3枚のプレートは、さらに20分間UVA(2000μW/cm2)に曝露した。さらに24時間後、残りのプレートから死細胞と生細胞の数を取得した。
UVA Treatment of HeLa Cells Infected with Group B Coxsackievirus HeLa cells were used in four different experiments using enhanced green fluorescent protein (EGFP)-expressing group B coxsackievirus (EGFP-CVB). In the first experiment, HeLa cells (253,000 per plate) (n=12 plates) were cultured for 24 hours. Half of the EGFP-CVB aliquots were exposed to LED UVA (2000 μW/cm 2 , peak wavelength 340 nm) for 20 minutes and the other half was not. HeLa cells were then infected with either UVA-exposed or non-UVA-exposed virus (MOI=0.1). After 6 hours, the supernatant was removed and the cells were washed twice with 1x sterile PBS (pH=7.0). Fresh DMEM medium was added. Virus-infected plates exposed to UVA were exposed to UVA (2000 μW/cm 2 ) for an additional 20 minutes. Dead cells in the supernatant were collected and quantified after 24 hours. Viable cells from 6 plates (3 UVA-treated and 3 unUVA-treated) were evaluated. Of the remaining 6 plates, 3 plates that were initially exposed to UVA with a peak wavelength of 340 nm were further exposed to UVA (2000 μW/cm 2 ) for 20 minutes. After an additional 24 hours, dead and live cell counts were obtained from the remaining plates.
B群コクサッキーウイルス感染に対するUVAによるHeLa細胞の前処理
第2の実験では、HeLa細胞(235,000細胞)をプレーティングし、その後、DMEMで24時間インキュベートした。次に、プレートを、未曝露の対照(n=3)と、LED UVA(2000μW/cm2、ピーク波長340nm)に20分間曝露(n=3)したものとに分けた。さらに24時間後、全てのプレートをEGFP-CVB(MOI=0.1)に感染させた。さらに24時間後、前述のように細胞をカウントした。
Pretreatment of HeLa cells with UVA against group B coxsackievirus infection In a second experiment, HeLa cells (235,000 cells) were plated and then incubated with DMEM for 24 hours. Plates were then divided into unexposed controls (n=3) and those exposed to LED UVA (2000 μW/cm 2 , peak wavelength 340 nm) for 20 minutes (n=3). After an additional 24 hours, all plates were infected with EGFP-CVB (MOI=0.1). After an additional 24 hours, cells were counted as previously described.
HeLa細胞感染に対するUVAによるB群コクサッキーウイルスの前処理
第3の実験では、HeLa細胞を24時間培養した後、EGFP-CVB(MOI=0.1)に感染させた。感染直前に、EGFP-CVBアリコートの半分をLED UVA(2000μW/cm2、ピーク波長340nm)に曝露し、残りの半分は曝露しないままであった。24時間後、生細胞数を取得した。
Pretreatment of Group B Coxsackievirus with UVA for HeLa Cell Infection In a third experiment, HeLa cells were cultured for 24 hours prior to infection with EGFP-CVB (MOI=0.1). Immediately prior to infection, half of the EGFP-CVB aliquot was exposed to LED UVA (2000 μW/cm 2 , peak wavelength 340 nm) and the other half was left unexposed. After 24 hours, viable cell counts were obtained.
B群コクサッキーウイルス感染進行中のHeLa細胞の長期的UVA処理
この実験では、250,000個のHeLa細胞をプレーティングした。24時間後、細胞を3つのグループに分けた。第1のグループでは、細胞にEGFP-CVB(MOI=0.1)を感染させた。これらの細胞は、陽性の感染対照として機能した。グループ2では、UVA処理(2000μW/cm2、20分、ピーク波長340nm)したEGFP-CVB(MOI=0.1)をHeLa細胞に感染させ、6時間後、その感染細胞をUVA(2000μW/cm2、ピーク波長340nm)で20分間処理した後、2日目に20分間を8時間間隔で2回、3日目に20分間を8時間間隔で2回と、計4回の追加処理を実施した。グループ3はEGFP-CVBに感染させていないが、グループ2で使用したのと同じタイムポイントで5回、UVAで処理した。これは、UVAの安全性を実証するための非感染陽性対照であった。全ての条件において、イメージングと細胞数を取得した。
Long-Term UVA Treatment of HeLa Cells During Group B Coxsackievirus Infection In this experiment, 250,000 HeLa cells were plated. After 24 hours, cells were divided into 3 groups. In the first group, cells were infected with EGFP-CVB (MOI=0.1). These cells served as positive infection controls. In
B群コクサッキーウイルス感染肺胞(A549)細胞へのUVA処理
肺胞細胞を用いた予備実験では、感染による細胞死の理想的なタイムポイントは感染後48時間であると判断した。本試験では、200,000個の肺胞細胞をプレーティングし、48時間後にカウントした(細胞数754,000個)。その後、肺胞細胞をEGFP-CVBに感染させた(MOI=0.1)。感染24時間後に肺胞細胞プレートを、LED UVA(2000μW/cm2、ピーク波長340nm)に、0分(対照)または20分(処理)曝露し、これを24時間ごとに3日間繰り返し、感染後96時間でイメージングと細胞数とを計測した。
UVA Treatment of Group B Coxsackievirus-Infected Alveolar (A549) Cells In preliminary experiments with alveolar cells, we determined that the ideal time point for cell death due to infection is 48 hours post-infection. In this study, 200,000 alveolar cells were plated and counted after 48 hours (754,000 cells). Alveolar cells were then infected with EGFP-CVB (MOI=0.1). Twenty-four hours post-infection, alveolar cell plates were exposed to LED UVA (2000 μW/cm 2 , peak wavelength 340 nm) for 0 minutes (control) or 20 minutes (treatment), repeating every 24 hours for 3 days. Imaging and cell counts were taken at 96 hours.
結果
B群コクサッキーウイルスをHeLa細胞に感染させる前にのみUVAで前処理しても、感染は軽減しない
この実験では、HeLa細胞を含むプレートの半分をEGFP-CVBで処理し、残りの半分を、ピーク波長340nm、約2000μW/cm2のLED UVA光に20分間曝露したB群コクサッキーウイルスで処理した。24時間での感染率への影響はグループ間で異ならなかった。
Results Pretreatment with UVA only prior to infection of HeLa cells with group B coxsackievirus does not reduce infection. Treated with group B coxsackievirus exposed to LED UVA light of wavelength 340 nm, approximately 2000 μW/cm 2 for 20 minutes. The impact on infection rates at 24 hours did not differ between groups.
B群コクサッキーウイルス感染前のHeLa細胞のUVA前処理は、ウイルスの影響を軽減しない
この実験では、HeLa細胞のあるプレートの半分を未処理のまま、残りの半分を、ピーク波長340nm、約2000μW/cm2のLED UVAで20分間前処理し、それ以上のUVA処理を行わなかった。両グループにEGFP-CVBを添加した。両方のグループが等しく感染しており、感染前にHeLa細胞を処理しても感染率に影響がなかったことを示唆している。
UVA pretreatment of HeLa cells prior to group B coxsackievirus infection does not reduce viral effects 2 LED UVA for 20 minutes and no further UVA treatment. EGFP-CVB was added to both groups. Both groups were equally infected, suggesting that treatment of HeLa cells prior to infection had no effect on infection rate.
