CN112368027A - 吸收剂生物光子纤维系统 - Google Patents

Abstract

本技术总体上涉及吸收剂生物光子纤维系统和包括所述吸收剂生物光子纤维系统的制品，以及其潜在用途，例如在伤口处理中的潜在用途。

Description

吸收剂生物光子纤维系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月5日提交的美国临时申请第62/680,947号和于2018年11月16日提交的美国临时申请第62/768,702号的权益，其二者的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般性涉及吸收剂生物光子纤维系统(absorbent biophotonic fibersystem)和包括其的制品，以及这样的系统和制品在例如生物光子处理中的用途。

背景技术

生物光子组合物目前被认为在医学、美容和牙科领域中具有用于外科手术、治疗和检查方面广泛的应用。例如，生物光子组合物已被用于处理皮肤和各种组织病症以及促进伤口愈合。对于这些应用，通常使用包含能够吸收和/或发射光的光吸收分子的生物光子制剂和/或生物光子组合物来实现生物光子治疗。这些生物光子制剂和/或组合物通常作为液体或半液体(例如凝胶剂、糊剂、霜剂等)制备和使用。由于它们的液体和/或半液体质地，这些生物光子制剂和/或组合物中的一些需要可以将它们施用到其上的支撑体/表面。这些液体和半液体生物光子制剂和/或组合物中的一些还可以具有在与流体接触时扩散的倾向。

已经提出了其中光吸收分子被整合到纤维材料中的一些生物光子纤维(例如WO2016/065488)。这样的生物光子纤维减轻了在生物光子制剂和组合物中观察到的一些缺点。

尽管迄今已知生物光子纤维，但在本领域中仍然需要提供允许扩大可以产生的生物光子产品的范围以及扩大可以使用这些生物光子产品的治疗应用的范围的附加和/或补充特征的生物光子纤维系统。

发明内容

根据多个方面，本公开涉及吸收剂生物光子纤维系统，其包括：至少一个生物光子纤维组件；和至少一个吸收剂组件；其中至少一个生物光子纤维组件在暴露于光时被光刺激以发射荧光。在一些实施方式中，吸收剂生物光子纤维系统适用于局部施用。在一些实施方式中，生物光子纤维系统包含嵌入在系统中的生物光子纤维。

根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统用于伤口的愈合、处理或治疗的用途。

根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统在制造用于伤口的愈合、处理或治疗的制品中的用途。

根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统的用途，其中制品为伤口敷料。

根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统与光源组合用于伤口的愈合、处理或治疗的用途。

根据多个方面，本公开涉及用于伤口的愈合、处理或治疗的制品，所述制品包括：包含生物光子纤维的至少一个生物光子纤维组件，其中在生物光子纤维之间存在间隙；和包含水凝胶的至少一个水凝胶组件；至少部分的水凝胶存在于间隙中。

根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的制品用于伤口的愈合、处理或治疗的用途。根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的制品的用途，其中制品为伤口敷料。根据多个方面，本公开涉及如本文所限定的制品与光源组合用于伤口的愈合或处理的用途。

根据多个方面，本公开涉及用于伤口愈合、伤口管理或伤口处理的方法，所述方法包括：a)将如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统或如本文所限定的制品施用到伤口上；以及b)用光化光照射吸收剂生物光子纤维系统或制品，保持足以实现嵌入的生物光子纤维组件的光活化的时间。

根据多个方面，本公开涉及用于伤口的愈合、处理或治疗的药盒，所述药盒包括：如本文所述的吸收剂生物光子纤维系统或如本文所述的制品；和药盒在伤口处理中的使用说明。

用于处理伤口的药盒，所述药盒包括：如本文所述的吸收剂生物光子纤维系统或如本文所述的制品；和光源。

通过结合附图阅读具体实施方案的以下描述，本技术的其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

本公开中描述的实施方案的所有特征不是互相排斥的，而是可以彼此组合。例如，一个实施方案的要素可以在另外的实施方案中使用，而无需进一步提及。下文中参照附图提供了具体实施方案的详细描述，其中：

