Zastosowanie półprzewodnikowego oświetlacza do obiektywnego naświetlania żywych linii komórkowych HUVEC w procedurach LLLT

Szymańska, J.; Gryko, Ł.; Góralczyk, K.; Zając, A.; Gilewski, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie półprzewodnikowego oświetlacza do obiektywnego naświetlania żywych linii komórkowych HUVEC w procedurach LLLT

Autorzy

Szymańska J. , Gryko Ł. , Góralczyk K. , Zając A. , Gilewski M.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The application of the semiconductor illuminator to objective exposure of live HUVEC cell lines in LLLT procedures

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule przedstawiono implementację układu półprzewodnikowego oświetlacza do obiektywnej ekspozycji promieniowaniem w procedurach LLLT (Low Level Laser Therapy) żywych linii komórkowych HUVEC. Prototypowy oświetlacz do standaryzacji procedur naświetlania wraz z układem optycznym zapewnia równomierne napromieniowanie ośrodków biologicznych, umożliwia dopasowanie widma emisji zestawu do pasm absorpcji naświetlanej tkanki. Działania takie powodują zwiększenie skuteczności naświetlania tkanek. Zaprezentowane zostały wyniki odpowiedzi komórek HUVEC wywołanej naświetlaniami promieniowaniem półprzewodnikowych źródeł średniej mocy o długości fal 600...1000 nm – z zakresu okna transmisji tkanek.

Implementation of the semiconductor illuminator set to objectify the radiation exposure of live HUVEC cell lines in Low Level Laser Therapy procedures is presented in the article. The prototype illuminator to standardize exposure procedures with an optical system ensures uniform irradiation of biological centers and allows adjust the emission spectrum of radiation source to the absorption spectrums of the irradiated tissue. Such operations result in increasing the effectiveness of tissue exposure. Results of the biological responses of HUVEC after irradiation by semiconductor mid-power sources radiation were presented. The wavelengths are in the spectral range of the tissues transmission window – 600...1000 nm.

Słowa kluczowe

biostymulacja laserowa LLLT komórki śródbłonka naczyniowego żyły pępowinowej HUVEC laser półprzewodnikowy dioda LED

low level laser therapy (LLLT) human umbilical vein endothelial cells HUVEC semiconductor laser LED

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

Rocznik

2013

Tom

Vol. 54, nr 6

Strony

65--68

Opis fizyczny

Bibliogr. 36 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szymańska J.

UMK w Toruniu, Katedra Laseroterapii i Fizjoterapii Collegium Medicum, Bydgoszcz

autor

Gryko Ł.

Politechnika Białostocka, Katedra Optoelektroniki i Techniki Świetlnej, Białystok

autor

Góralczyk K.

UMK w Toruniu, Katedra Patofizjologii Collegium Medicum, Bydgoszcz

autor

Zając A.

Politechnika Białostocka, Katedra Optoelektroniki i Techniki Świetlnej, Białystok

autor

Gilewski M.

Politechnika Białostocka, Katedra Optoelektroniki i Techniki Świetlnej, Białystok