B群コクサッキーウイルス感染後のUVA処理はHeLa細胞へのウイルス作用を軽減した
本研究では、HeLa細胞がEGFP-CVBに感染した後にUVAを適用した。処理した細胞は、感染後6時間でピーク波長340nm、約2000μW/cm2のLED UVAに曝露し、その後、感染後72時間で細胞数を測定し、さらに2日間、1日2回曝露した。これを、感染しているが未処理の対照と比較した。処理グループでは、UVA光によりEGFP-CVBからの細胞死が防止され、図37に描かれた棒グラフに示すように、72時間で細胞数が339,333±60,781に増加したのに対し、未処理対照では48時間及び72時間でプレート上に生細胞が残存していないことがわかった。重要なことは、感染していないが同じ時間間隔でUVA曝露を行った第3のHeLa細胞群では、72時間後の細胞数が2,413,333±403,773となり、正常な細胞増殖が見られたことである。
UVA treatment after group B coxsackievirus infection reduced viral effects on HeLa cells In this study, UVA was applied after HeLa cells were infected with EGFP-CVB. Treated cells were exposed to LED UVA with a peak wavelength of 340 nm, approximately 2000 μW/cm 2 at 6 hours post-infection, followed by cell number determination at 72 hours post-infection and exposure twice daily for an additional 2 days. This was compared to infected but untreated controls. In the treated group, UVA light prevented cell death from EGFP-CVB, increasing the cell number to 339,333±60,781 at 72 hours, as shown in the bar graph depicted in FIG. Untreated controls showed no viable cells remaining on the plates at 48 and 72 hours. Importantly, a third group of HeLa cells that were not infected but were exposed to UVA at the same time interval showed a cell count of 2,413,333±403,773 after 72 hours, indicating normal cell proliferation. It has been seen.
B群コクサッキーウイルスに感染した肺胞(A549)細胞に対するUVA処理の効果
EGFP-CVBを感染させた肺胞細胞では、細胞死はHeLa細胞で見られたものより、はるかに少なかった。感染後96時間では、対照群の細胞に明確かつ広範囲な感染が見られた。ピーク波長340nmのLED UVAで処理した肺胞細胞も感染を示したが、目視評価では感染率は低く、ウイルス性EGFPシグナルを発する細胞ははるかに少ないことが示唆された。また、生細胞数は、未処理グループと比べた場合、UVA処理グループでより高い値を示したようであった。
Effect of UVA treatment on group B coxsackievirus-infected alveolar (A549) cells Cell death was much less in EGFP-CVB-infected alveolar cells than that seen in HeLa cells. At 96 hours post-infection, a clear and extensive infection was seen in the cells of the control group. Alveolar cells treated with LED UVA with a peak wavelength of 340 nm also showed infection, but visual assessment indicated a lower infection rate, suggesting much fewer cells emitting a viral EGFP signal. Viable cell counts also appeared to be higher in the UVA-treated group when compared to the untreated group.
実施例5:コロナウイルス
別の実施例では、コロナウイルスに感染した繊毛性気管上皮細胞(HTeC)を、以下に開示するようにUV光で処理した。
Example 5: Coronavirus In another example, coronavirus-infected ciliated tracheal epithelial cells (HTeC) were treated with UV light as disclosed below.
繊毛性気管上皮細胞(Promocell,Heidelberg,Germany)を3つのグループに分けてプレーティングした(プレートあたり135,000個)。1グループはコロナウイルス229E(Cov-229E)に感染させた(プレートあたり50uL)。もう1つのグループでは、感染直前にコロナウイルス229Eをピーク波長340nm(2000μW/cm2)のLED UVAで20分間処理した。第3のグループは、感染もUVAも受けなかった。感染後、細胞を毎日20分間、UVA(距離4cm、プレート表面で2000μW/cm2、ピーク波長340nm)で処理した。プレートは16時間、72時間、及び96時間で画像化し、感染後72時間と96時間とで細胞数を取得した。 Ciliated tracheal epithelial cells (Promocell, Heidelberg, Germany) were plated in three groups (135,000 per plate). One group was infected with coronavirus 229E (Cov-229E) (50 uL per plate). In another group, coronavirus 229E was treated with LED UVA with a peak wavelength of 340 nm (2000 μW/cm 2 ) for 20 minutes just prior to infection. A third group received neither infection nor UVA. After infection, cells were treated with UVA (4 cm distance, 2000 μW/cm 2 at plate surface, peak wavelength 340 nm) for 20 minutes daily. Plates were imaged at 16, 72, and 96 hours and cell counts were obtained at 72 and 96 hours post-infection.
すでに感染している(コロナウイルス229Eに感染している)繊毛性気管上皮細胞を救済するためのUVA
この実験では、繊毛性気管上皮細胞(HTeC)のプレートを上記のようにCov-229Eに感染させた。24時間後、プレートを2つのグループに分けた。グループ1は、そのまま感染を継続させた。グループ2では、プレートをピーク波長340nmのUVA(距離4cm、プレート表面で2000μW/cm2)で20分間処理した。48時間後、プレートを画像化し、生細胞数を求めた。
UVA to rescue already infected (coronavirus 229E infected) ciliated tracheal epithelial cells
In this experiment, plates of ciliated tracheal epithelial cells (HTeC) were infected with Cov-229E as described above. After 24 hours the plates were split into two groups.
コロナウイルスに感染した繊毛性気管上皮細胞を近距離で治療するためのUVA
UVA技術を用いた気管内デバイスを想定して、別の実験を、1日20分間、より低い強度の光(わずか1cmの距離からプレートの表面で1300μW/cm2)を用いた上記の実験と同一に実施した。これは、気管内チューブの内側から換気されている患者の気管細胞と光カテーテルとの間の予想される距離である。
UVA for short-range treatment of ciliated tracheal epithelial cells infected with coronavirus
Assuming an intratracheal device using UVA technology, another experiment was compared to the one above using lower intensity light (1300 μW/cm 2 at the surface of the plate from a distance of only 1 cm) for 20 minutes per day. performed identically. This is the expected distance between the tracheal cells of a patient being ventilated from inside the endotracheal tube and the optical catheter.
UVA処理した細胞またはUVA処理していない細胞におけるコロナウイルス量
AllPrep DNA/RNA/Protein Miniキット(Qiagen)を用いて、細胞サンプルからの総タンパク質の抽出を行った。タンパク質をBolt 4~12% Bis-Trisゲル(NW04122 Thermo Fisher)にロードし、Biotrace NTニトロセルロース膜(27376-991,VWR)上に移した。全タンパク質をポンソーS溶液(P7170、Sigma-Aldrich)で染色した。その後、ブロッキング液(3%ウシ血清アルブミン(A7030,Sigma-Aldrich)と0.1%Tween20(P1379,Sigma-Aldrich)を含む、トリス緩衝生理食塩水)で、膜をブロッキングした。次に、膜を、ブロッキング溶液で希釈したウサギ抗コロナウイルススパイクタンパク質抗体(1:1000;PA5-81777,Thermo Fisher)またはマウス抗MAVS(mitochondrial antiviral signaling)抗体(1:200;SC-166583,Santa Cruz Biotechnology)とともに、4℃で一晩インキュベートした。トリス緩衝生理食塩水+0.1%Tween 20(TBS-T)で洗浄後、膜をホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)標識ヤギ抗ラビットIgG抗体(1:300;95058-734、VWR)またはHRP標識ヤギ抗マウスIgG抗体(1:300;5220-0286、SeraCare)のいずれかと重ね合わせた。次に、膜をTBS-Tで洗浄し、続いて強化化学発光溶液(RPN2235、GE Healthcare)にさらした。免疫反応性タンパク質バンドを、ChemiDocイメージングシステム(Bio-Rad Laboratories、Hercules、CA USA)を使用して画像化した。
Coronavirus load in UVA-treated or non-UVA-treated cells Total protein extraction from cell samples was performed using the AllPrep DNA/RNA/Protein Mini kit (Qiagen). Proteins were loaded on a Bolt 4-12% Bis-Tris gel (NW04122 Thermo Fisher) and transferred onto a Biotrace NT nitrocellulose membrane (27376-991, VWR). All proteins were stained with Ponceau S solution (P7170, Sigma-Aldrich). After that, the membrane was blocked with a blocking solution (Tris-buffered saline containing 3% bovine serum albumin (A7030, Sigma-Aldrich) and 0.1% Tween 20 (P1379, Sigma-Aldrich)). Membranes were then treated with rabbit anti-coronavirus spike protein antibody (1:1000; PA5-81777, Thermo Fisher) or mouse anti-MAVS (mitochondrial antiviral signaling) antibody (1:200; SC-166583, Santa Claus) diluted in blocking solution. Cruz Biotechnology) and incubated overnight at 4°C. After washing with Tris-buffered saline + 0.1% Tween 20 (TBS-T), membranes were treated with horseradish peroxidase (HRP)-labeled goat anti-rabbit IgG antibody (1:300; 95058-734, VWR) or HRP-labeled goat anti-rabbit antibody. Overlaid with either mouse IgG antibody (1:300; 5220-0286, SeraCare). The membrane was then washed with TBS-T followed by exposure to enhanced chemiluminescence solution (RPN2235, GE Healthcare). Immunoreactive protein bands were imaged using the ChemiDoc imaging system (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Calif. USA).