图1是根据本技术的一个实施方案的吸收剂生物光子纤维系统的截面的示意图。

图2是根据本技术的另一个实施方案的吸收剂生物光子纤维系统的截面的示意图。

图3A至3F示出了用根据本技术的一个实施方案的吸收剂生物光子纤维系统处理的人真皮成纤维细胞(DHF)中的IL-6的细胞因子调节的图。图3A：照射之后3小时；图3B：照射之后6小时；图3C：照射之后18小时；图3D：照射之后24小时；图3E：照射之后48小时；图3F：照射之后72小时。

图4A至4F示出了用另一个如图3A至3F中所用的吸收剂生物光子纤维系统处理的DHF细胞中的IL-6的细胞因子调节的图；图4A：照射之后3小时；图4B：照射之后6小时；图4C：照射之后18小时；图4D：照射之后24小时；图4E：照射之后48小时；图4F：照射之后72小时。

具体实施方式

以下更详细地说明本技术。该描述不旨在成为可以实施本技术的所有不同方式或可以添加到本技术中的所有特征的详细目录。例如，关于一个实施方案示出的特征可以被并入另外的实施方案中，并且关于特定实施方案示出的特征可以从该实施方案中删除。此外，根据本公开，本文提出的各种实施方案的许多变型和添加对于本领域技术人员将是显而易见的，所述变型和添加不脱离本技术。因此，以下描述旨在举例说明本技术的一些特定实施方案，而不是穷举地说明其所有排列、组合和变型。

除非上下文清楚地另外指出，否则如本文所使用的单数形式包括复数指代物。本文中通过端点记载的数值范围旨在包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5的记载包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、4.32和5)。

在本文中无论是否明确使用术语“约”，本文中给出的每个量都意指实际的给定值，并且其还意指这样的给定值基于本领域普通技术人员合理推断的近似值，包括由于这样的给定值的实验和/或测量条件而导致的等效值和近似值。例如，在给定值或范围的背景中，术语“约”是指在给定值或范围的20％以内、优选15％以内、更优选10％以内、更优选9％以内、更优选8％以内、更优选7％以内、更优选6％以内、更优选5％以内的值或范围。

本文中所使用的表述“和/或”应被视为具体公开了两个指定特征或组件中的每一者，两者兼具或者单独具有。例如，“A和/或B”应被视为具体公开了以下的每一者：(i)A、(ii)B以及(iii)A和B，就像每一者在本文中被单独列出一样。

如本文所使用的术语“生物光子”是指在生物学相关背景下光子的产生、操作、检测和应用。如本文所使用的，表述“生物光子组合物”是指可以经照射以产生用于生物学相关应用的光子的如本文所述的含光吸收分子的组合物。如本文所使用的，表述“生物光子方案”或“生物光子处理”或“生物光子治疗”是指使用如本文所限定的生物光子组合物和在所述生物光子组合物的照射期间给出的从光源发射的波长的组合以活化生物光子组合物内的光吸收分子。

术语和表述“光吸收分子”、“光捕获分子”、“光活化试剂”、“生色团”和“光活化剂”在本文中可互换使用。光吸收分子意指在通过光照射接触时能够吸收光的分子或分子的复合物。光吸收分子容易经受光激发，并且在一些情况下，在从不稳定的条件转换并转换回基态时，可以然后将其能量转移到其他分子或将其能量作为光(即荧光)发射。发射的荧光能量可以转移到组合物的其他组分或处理部位。不同的波长可以对组织具有不同的补充治疗效果。

如本文所使用的表述“水凝胶”不应被认为限于包含水的凝胶，而是应通常扩展至所有的亲水性凝胶和凝胶组合物，包括除水之外还包含有机聚合物和/或非聚合物组分的那些。不同的水凝胶可以具有不同％的水(w/w)，这会影响水凝胶的吸水容量。例如，具有较低％的水含量的水凝胶将具有较高程度的吸水率。此外，可以相应地调节水凝胶的pH。