Bibliografia

[1] Huang Y. Y., Chen A. C., Carroll J. D., Hamblin M. R., Biphasic dose response in low level light therapy, Dose Response, 7(4), 2009, 358-383.
[2] Vinck E., Cagnie В., Cornelissen M., Decleroq H., Cambier D., Increased fibroblast proliferation induced by light emitting diode and low power laser irradiation, Lasers Med Sci, 18(2), 2003, 95-99.
[3] Lubart R., Breitbart H., Biostymulative effects of low-energy lasers and their implications in medicine, Drug Development Research, 50, 2000, 471-475.
[4] Karu Т., Primary and secondary mechanisms of action of visible-to-near IR radiation on cells, J. Photochem. Photobiol В Biol, 49(1), 1999, 1-17.
[5] Schroeder P., Pohl С., Marks С., Calles С., Wild S., Krutmann J., Cellular response to infrared radiation involves retrograde mitochondrial signaling, Free Radic Biol Med, 43(1), 2007, 128-135.
[6] Karu Т., Interactions of monochromatic visible light nad near infrared radiation with cells: currently discussed mechanisms, Proc. SPIE, 2391, 1995, 576-586.
[7] Baxter G. D., Therapeutic Lasers. Theory and Practice, Churchill Livingstone, 1994.
[8] Lubart R., Wollman Y., Freidmann H., Rochkind S., Laulicht I., Effects of visible and near-infrared lasers on cell cultures, Photochem Photobiol B, 12, 1992, 305-310.
[9] Duan R., Cheng-Yi LT., Li Y., Guo H., Yao L. B., Signal Transduction Pathways Involved in Low Intensity He-Ne Laser-Induced Respiratory Burst in Bovine Neutrophils: A Potential Mechanism of Low Intensity Laser Biostimulation, Lasers Surg Med, 29, 2001, 174-178.
[10] Khadra M., Lyngstadass S. P., Haanaes H. R., Mustafa K., Determining optimal dose of laser therapy for attachment and proliferation of human oral fibroblasts cultured on titanium implant material, J Biomed Mat Res, 73, 2005, 55-62.
[11] Hawkins D. H., Abrahamse H., The role of laser fluence in cell viability, proliferation, and membrane integrity of wounded human skin fibroblasts following helium-neon laser irradiation, Lasers Surg Med, 38, 2006, 74-83.
[12] Kreisler M., Christoffers A. B., Willerstausen В., d'Hoedt В., Effect of low-level GaAIAs laser irradiation on the proliferation rate of human periodontal ligament fibroblasts: an in vitro study, J Clin Periodont, 30, 2003, 353-358.
[13] Smith K. С., Low-level laser or led therapy is phototherapy, <http://www.photobiology.info/llltis.html>, (13 maja 2013).
[14] Oron U., Yaakobi Т., Oron A., Hayam G., Gepstein L., Rubin O., Wolf Т., Ben Haim S., Attenuation of infarct size in rats and dogs after myocardial infarction by low-energy laser irradiation, Lasers Surg Med, 28, 2001, 204-211.
[15] Praca zbiorowa pod red. Fiedora P., Zarys klinicznych zastosowań laserów, Ankar, Warszawa 1995.
[16] Almeida-Lopes L., Rigau J., Zangaro R. A., Comparison of the LLLT effects on cultured human gingival fibroblasts proliferation using different irradiance and same fluence, Lasers Surg Med, 29, 2001, 179-184.
[17] Schindl A., Merwald H., Schindl L., Kaun C., Wojta J., Direct stimulatory effect of low intensity 670 nm laser irradiation on human endothelial cell proliferation, Brit J Dermatol, 148, 2003, 334-336.
[18] Kipshidze N., Nikolaychik V., Keelan M. H., Shankar L. R., Khanna A., Kornowski R., Leon M., Moses J., Low-power helium: neon laser irradiation enhances production of vascular endothelial growth factor and promotes growth of endothelial cells in vitro, Lasers Surg Med, 28, 2001, 355-364.
[19] Cullum N., Nelson E. A., Flemming K., Sheldon Т., Systematic reviews of wound care management: beds; compression; laser therapy, therapeutic ultrasound, electrotherapy and electromagnetic therapy, Health Technology Assessment, 5, 2001, 137-219.
[20] Hawkins-Evans D., Abrahamse H., Efficacy of three different laser wavelengths for in vitro wound healing, Photodermatol Photoimmunol Photomed, 24, 2008, 199-210.
[21] Arendt J., Waniczek D., Gojenie ran, Prz Piśmien Chir, 12, 2004, 359-367.
[22] Czarkowska-Pączek В., Przybylski J., Mechanizmy gojenia uszkodzonych tkanek, Prz Lek, 61, 2004, 39-42.
[23] Nowak L., Olejek A., Biologiczno – molekularne aspekty procesu gojenia się ran pooperacyjnych, Gin. Prakt., 12, 2004, 26-30.
[24] Danhof G., Biological effects of the laser beam, w: Lasers in Medicine and Dentistry, Zagrzeb 2000, 127-152
[25] Taradaj J., Lasery w medycynie i rehabilitacji, Fizjoter, 4(9), 2001, 42-44.
[26] Allendorf J. D., Bessler M., Huang J., Helium-Neon Laser Irradiation at Fluences of 1, 2, and 4 J/cm2 Failed To Accelerate Wound Healing as Assessed by Both Wound Contracture Rate and Tensile Strength, Lasers Surg Med, 20, 1997, 340-345.
[27] Kwolek A., Zwolińska J., Weres A., Wpływ dawki terapeutycznej na skuteczność laseroterapii nisko- i wysokoenergetycznej (HILT), Acta Bio-Optica et Informatica Medica, 3(17):, 2011, 171-178.
[28] Mesquita-Ferrari R. A., Ribeiro R., Souza N. H. C., Silva С. A. A., Martins M. D., Bussadori S. K., Fernandes K. P., No effect of low-level lasers on in vitro myoblast culture, Indian Journal of Experimental Biology, 49, 2011, 423-428.
[29] Eduardo F. P., Mehnert D. U., Monezi T. A., Zezell D. M., Schubert M. M., Eduardo С. Р., Marques M. M., Cultured epithelial cells response to phototherapy with low intensity laser, Lasers Surg Med, 39, 2007, 365-372.
[30] Ferrara N., Role of vascular endothelial growth factor in physiologic and pathologic angiogenesis: Therapeutic implications, Seminars in Onkology, 29(6), 2002, 10-14.
[31] Gryko Ł., Gilewski M., Szymańska J., Zając A., Rość D., The concept of the set to objectification of LLLT exposure, Proc. SPIE 8703, Laser Technology 2012: Applications of Lasers, 870302.
[32] Gryko Ł., Zając A., Analiza rozkładu gęstości mocy w komorze pomiarowej do obiektywizacji zabiegu biostymulacji laserowej, Poznan University of Technology Academic Journals – Electrical Engineering 76, 2013,151-160.
[33] Karu Т., Primary and secondary machanisms of action of visible to near IR radiation on cells, J. Photochem. Photobiol Biol, 49, 1999,1-17.
[34] Karu Т., Pyatibrat L. V., Kalendo G. S., Photobiological modulation of cell attachment via cytochrome с oxidase, Photochem Photobiol Sci, 3, 2004, 211-216.
[35] Lee G., Melkerneker D., Thompson P. J., Light R. W., Lan K. В., Transforming Growth Factor Induces Vascular Endothelial Growth Factor Elaboration from Pleural Mesothelial Cells in Vivo and in Vitro, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 165, 2002, 88-94.
[36] OshiroT., Low level laser Therapy: a practical introduction, New York, John Willey&Sons, 30, 1988.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-4b3f63d1-8808-4325-b79d-203152b33359