LED UVA光が、コロナウイルス229Eに感染した繊毛性気管上皮細胞を保存する
繊毛性気管上皮細胞をコロナウイルス229Eで前処理し、毎日LED UVA(2000μW/cm2;ピーク波長340nm)に20分間曝露した場合を、対照細胞(UVAなし、感染なし)及びコロナウイルスに感染したがUVA曝露なしの細胞と比較した。直接可視化したところ、感染に伴う細胞形態(UVAなし)の明確な変化が示された。また一方、対照細胞と毎日UVAで処理した感染細胞とは、同様の形態を示した。96時間後に上清を除去し、(プレートに付着している)生細胞を数えた。対照とUVAで処理した感染細胞との間で、気管細胞数に差はなかった。しかし、図38に示す棒グラフに示すように、UVA処理細胞(P=0.005)と比較して、感染細胞の間で生細胞の著しい減少が見られた。
LED UVA light preserves ciliated tracheal epithelial cells infected with coronavirus 229E Ciliated tracheal epithelial cells were pretreated with coronavirus 229E and exposed daily to LED UVA (2000 μW/cm 2 ; peak wavelength 340 nm) for 20 min. was compared to control cells (no UVA, no infection) and cells infected with coronavirus but no UVA exposure. Direct visualization showed distinct changes in cell morphology (without UVA) with infection. On the other hand, control cells and infected cells treated with daily UVA showed similar morphology. After 96 hours the supernatant was removed and the viable cells (adhering to the plate) were counted. There was no difference in tracheal cell numbers between control and UVA-treated infected cells. However, as shown in the bar graph shown in Figure 38, there was a significant reduction in viable cells among infected cells compared to UVA-treated cells (P = 0.005).
興味深いことに、LED UVAで処理した感染細胞は、処理していない感染細胞と比較した場合、Cov-229Eスパイク(S)タンパク質(約130kDa)の減少を示した。さらに、Cov-229Eに感染しUVAで処理したレベルは、Cov-229Eに感染したがUVAで処理していない細胞と比較した場合、MAVSのレベルが上昇していた。 Interestingly, infected cells treated with LED UVA showed a decrease in Cov-229E spike (S) protein (approximately 130 kDa) when compared to untreated infected cells. In addition, Cov-229E infected and UVA treated levels had elevated levels of MAVS when compared to Cov-229E infected but not UVA treated cells.
したがって、本実験データは、UV-A光が肺上皮組織に感染した後のコロナウイルス229Eを死滅させることを確認し、コロナウイルス感染患者の治療として、ETチューブなどと併用して肺組織に照射することを検証するものである。 Therefore, this experimental data confirms that UV-A light kills coronavirus 229E after it infects lung epithelial tissue, and as a treatment for coronavirus-infected patients, it is used in combination with ET tubes to irradiate lung tissue. It is intended to verify that
開示のコンピュータ及びハードウェア実装
最初に、本明細書の本開示が任意のタイプのハードウェア及び/またはソフトウェアによって実装されてもよく、事前にプログラムされた汎用コンピューティングデバイスであってもよいことを理解されたい。例えば、システムは、サーバ、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、シンクライアント、または任意の適切な1つのデバイスもしくは複数のデバイスを使用して実装されてもよい。本開示及び/またはその構成要素は、単一の位置にある単一のデバイス、または単一の位置もしくは複数の位置にある複数のデバイスであってもよく、これら複数のデバイスは、電気ケーブル、光ファイバケーブルなどの任意の通信媒体を介して、または無線方式で、任意の適切な通信プロトコルを使用して合わせて接続される。
Computer and Hardware Implementation of the Disclosure It should first be noted that the disclosure herein may be implemented by any type of hardware and/or software, and may be pre-programmed general-purpose computing devices. be understood. For example, the system may be implemented using a server, personal computer, portable computer, thin client, or any suitable device or devices. The present disclosure and/or components thereof may be a single device at a single location, or multiple devices at a single location or multiple locations, wherein the multiple devices include electrical cables, They are connected together via any communication medium such as fiber optic cable, or wirelessly, using any suitable communication protocol.
本開示が特定の機能を実行する複数のモジュールを有するものとして本明細書に例示され、議論されることにも留意されたい。これらのモジュールが明確にする目的でのみそれらの機能に基づいて概略的に示されているにすぎず、特定のハードウェアまたはソフトウェアを表す必要はないことを理解されたい。この点に関して、これらのモジュールは、議論された特定の機能を実質的に実行するために実装されたハードウェア及び/またはソフトウェアであってもよい。さらに、これらのモジュールは、本開示内でまとめて組み合わされてもよい、または所望の特定の機能に基づいて追加のモジュールに分割されてもよい。したがって、本開示は、本発明を限定するものと解釈されるべきではなく、単にその一例の実施態様を示すものと理解されるべきである。 It should also be noted that the disclosure is illustrated and discussed herein as having multiple modules that perform certain functions. It should be understood that these modules are shown schematically based on their functionality only for purposes of clarity and are not necessarily representative of specific hardware or software. In this regard, these modules may be hardware and/or software implemented to substantially perform the specific functions discussed. Further, these modules may be combined together within this disclosure or split into additional modules based on the specific functionality desired. Therefore, this disclosure should not be construed as limiting the present invention, but merely as depicting exemplary embodiments thereof.
コンピューティングシステムは、クライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、一般的には互いから遠隔にあり、典型的には通信ネットワークを介して対話する。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で動作するコンピュータプログラムにより、またクライアントとサーバの関係を互いに有することにより生じる。いくつかの実施態様において、サーバは、データ(例えば、HTMLページ)をクライアントデバイスに送信する(例えば、クライアントデバイスと対話するユーザにデータを表示し、そのユーザからユーザ入力を受信する目的で)。クライアントデバイスで生成されたデータ(例えば、ユーザインタラクションの結果)は、サーバでクライアントデバイスから受信することができる。 The computing system can include clients and servers. A client and server are generally remote from each other and typically interact through a communication network. The relationship of client and server arises by virtue of computer programs running on the respective computers and by having a client and server relationship to each other. In some implementations, the server sends data (eg, HTML pages) to the client device (eg, for the purpose of displaying the data to and receiving user input from a user interacting with the client device). Data generated at the client device (eg, results of user interactions) can be received from the client device at the server.