如本文所使用的术语“光化光”是指从特定光源(例如灯、LED或激光器或其变型)发射的并且能够被物质(例如，以上限定的光吸收分子)吸收的光能。在一些实施方案中，光化光为可见光。

如本文所使用的，在诸如“经处理的组织”、“经管理的组织”、“经管理的皮肤”、“经处理的皮肤”和“皮肤的经管理的区域/部分”、“皮肤的经处理的区域/部分”、“经管理的软组织”和“经处理的软组织”的表述中的术语“经处理的”、“经管理的”是指已经对其进行了根据本技术的实施方案的方法的皮肤或软组织表面或层。

在这些实施方案的一些方面中，表述“生物组织”是指活体系统或生物体的任何器官和组织。生物组织的实例包括但不限于：大脑、小脑、脊髓、神经、血液、心脏、血管、皮肤、毛发、脂肪、软骨、韧带、肌腱、卵巢、输卵管、子宫、阴道、乳腺、精巢、输精管、精囊、前列腺、唾液腺、食道、胃、肝、胆囊、胰腺、肠、直肠、肛门、肾脏、输尿管、膀胱、尿道、咽、喉、支气管、膈肌、下丘脑、垂体、松果体或松果腺、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺(adrenal)(例如肾上腺(adrenal gland))、淋巴结和淋巴管、骨骼肌、平滑肌、心肌、外周神经系统、耳、眼、鼻、齿龈、头皮等。

如本文所使用的，术语“纤维”涉及用作复合材料的组分的绳或线或长丝。纤维可以用于制造其他材料，例如但不限于织物。

如本文所使用的，表述“织造”是指通过编织形成的材料(例如织物)。如本文所使用的，表述“非织造”是指由短纤维(短的)和长纤维(连续的长的)通过化学、机械、热或溶剂处理粘结在一起制成的材料(例如织物)。表述“非织造”在本文中可以用来表示既不是织造的也不是针织的材料(例如毡)。如本文所使用的，“毡”是通过将纤维消光、压缩并压制在一起而产生的纺织品。如本文所使用的，术语“梳理”是指将纤维解缠、清洁并互混以产生适用于后续加工的连续网或丝的机械过程。这通过使纤维在覆盖有针布的差速运动表面之间穿过而实现。其打破了纤维的束缚和无组织的团块，然后将各纤维对齐以使其彼此平行。任选地，之后可以使由梳理过程产生的制品经受称为“压延”的另外的机械过程，由此使经梳理的制品经受一个或更多个针压操作，所述针压操作各自可以为不同数量的平针、钩针或刺针，其中将针反复地插入经梳理的制品中并从其中抽出，并且在梳理过程完成之后通过该过程，随机取向的纤维进一步互锁。对于非织造材料，压延稀松布的组成程度可以影响制品的刚性和可成型性以提供形式和形状。例如，可以用于从患者处放置和移除的铸型。