本出願に記載されている発明の主題の実施態様は、コンピューティングシステムに実装することができ、このコンピューティングシステムは、バックエンドコンポーネント(例えば、データサーバ)を含む、またはミドルウェアコンポーネント(例えば、アプリケーションサーバ)を含む、またはフロントエンドコンポーネント(例えば、ユーザが本明細書に記載されている発明の主題の実施態様と対話することができるグラフィカルユーザインタフェースまたはウェブブラウザを有するクライアントコンピュータ)を含む、または1つ以上のそのようなバックエンド、ミドルウェア、もしくはフロントエンドコンポーネントのいずれかの組み合わせを含む。システムのコンポーネントは、あらゆる形式または媒体のデジタルデータ通信(例えば、通信ネットワーク)によって相互接続することができる。通信ネットワークの実施例は、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)及びワイドエリアネットワーク(「WAN」)、インターネットワーク(インターネットなど)、ならびにピアツーピアネットワーク(アドホックピアツーピアネットワークなど)を含む。 Embodiments of the inventive subject matter described in this application can be implemented in a computing system that includes back-end components (e.g., data servers) or middleware components (e.g., application server), or a front-end component (e.g., a client computer with a graphical user interface or web browser that allows users to interact with embodiments of the inventive subject matter described herein), or including any combination of two or more such backend, middleware, or frontend components; The components of the system can be interconnected by any form or medium of digital data communication (eg, a communication network). Examples of communication networks include local area networks (“LAN”) and wide area networks (“WAN”), internetworks (such as the Internet), and peer-to-peer networks (such as ad-hoc peer-to-peer networks).
本明細書に記載されている主題及び操作の実施態様は、デジタル電子回路、または本明細書に開示されている構造体、及びそれらの構造体の均等物を含むコンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェア、またはそれらのうちの1つ以上の組み合わせに実装することができる。本明細書に記載されている主題の実施態様は、1つ以上のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置による実行のために、またはデータ処理装置の動作を制御するために、コンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令の1つ以上のモジュールとして実装することができる。あるいは、またはさらに、プログラム命令は、人工的に生成された伝播信号に、例えば、データ処理装置による実行に適切な受信装置への送信のための情報を符号化するために生成される、機械が生成した電気信号、光信号、または電磁信号に符号化されることができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶デバイス、コンピュータ可読記憶基板、ランダムもしくはシリアルアクセスメモリアレイもしくはデバイス、またはそれらのうちの1つ以上の組み合わせであることができる、またはそれらに含まれることができる。さらに、コンピュータ記憶媒体は伝播信号ではないが、コンピュータ記憶媒体は、人工的に生成された伝播信号に符号化されたコンピュータプログラム命令のソースまたは宛先であることができる。また、コンピュータ記憶媒体は、1つ以上の別個の物理コンポーネントもしくは媒体(例えば、複数のCD、ディスク、または他のストレージデバイス)であることができる、またはそれらに含まれることができる。 Embodiments of the subject matter and operations described herein may be computer software, firmware, or hardware comprising digital electronic circuits or structures disclosed herein and equivalents of those structures. , or a combination of one or more thereof. Embodiments of the subject matter described herein may be stored as one or more computer programs, i.e., on a computer storage medium, for execution by or for controlling the operation of a data processing apparatus. It can be implemented as one or more modules of encoded computer program instructions. Alternatively, or in addition, the program instructions are generated to encode information into an artificially generated propagated signal, e.g., for transmission to a receiving device suitable for execution by a data processing device. It can be encoded in the generated electrical, optical, or electromagnetic signal. A computer storage medium can be or be included in a computer readable storage device, a computer readable storage substrate, a random or serial access memory array or device, or a combination of one or more thereof. Moreover, although a computer storage medium is not a propagated signal, a computer storage medium can be a source or destination of computer program instructions encoded in an artificially generated propagated signal. Also, a computer storage medium may be or be contained within one or more separate physical components or media (eg, multiple CDs, disks, or other storage devices).
本明細書に記載されている操作は、1つ以上のコンピュータ可読ストレージデバイスに格納された、または他のソースから受信したデータ上に「制御システム」によって実行される操作として実装することができる。 The operations described herein can be implemented as operations performed by a "control system" on data stored in one or more computer-readable storage devices or received from other sources.
用語「制御システム」は、一例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、チップ上のシステム、または複数のそれらもしくはそれらの組み合わせを含む、データを処理するための任意の種類の装置、デバイス、及び機械を包含する。装置は、特殊用途論理回路、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)またはASIC(特定用途向け集積回路)を含むことができる。また、装置は、ハードウェアに加えて、関心のあるコンピュータプログラムの実行環境を作成するコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォーム実行時環境、仮想機械、またはそれらのうちの1つ以上の組み合わせを構成するコードを含むことができる。装置及び実行環境は、ウェブサービス、分散コンピューティング及びグリッドコンピューティングインフラストラクチャなど、様々な異なるコンピューティングモデルインフラストラクチャを実現することができる。 The term "control system" encompasses any type of apparatus, device, and machine for processing data, including, by way of example, programmable processors, computers, systems on a chip, or a plurality thereof or combinations thereof. . The device may include special-purpose logic circuits, such as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) or ASICs (Application Specific Integrated Circuits). In addition to hardware, the apparatus also includes code that creates an execution environment for a computer program of interest, such as processor firmware, protocol stacks, database management systems, operating systems, cross-platform runtime environments, virtual machines, or any of these. can include code that constitutes a combination of one or more of Devices and execution environments can implement a variety of different computing model infrastructures, such as web services, distributed computing and grid computing infrastructures.
コンピュータプログラム(プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても知られる)は、コンパイル型言語もしくはインタプリタ型言語、宣言型言語もしくは手続き型言語を含む、任意の形態のプログラム言語で書くことができ、またそれは、独立型プログラムとしての形態、またはモジュール、構成要素、サブルーチン、オブジェクト、もしくはコンピューティング環境での使用に好適な他のユニットとしての形態を含む、任意の形態で展開することができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステムのファイルに対応し得るが、必ずしもそうである必要はない。プログラムは、他のプログラムまたはデータ(例えば、マークアップ言語の文書に記憶される1つ以上のスクリプト)を保持するファイルの一部分に、目的のプログラム専用の単一のファイルに、または複数の連携ファイル(例えば、1つ以上のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部分を記憶するファイル)に記憶することができる。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ上で、または1つの場所に位置するかもしくは複数の場所にわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続される複数のコンピュータ上で、実行されるように展開することができる。 A computer program (also known as a program, software, software application, script, or code) can be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, declarative or procedural languages. , and it can be deployed in any form, including as a stand-alone program or as a module, component, subroutine, object, or other unit suitable for use in a computing environment. Computer programs may, but need not, correspond to files in a file system. A program may be part of a file holding other programs or data (e.g., one or more scripts stored in a markup language document), a single file dedicated to the intended program, or multiple associated files. (eg, a file that stores one or more modules, subprograms, or portions of code). A computer program can be deployed to be executed on one computer or on multiple computers located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
1つ以上のプログラム可能なプロセッサは、本明細書に記載のプロセス及び論理フローを実行して、1つ以上のコンピュータプログラムを実行し、入力データ上で動作して出力を生成することによってアクションを実行することができる。また、プロセッサ及び論理フローは、専用論理回路、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)またはASIC(特定用途向け集積回路)によって実行できることに加えて、この専用論理回路として実装することができる。 One or more programmable processors perform the processes and logic flows described herein to execute one or more computer programs to perform actions by operating on input data and generating output. can be executed. Also, the processor and logic flow can be implemented by and implemented as dedicated logic circuitry, such as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) or ASICs (Application Specific Integrated Circuits).
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用マイクロプロセッサ及び専用マイクロプロセッサの両方、ならびにいずれかの種類のデジタルコンピュータの1つ以上のプロセッサを含む。概して、プロセッサは、読み出し専用メモリ、またはランダムアクセスメモリ、または両方から命令及びデータを受信する。コンピュータの基本的な要素は、命令に従ってアクションを実行するためのプロセッサ、ならびに命令及びデータを格納するための1つ以上のメモリデバイスである。概して、コンピュータは、データを格納するための1つ以上のマスストレージデバイス、例えば、磁気、光磁気ディスク、もしくは光ディスクも含む、またはこれらのマスストレージデバイスからデータを受信するように、もしくはこれらのマスストレージデバイスにデータを転送するように、もしくはその両方を行うように操作可能に結合される。ただし、コンピュータは、そのようなデバイスを含む必要がない。さらに、コンピュータは、別のデバイス、例えば、ほんの数例を挙げると携帯電話、携帯情報端末(PDA)、モバイルオーディオもしくはビデオプレーヤー、ゲームコンソール、全地球測位システム(GPS)受信機、またはポータブルストレージデバイス(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)フラッシュドライブ)に埋め込むことができる。コンピュータプログラム命令及びデータを格納するのに適したデバイスは、例えば、EPROM、EEPROM、及びフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイスと、内部ハードディスクまたはリムーバブルディスクなどの磁気ディスクと、光磁気ディスクと、CD-ROM及びDVD-ROMディスクとを含む、全ての形式の不揮発性メモリ、媒体、及びメモリデバイスを含む。プロセッサ及びメモリは、専用論理回路によって補完されることができる、またはこの専用論理回路に組み込まれることができる。 Processors suitable for the execution of a computer program include, by way of example, both general and special purpose microprocessors, and one or more processors of any kind of digital computer. Generally, a processor receives instructions and data from read-only memory, random-access memory, or both. The basic elements of a computer are a processor for performing actions according to instructions and one or more memory devices for storing instructions and data. Generally, a computer also includes one or more mass storage devices, such as magnetic, magneto-optical or optical disks, for storing data, or for receiving data from or using these mass storage devices. operably coupled to transfer data to a storage device, or both. However, a computer need not include such devices. Additionally, the computer may be connected to another device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a mobile audio or video player, a game console, a global positioning system (GPS) receiver, or a portable storage device, just to name a few. (eg, a universal serial bus (USB) flash drive). Devices suitable for storing computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM and flash memory devices; magnetic disks such as internal hard disks or removable disks; magneto-optical disks; Includes all forms of non-volatile memory, media and memory devices, including ROM and DVD-ROM discs. The processor and memory may be supplemented by, or incorporated into, dedicated logic circuitry.
結論
上記の種々の方法及び手法は、本発明を実施する多数の手段を提供する。当然ながら、本明細書に記載されるいずれかの特定の実施形態に従って、記載される全ての目的または利点を必ずしも達成することができるとは限らないことを理解されたい。よって、例えば、当業者は、本明細書で教示または示唆される他の目的または利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示される1つの利点または利点群を達成または最適化するように、方法を行うことができることを認識するであろう。様々な代替が本明細書において言及される。いくつかの実施形態は、1つの、別の、またはいくつかの特徴を具体的に含むが、他のものは、1つの、別の、またはいくつかの特徴を具体的に除外し、さらに他のものは、1つの、別の、またはいくつかの有利な特徴を含めることによって特定の特徴を軽減することを理解されたい。
CONCLUSION The various methods and techniques described above provide numerous means of implementing the invention. Of course, it is to be understood that not necessarily all objectives or advantages described may be achieved in accordance with any particular embodiment described herein. Thus, for example, one skilled in the art may seek to achieve or optimize one benefit or advantages taught herein without necessarily achieving other objectives or advantages taught or suggested herein. , will recognize that the method can be done. Various alternatives are mentioned herein. Some embodiments specifically include one, another, or some features, while others specifically exclude one, another, or some features, and still others. It is to be understood that one reduces a particular feature by including one, another, or several advantageous features.
さらに、当業者は、異なる実施形態からの様々な特徴の適用可能性を認識するであろう。同様に、上記で議論される様々な要素、特徴、及びステップ、ならびにそのような各要素、特徴、またはステップの他の既知の同等物は、当業者によって様々な組み合わせで使用して、本明細書に記載される原理に従った方法を行うことができる。様々な要素、特徴、及びステップの中で、いくつかは具体的に含まれ、他は様々な実施形態で具体的に除外される。 Moreover, the skilled artisan will recognize the applicability of various features from different embodiments. Likewise, the various elements, features and steps discussed above, and other known equivalents for each such element, feature or step, may be used in various combinations by those skilled in the art to A method can be performed in accordance with the principles described in the literature. Of the various elements, features, and steps, some are specifically included and others are specifically excluded in various embodiments.
本出願は、特定の実施形態及び例の文脈で開示されたが、当業者によって、本出願の実施形態が、具体的に開示される実施形態を超えて他の代替的な実施形態及び/または使用ならびにその修正及び同等物に及ぶことが理解されるであろう。 Although the present application has been disclosed in the context of particular embodiments and examples, it will be appreciated by those of skill in the art that the embodiments of the present application extend beyond the specifically disclosed embodiments to other alternative embodiments and/or It will be understood to cover uses as well as modifications and equivalents thereof.
いくつかの実施形態では、本出願の特定の実施形態を説明する文脈で(特に、以下の特許請求の範囲の特定の文脈で)使用される「a」及び「an」及び「the」という用語ならびに類似の指示対象は、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈することができる。本明細書の値の範囲の列挙は単に、範囲内に入るそれぞれの別々の値を個々に指す簡単な方法として役立つことが意図される。本明細書で別段の指示がない限り、各個々の値は、本明細書で個別に列挙されるかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書で別途指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で行うことができる。本明細書の特定の実施形態に関して提供される任意の及び全ての例、または例示的な言語(例えば、「など」)の使用は、本出願をより良く示すことのみを意図しており、他の方法で特許請求される本出願の範囲に制限をもたらすものではない。本明細書のいかなる言語も、本出願の実施に不可欠な任意の非請求の要素を示すものとして解釈されるべきではない。 In some embodiments, the terms "a" and "an" and "the" are used in the context of describing certain embodiments of this application (especially in the specific context of the claims below). and similar referents can be construed to cover both singular and plural forms. Recitation of ranges of values herein is merely intended to serve as a shorthand method of referring individually to each separate value falling within the range. Unless otherwise indicated herein, each individual value is incorporated herein as if it were individually listed herein. All methods described herein can be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context. The use of any and all examples or exemplary language (e.g., "such as") provided herein with respect to particular embodiments is intended only to better illustrate the present application and may is not intended to limit the scope of the application, which is claimed in any manner. No language in the specification should be construed as indicating any non-claimed element essential to the practice of the application.
本出願の特定の実施形態が本明細書に記載されている。それらの実施形態に対する変形は、前述の説明を読むことにより当業者には明らかになるであろう。当業者は、そのような変形を適切に使用することができ、本明細書に具体的に記載される以外の方法で本出願を実施することができることが企図される。したがって、本出願の多くの実施形態は、適用法によって許容されるように本明細書に添付される特許請求の範囲に列挙される主題の全ての修正及び同等物を含む。さらに、本明細書中に別途指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、それらの全ての可能な変形における上述の要素の任意の組み合わせが本出願によって包含される。 Certain embodiments of the application are described herein. Variations on those embodiments may become apparent to those of ordinary skill in the art upon reading the foregoing description. It is contemplated that those skilled in the art may employ such variations as appropriate and may practice the application otherwise than specifically described herein. Accordingly, many embodiments of this application include all modifications and equivalents of the subject matter recited in the claims appended hereto as permitted by applicable law. Moreover, any combination of the above-described elements in all possible variations thereof is encompassed by this application unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context.