如本文所使用的术语“伤口”是指其中皮肤被撕裂、割伤或刺伤的损伤(即开放性伤口)；或者钝力创伤导致挫伤的损伤(即闭合性伤口)；或者缝合伤口。开放性伤口可以根据造成伤口的物体进行分类：切口或切割伤口(包括切除伤口)，其由干净锋利的物体(例如刀、剃刀或玻璃碎片)造成。撕裂伤，其为由一些钝创造成的不规则撕裂状伤口。撕裂伤和切口可能呈线性(规则的)或星形(不规则的)。术语撕裂伤通常被误用在切口方面。磨损(擦伤)，其为其中皮肤的最上层(表皮)被刮掉的浅表伤口。磨损通常由滑落到粗糙表面上造成。撕脱伤为其中身体结构从其正常插入点被强行脱离的损伤。一种类型是其中肢体被拉开而不是被截断的截肢。刺伤，其由刺破皮肤的物体(例如碎片、钉子或针)造成。贯通伤，其由诸如刀的物体进入皮肤中并从皮肤中出来造成。枪伤，其由子弹或类似的抛射体进入或穿过身体造成。可能存在两个伤口，一个在进入部位，一个在离开部位，通常被称为“贯穿”。由冲击伤造成的伤口。闭合性伤口包括：血肿(或血瘤)，其由血管损伤进而造成血液在皮肤下聚集造成。源于内部血管病理学的血肿为瘀点、紫癜和瘀斑。不同的分类基于尺寸。源于外部来源创伤的血肿为挫伤，通常也称为淤伤。挤压伤，其由长时间施加的大力或极大力造成。根据污染程度，可以将伤口分类为：清洁伤口，其在没有生物体存在的无菌条件下产生并且皮肤很可能在没有并发症的情况下愈合。污染伤口，其通常由于意外损伤造成；伤口中存在病原生物体和异物。感染伤口，其为具有病原生物体存在并繁殖的伤口，表现出感染的临床体征(外表发黄、疼痛、发红、流脓)。定殖伤口(colonized wound)，其为慢性病症，含有病原生物体，难以愈合(即，褥疮)。被称为急性的伤口通常分为两种主要类型：创伤性伤口和外科手术伤口。被称为慢性的伤口为不像大多数伤口那样在一组有序阶段和可预测的时间量内愈合的伤口；三个月内未愈合的伤口通常被认为是慢性的。慢性伤口似乎滞留在伤口愈合的一个或更多个阶段中。如本文所使用的，伤口包括：静脉溃疡(包括静脉腿溃疡)、动脉溃疡、溃疡前病变、浅表溃疡、糖尿病足溃疡等。

伤口敷料可以用于覆盖伤口以试图辅助伤口愈合过程并有助于伤口管理和促进伤口愈合。理想的伤口敷料将具有某些特性以帮助伤口愈合过程。期望的特性的实例包括保持和吸收水分的能力；允许良好的气体渗透的能力，特别是用于将氧气从环境空气供应至覆盖的伤口区域并将多余的二氧化碳从伤口区域移除至环境空气；以及用于控制细菌生长的能力。还提出了生物光子组合物以辅助伤口敷料来促进伤口例如慢性伤口的愈合(具体地参见WO 2015/000058，其通过引用整体并入本文)。

伤口敷料保持和吸收水分的能力可以通过在伤口敷料中包含吸水剂材料来实现。可用于这样的应用的吸水剂材料包括但不限于水凝胶。水凝胶为不溶于水的聚合物，其能够在水或水溶液中溶胀并在其结构内保持大部分的水或水溶液。由于水凝胶大量的水含量，其可以具有与天然组织类似的柔性，并且水凝胶可以具有多种应用。已经尝试改善水凝胶的某些特性，例如增加强度、水含量、透明度、和渗透性或生物相容性特性，通常会产生混合的结果。

在一个实施方案中，本技术涉及吸收剂生物光子纤维系统。在该实施方案的一些实施方式中，吸收剂生物光子纤维系统为吸收剂生物光子纤维敷料。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维敷料为吸收剂生物光子纤维伤口敷料。

在一些实施方案中，本技术的吸收剂生物光子纤维系统包括生物光子纤维组件和吸收剂组件。在这些实施方案的一些实施方式中，生物光子纤维组件包括多根生物光子纤维。在这些实施方案的一些实施方式中，吸收剂组件为水凝胶组件。

图1示出了根据本技术的一个实施方案的吸收剂生物光子纤维系统。吸收剂生物光子纤维系统10的厚度为10_T。吸收剂生物光子纤维系统10包括生物光子纤维组件和吸收剂组件30。生物光子纤维组件20和吸收剂组件30二者都具有面向组织的表面20₁、30₁和非面向组织的表面20₂、30₂。在一些实施方式中，生物光子纤维组件20的面向组织的表面20₁与吸收剂组件30的非面向组织的表面30₂接触。在其中吸收剂生物光子纤维系统10用作伤口敷料的情况下，优选地，吸收剂组件30的面向组织的表面30₂与组织直接接触。生物光子纤维组件20和吸收剂组件30各自具有从其非面向组织的表面20₂、30₂跨越至其面向组织的表面20₁、30₁的厚度20_T、30_T。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维系统10的厚度10_T为约0.1mm至约10mm、或约1mm至约9mm、或约1mm至约6mm、或约2mm至约6mm。在一些情况下，生物光子纤维组件20的厚度20_T为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。在一些情况下，吸收剂组件30的厚度30_T为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维系统10的厚度10_T为20_T和30_T的厚度之和。