主題の特定の実施態様を説明してきた。他の実施態様は、以下の特許請求の範囲内にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載されている動作は、異なる順序で実行することができ、それでも望ましい結果を達成することができる。さらに、添付の図に示されているプロセスは、望ましい結果を達成するために、必ずしも示されている特定の順序または連続した順序を必要としない。 Particular implementations of the subject matter have been described. Other implementations are within the following claims. In some cases, the actions recited in the claims can be performed in a different order and still achieve desirable results. Moreover, the processes illustrated in the accompanying figures do not necessarily require the particular order or sequential order illustrated to achieve desirable results.
本明細書で参照される全ての特許、特許出願、特許出願の公報、ならびに記事、書籍、明細書、刊行物、文書、物品、及び/またはそのようなものなどの他の資料は、参照によってその全体が、全ての目的のために本明細書に組み込まれるが、それらと関連付けられるいずれかの審査ファイル経過、本文書と不一致であるかもしくは矛盾するもののいずれか、または現在もしくは将来に本出願文書と関連付けられる特許請求の範囲の最も広い範囲に関して限定的な影響を有し得るもののいずれかは除外される。例として、組み込まれる資料のいずれかに関連する用語の説明、定義、及び/または使用と、本文書に関連するものとの間に不一致または矛盾がある場合、本文書における用語の説明、定義、及び/または使用が優先するものとする。 All patents, patent applications, patent application publications, and other materials such as articles, books, specifications, publications, documents, articles, and/or the like referenced herein are hereby incorporated by reference. The entirety of which is incorporated herein for all purposes, but any prosecution file history associated therewith, either inconsistent or inconsistent with this document, or in the present or future application to this application. Anything that may have a limiting effect on the broadest scope of the claims associated with the document is excluded. By way of example, if there is any inconsistency or inconsistency between the description, definition and/or use of a term in connection with any of the incorporated materials and that in connection with this document, the description, definition, and/or use shall prevail.
最後に、本明細書に開示される本出願の実施形態は、本出願の実施形態の原理の例示であることを理解されたい。使用することができる他の修正は、本出願の範囲内であり得る。よって、限定ではなく例として、本出願の実施形態の代替的な構成を本明細書の教示に従って利用することができる。したがって、本出願の実施形態は、示され、記載される正確なものに限定されない。 Finally, it is to be understood that the embodiments of the application disclosed herein are illustrative of the principles of the embodiments of the application. Other modifications that can be used may be within the scope of this application. Thus, by way of example and not limitation, alternative configurations of embodiments of the present application may be utilized in accordance with the teachings herein. Accordingly, the embodiments of the application are not limited to those precise ones shown and described.
[本発明1001]
体内紫外線療法を行うためのシステムであって、
送達チューブと、
前記送達チューブから外にUV光を送達するように配置された前記送達チューブ内の少なくとも1つのUV光源であって、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成される、前記少なくとも1つのUV光源と
を備える、前記システム。
[本発明1002]
前記送達チューブは、気管内(ET)チューブの内側に配置されるように適合されている、本発明1001のシステム。
[本発明1003]
前記光源は、一連のLED光源である、本発明1001のシステム。
[本発明1004]
前記一連のLED光源は、ピーク波長が335~350nmの間のUV光を放出するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1005]
前記一連のLED光源は、ピーク波長が338~342nmの間のUV光を放出するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1006]
前記UV光源は、前記送達チューブの周囲にUV光を送達するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1007]
前記UV光源に接続された電源をさらに備える、本発明1001のシステム。
[本発明1008]
前記UV光源は、前記送達チューブの実質的な長さに沿ってUV光を送達するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1009]
前記ETチューブは、人工呼吸器に接続されるように構成される、本発明1002のシステム。
[本発明1010]
前記UV光源のスペクトル領域の光強度の大部分が335nm~350nmの間である、本発明1001のシステム。
[本発明1011]
前記UV光源は、335nm~350nmの間の閾値強度の光のみを放出するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1012]
前記UV光源は、その335nm~350nmの間の最大強度の10%を超える強度の光のみを放出するように構成される、本発明1001のシステム。
[本発明1013]
前記送達チューブは、鼻咽頭エアウエイに配置されるように適合されている、本発明1001のシステム。
[本発明1014]
体内紫外線療法を行うためのシステムであって、
送達チューブと、
前記送達チューブに接続され、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成された、UV光源と、
メモリと、
前記メモリに結合され、1つ以上のプロセッサを備える、制御システムであって、機械実行可能コードを実行して、前記UV光源に波長を放出させるように構成される、前記制御システムと
を備える、前記システム。
[本発明1015]
前記UV光源に接続された電源をさらに備える、本発明1014のシステム。
[本発明1016]
前記制御システムはさらに、機械実行可能コードを実行して、前記UV光源に少なくとも20分間、40分間、または60分間、波長を放出させるように構成される、本発明1014のシステム。
[本発明1017]
前記UV光源は、ETチューブ内、ならびに患者の喉頭及び気管内の細菌を処理するように構成される、本発明1017のシステム。
[本発明1018]
前記UV光源は、一連のLED光源を備える、本発明1017のシステム。
[本発明1019]
前記送達チューブは、ETチューブの内側に配置される、本発明1017のシステム。
[本発明1020]
前記送達チューブは、ETチューブと一体化されている、本発明1017のシステム。
[本発明1021]
前記制御システムはさらに、前記機械実行可能コードを実行して、前記UV光源に少なくとも1,100マイクロワット/cm 2 、100マイクロワット/cm 2 、2,000マイクロワット/cm 2 、または2,100マイクロワット/cm 2 、2,200マイクロワット/cm 2 、2,300マイクロワット/cm 2 、2,400マイクロワット/cm 2 、2,500マイクロワット/cm 2 、2,600マイクロワット/cm 2 、2,700マイクロワット/cm 2 、2,800マイクロワット/cm 2 、2,900マイクロワット/cm 2 、または3,000マイクロワット/cm 2 を含む閾値強度を有する波長を放出させるように構成される、本発明1017のシステム。
[本発明1022]
前記制御システムはさらに、前記機械実行可能コードを実行して、前記UV光源に少なくとも13、15、または18W/m 2 を含む閾値強度を有する波長を放出させるように構成される、本発明1017のシステム。
[本発明1023]
患者の体内の感染状態について前記患者を治療する方法であって、
患者の体内の腔内に送達チューブを挿入することと、
前記送達チューブ内に配置されたUV光源から335~350nmの範囲のUV-A光を放出して、閾値持続時間の間に閾値強度で、前記送達チューブから外にUV波長を放出することと
を含む、前記方法。
[本発明1024]
前記送達チューブは、339~346nmの間のピーク波長を有する一連のLED光源を備えたカテーテルである、本発明1023の方法。
[本発明1025]
前記体内の腔は呼吸腔である、本発明1023の方法。
[本発明1026]
前記呼吸腔は気管である、本発明1025の方法。
[本発明1027]
前記呼吸腔は鼻咽頭である、本発明1025の方法。
[本発明1028]
前記感染状態は、細菌感染、ウイルス感染、真菌感染、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、本発明1023の方法。
[本発明1029]
前記感染状態は肺炎である、本発明1023の方法。
[本発明1030]
前記閾値持続時間は少なくとも20分を含む、本発明1023の方法。
[本発明1031]
前記閾値強度は、少なくとも13、15、または18W/m 2 を含む、本発明1023の方法。
[本発明1032]
前記閾値強度は、少なくとも1,100マイクロワット/cm 2 、100マイクロワット/cm 2 、2,000マイクロワット/cm 2 、または2,100マイクロワット/cm 2 、2,200マイクロワット/cm 2 、2,300マイクロワット/cm 2 、2,400マイクロワット/cm 2 、2,500マイクロワット/cm 2 、2,600マイクロワット/cm 2 、2,700マイクロワット/cm 2 、2,800マイクロワット/cm 2 、2,900マイクロワット/cm 2 、または3,000マイクロワット/cm 2 の強度を含む、本発明1023の方法。
[本発明1033]
前記送達チューブは、気管内チューブの内側に挿入される、本発明1026の方法。
[本発明1034]
気管内チューブを吸引しながら、前記気管内チューブの内側に前記送達チューブが挿入される、本発明1026の方法。
上述の開示、ならびにその利点及び特徴を得られ得る方法を記載するために、上述の原則のさらに具体的な説明は、添付の図面に示す具体例を参照することで行われる。これらの図面は、本明細書に開示される例示の態様だけを表し、したがって、その範囲を制限するとみなされるべきではない。これらの原則は、以下の図面を用いて、さらに具体的かつ詳細に記載されて説明される。
[Invention 1001]
A system for providing internal ultraviolet therapy, comprising:
a delivery tube;
at least one UV light source within the delivery tube positioned to deliver UV light out of the delivery tube, the at least one UV light source configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm; UV light source and
The system, comprising:
[Invention 1002]
1002. The system of claim 1001, wherein said delivery tube is adapted to be placed inside an endotracheal (ET) tube.
[Invention 1003]
1002. The system of invention 1001, wherein the light source is a series of LED light sources.
[Invention 1004]
1002. The system of claim 1001, wherein said array of LED light sources is configured to emit UV light with a peak wavelength between 335-350 nm.
[Invention 1005]
1002. The system of claim 1001, wherein said series of LED light sources is configured to emit UV light with a peak wavelength between 338-342 nm.
[Invention 1006]
1002. The system of claim 1001, wherein said UV light source is configured to deliver UV light around said delivery tube.
[Invention 1007]
1002. The system of claim 1001, further comprising a power supply connected to said UV light source.
[Invention 1008]
1002. The system of claim 1001, wherein said UV light source is configured to deliver UV light along a substantial length of said delivery tube.
[Invention 1009]
1003. The system of invention 1002, wherein the ET tube is configured to be connected to a ventilator.
[Invention 1010]
1002. The system of claim 1001, wherein the majority of light intensity in the spectral region of said UV light source is between 335 nm and 350 nm.
[Invention 1011]
1002. The system of claim 1001, wherein said UV light source is configured to only emit light with a threshold intensity between 335nm and 350nm.
[Invention 1012]
1002. The system of claim 1001, wherein said UV light source is configured to only emit light with an intensity greater than 10% of its maximum intensity between 335 nm and 350 nm.
[Invention 1013]
1002. The system of invention 1001, wherein said delivery tube is adapted to be placed in a nasopharyngeal airway.
[Invention 1014]
A system for providing internal ultraviolet therapy, comprising:
a delivery tube;
a UV light source connected to the delivery tube and configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm;
memory;
a control system coupled to said memory and comprising one or more processors, said control system configured to execute machine executable code to cause said UV light source to emit wavelengths;
The system, comprising:
[Invention 1015]
1015. The system of invention 1014, further comprising a power supply connected to said UV light source.
[Invention 1016]
1015. The system of Claim 1014, wherein said control system is further configured to execute machine executable code to cause said UV light source to emit wavelengths for at least 20 minutes, 40 minutes, or 60 minutes.
[Invention 1017]
1018. The system of the present invention 1017, wherein the UV light source is configured to treat bacteria in the ET tube and in the patient's larynx and trachea.
[Invention 1018]
1018. The system of the present invention 1017, wherein said UV light source comprises a series of LED light sources.
[Invention 1019]
1018. The system of the present invention 1017, wherein said delivery tube is positioned inside an ET tube.
[Invention 1020]
1018. The system of the present invention 1017, wherein said delivery tube is integrated with an ET tube.
[Invention 1021]
The control system further executes the machine executable code to illuminate the UV light source at least 1,100 microwatts/cm 2 , 100 microwatts/cm 2 , 2,000 microwatts/cm 2 , or 2,100 microwatts/
[Invention 1022]
1017 of the present invention , wherein the control system is further configured to execute the machine-executable code to cause the UV light source to emit a wavelength having a threshold intensity comprising at least 13, 15, or 18 W/ m2 . system.
[Invention 1023]
A method of treating a patient for an infectious condition in the patient, comprising:
inserting the delivery tube into a cavity in the patient's body;
emitting UV-A light in the range of 335-350 nm from a UV light source disposed within the delivery tube to emit UV wavelengths out of the delivery tube at a threshold intensity for a threshold duration;
The above method, comprising
[Invention 1024]
1023. The method of invention 1023, wherein said delivery tube is a catheter equipped with a series of LED light sources having peak wavelengths between 339-346 nm.
[Invention 1025]
1023. The method of the present invention 1023, wherein said body cavity is a respiratory cavity.
[Invention 1026]
1026. The method of invention 1025, wherein said respiratory space is the trachea.
[Invention 1027]
1026. The method of invention 1025, wherein said respiratory cavity is the nasopharynx.
[Invention 1028]
1023. The method of invention 1023, wherein said infectious condition is selected from the group consisting of bacterial infection, viral infection, fungal infection, and combinations thereof.
[Invention 1029]
1023. The method of the invention 1023, wherein said infectious condition is pneumonia.
[Invention 1030]
1024. The method of invention 1023, wherein said threshold duration comprises at least 20 minutes.
[Invention 1031]
1023. The method of invention 1023, wherein said threshold intensity comprises at least 13, 15, or 18 W/m2 .
[Invention 1032]
the threshold intensity is at least 1,100 microwatts/cm2 , 100 microwatts/cm2 , 2,000 microwatts/cm2 , or 2,100 microwatts/cm2 , 2,200 microwatts/ cm2 ; 2,300 microwatts/cm2 , 2,400 microwatts/cm2 , 2,500 microwatts/cm2 , 2,600 microwatts/cm2 , 2,700 microwatts/cm2 , 2,800 microwatts /cm 2 , 2,900 microwatts/cm 2 , or 3,000 microwatts/
[Invention 1033]
The method of invention 1026, wherein said delivery tube is inserted inside an endotracheal tube.
[Invention 1034]
1027. The method of invention 1026, wherein the delivery tube is inserted inside the endotracheal tube while suctioning the endotracheal tube.
For purposes of describing the manner in which the above disclosure and the advantages and features thereof may be obtained, a more specific description of the principles set forth above will be made by reference to the specific examples illustrated in the accompanying drawings. These drawings represent only exemplary aspects disclosed herein, and are therefore not to be considered limiting of its scope. These principles are described and explained with additional specificity and detail through the use of the following figures.
以下は、治療レジメンとその適用との例である。したがって、本明細書に開示されるデバイス及び方法が、これらの異なる状態を治療するように適合され得る。
泌尿器科及び腎臓学:
1.透析中に既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析が、より狭い波長であるがより強いILTに対して行われる。
2.カテーテル依存患者における尿道留置カテーテルの滅菌
3.粘膜及び粘膜下層に限局された膀胱癌及び尿道癌の治療
4.難治性膀胱炎/尿路感染症の治療
5.腹膜炎、さらには長期の腹膜硬化症のリスクを減らすために、腹膜透析カテーテルへのUV光線療法を追加すること。
心臓病学
1.LVADを装着した既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析を、より狭い波長であるがより強力なUV療法に対して行うことができる。
2.難治性の細菌性及び真菌性の心内膜炎が、弁の直接UV光曝露で治療されること。この場合、光増感剤を静脈内投与することがある。
歯科
1.歯肉炎の治療。
2.白板症及び口腔扁平苔癬の治療。
3.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
血液学/腫瘍学
1.腸移植片対宿主病の治療。この場合、X線の波長が放出され、リンパ球を死滅させる。これは、小腸移植または緩和ケアを待つ末期クローン病の患者に使用することができる。
ENT
1.慢性副鼻腔炎の治療。
2.慢性耳炎の治療。
3.鼓膜切開術を必要とする患者における急性中耳炎の治療。
4.鼻ポリープの治療(エビデンスは、UV光が鼻ポリープを収縮させることを示唆する。)。
5.口臭の治療。
6.再発性扁桃炎/咽頭炎の治療。
7.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
手術
1.ドレーンにUV光技術を装備することにより、膿瘍の治療を改善すること。
2.混合型感染を避けるために、外科用ドレーンとともに使用する。
3.吻合治癒プロセスを早めること。
4.癒着を防ぐのに役立つ。
脳神経外科
1.難治性髄膜炎の治療におけるUV光の髄腔内線維光学的送達。
2.難治性シャント感染症の治療。
3.髄腔内またはくも膜下UV療法によるプリオン病の治療。
4-ウイルス量を減らすことによる進行性多巣性白質脳症に関連するJCウイルスの治療。
婦人科
1.細菌性膣炎または真菌性膣炎の治療。
2.直腸腟瘻/結腸瘻の治療。
3.粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
リウマチ学
1.炎症性及び感染性の大関節炎の治療のための関節内ILT。
膣療法
1.図14A、図14Bは、マウスの膣治療に使用されているUV発光デバイスの実施例を示す。
The following are examples of treatment regimens and their applications. Accordingly, the devices and methods disclosed herein can be adapted to treat these different conditions.
Urology and Nephrology:
1. Sterilizing the blood of patients with known bacteremia, fungemia, or viremia during dialysis to eradicate or reduce the microbial load. Alternatively, a light needle can be placed in the stoma and turned on outside the dialysis window as well. An ex vivo sensitivity analysis is performed for the narrower wavelength but stronger ILT.
2. 2. Sterilization of indwelling urethral catheters in catheter-dependent patients. 4. Treatment of bladder and urethral cancers confined to the mucosa and submucosa. 4. Treatment of refractory cystitis/urinary tract infections; Addition of UV phototherapy to peritoneal dialysis catheters to reduce the risk of peritonitis and even long-term peritoneal sclerosis.
2. Refractory bacterial and fungal endocarditis is treated with direct UV light exposure of the valve. In this case, the photosensitizer may be administered intravenously.
2. Treatment of leukoplakia and oral lichen planus.
3. Treatment of cancer confined to the mucosa and submucosa Hematology/
ENT
1. Treatment of chronic sinusitis.
2. Treatment of chronic otitis.
3. Treatment of acute otitis media in patients requiring myringotomy.
4. Treatment of nasal polyps ( evidence suggests that UV light shrinks nasal polyps).
5. Bad breath treatment.
6. Treatment of recurrent tonsillitis/pharyngitis.
7. Treatment of cancer confined to mucosa and
2. Use with surgical drains to avoid mixed infections.
3. Accelerate the anastomosis healing process.
4. Helps prevent adhesions.
2. Treatment of refractory shunt infections.
3. Treatment of prion diseases with intrathecal or intrathecal UV therapy.
4-Treatment of JC virus associated with progressive multifocal leukoencephalopathy by reducing viral load.
2. Treatment of rectovaginal/colic fistula.
3. Treatment of cancer confined to the mucosa and
図35B~図35Eは、ピーク波長345nmのUV-A光を様々な強度で照射した場合の、大腸菌のコロニー形成単位(CFU)の経時変化を示すグラフを示す。図示のように、2000uWの強度で40分までにほとんどの細菌が除去され(図35D)、3000uWの強度で20分までにほとんどの細菌が除去された(図35E)。同じ光を500uW及び1000uWの強度で照射した場合、40分後までにCFUの有意な減少が見られたが、約半分にすぎなかった(図35C及び図35B)。 Figures 35B-35E show graphs showing the time course of colony forming units (CFU) of E. coli when irradiated with varying intensities of UV-A light with a peak wavelength of 345 nm. As shown, an intensity of 2000 uW removed most of the bacteria by 40 minutes (Fig. 35D) and an intensity of 3000 uW removed most of the bacteria by 20 minutes (Fig. 35E ) . When the same light was irradiated at 500 uW and 1000 uW intensities, a significant decrease in CFU was seen by 40 min, but only by about half (FIGS. 35C and 35B).
14日目に、対照及び処置したマウスを安楽死させ、結腸全体のスイスロール標本を作製した。簡単に説明すると、結腸全体を取り出し、修正されたブアンの固定液(dH2O中50%エタノール/5%酢酸)ですすいだ。はさみを使用して、結腸を腸間膜線に沿って縦方向に開き、1xPBSを含むペトリ皿で簡単にすすいだ。管腔側を特定し、開いた組織のスイスローリングを実行した。結腸の全長を丸めたところで、結腸を慎重に組織処理/包埋カセットに移した。カセットを室温で一晩10%緩衝ホルマリンに入れておき、その後結腸のパラフィン切片を切り出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色し、盲検病理医(SS)が評価した。 On day 14, control and treated mice were euthanized and swiss roll preparations of the whole colon were made. Briefly, the entire colon was removed and rinsed with modified Bouin's fixative (50% ethanol/5% acetic acid in dH2O). Using scissors, the colon was opened longitudinally along the mesenteric line and briefly rinsed in a Petri dish containing 1×PBS. The luminal side was identified and an open tissue Swiss rolling was performed. Once the entire length of the colon was rounded, the colon was carefully transferred to a tissue processing/embedding cassette. Cassettes were placed in 10% buffered formalin overnight at room temperature, after which paraffin sections of the colon were cut, stained with hematoxylin and eosin (H&E), and evaluated by a blinded pathologist (SS).
Claims (34)
送達チューブと、
前記送達チューブから外にUV光を送達するように配置された前記送達チューブ内の少なくとも1つのUV光源であって、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成される、前記少なくとも1つのUV光源と
を備える、前記システム。 A system for providing internal ultraviolet therapy, comprising:
a delivery tube;
at least one UV light source within the delivery tube positioned to deliver UV light out of the delivery tube, the at least one UV light source configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm; and a UV light source.
送達チューブと、
前記送達チューブに接続され、335nm~350nmの間の波長を放出するように構成された、UV光源と、
メモリと、
前記メモリに結合され、1つ以上のプロセッサを備える、制御システムであって、機械実行可能コードを実行して、前記UV光源に波長を放出させるように構成される、前記制御システムと
を備える、前記システム。 A system for providing internal ultraviolet therapy, comprising:
a delivery tube;
a UV light source connected to the delivery tube and configured to emit a wavelength between 335 nm and 350 nm;
memory;
a control system coupled to said memory and comprising one or more processors, said control system configured to execute machine executable code to cause said UV light source to emit wavelengths; said system.
患者の体内の腔内に送達チューブを挿入することと、
前記送達チューブ内に配置されたUV光源から335~350nmの範囲のUV-A光を放出して、閾値持続時間の間に閾値強度で、前記送達チューブから外にUV波長を放出することと
を含む、前記方法。 A method of treating a patient for an infectious condition in the patient, comprising:
inserting the delivery tube into a cavity in the patient's body;
Emitting UV-A light in the range of 335-350 nm from a UV light source disposed within the delivery tube to emit UV wavelengths out of the delivery tube at a threshold intensity for a threshold duration. The method above.
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