在一些实施方案中，可以使用粘合剂(未示出)以将生物光子纤维组件20和吸收剂组件30保持在一起。可以使用的粘合剂的实例包括但不限于丙烯酸类粘合剂，其可以被涂覆到生物光子纤维组件20的面向组织的表面20₁和吸收剂组件30的非面向组织的表面30₂中的任一者(或两者)上。粘合剂可以被完全涂覆或仅部分涂覆在其上施加粘合剂的表面。当仅作为部分涂层存在时，优选的是粘合剂形成规则图案。部分涂层也可以称为不连续涂层。

在另一些实施方案中，水凝胶组件本身为粘合剂。在这样的实施方案中，如将在本文中进一步描述的，生物光子纤维组件20的至少部分嵌入在吸收剂组件30的至少部分中。

图2示出了根据本技术的另一个实施方案的吸收剂生物光子纤维系统10。在该实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统10包括生物光子纤维组件20、第一吸收剂组件30和第二吸收剂组件40。组件20、30和40各自包括面向组织的表面20₁、30₁、40₁和非面向组织的表面20₂、30₂、40₂。在该实施方案中，生物光子纤维组件20被布置在(例如，被夹在)第一吸收剂组件30与第二吸收剂组件40之间，其中第二吸收剂组件40的面向组织的表面40₁与生物光子纤维组件20的非面向组织的表面20₂接触，并且生物光子纤维组件20的面向组织的表面20₁与第一吸收剂组件30的非面向组织的表面30₂接触。生物光子纤维组件20、第一吸收剂组件30和第二吸收剂组件40各自具有从其非面向组织的表面20₂、30₂、40₂跨越至其面向组织的表面20₁、30₁、40₁的厚度20_T、30_T、40_T。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维系统10的厚度10_T为约0.1mm至约10mm、或约1mm至约9mm、或约1mm至约6mm、或约2mm至约6mm。在一些情况下，生物光子纤维组件20的厚度20_T为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。在一些情况下，第一吸收剂组件30的厚度30_T为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。在一些情况下，第二吸收剂组件40的厚度40_T为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维系统10的厚度10_T为20_T、30_T和40_T的厚度之和。

i)生物光子纤维组件

在一些实施方案中，生物光子纤维组件包含生物光子纤维。在这些实施方案的一些实施方式中，生物光子纤维形成生物光子织物或生物光子网状物。生物光子网状物可以在网状物中具有预定的波形图案和间隔以允许光化光进入网状物中，并且间隔可以相应地进行调节。在又一个实施方案中，纤维的放置可以为随机的、或形成稀松布的有序方式、或其他毡状取向(类似于棉花糖质地)。在另一些实施方式中，生物光子纤维形成织造材料。在另一些实施方式中，生物光子纤维形成非织造材料。

本公开的生物光子纤维包含通过生物光子纤维的光活化或光刺激而可被光活化或光刺激的光吸收分子。在一些情况下，光吸收分子存在于生物光子纤维的表面上(例如，用光吸收分子涂覆或喷涂生物光子纤维或者将所述纤维浸入包含光吸收分子的组合物或制剂中)。在另外的情况下，将光吸收分子并入制造生物光子纤维的材料中(例如，将光吸收分子与制造生物光子纤维的材料混合/混配)。在另一些实施方式中，光吸收分子既存在于生物光子纤维的表面上，又被并入/混配到制造生物光子纤维的材料中。

在一些情况下，生物光子纤维为但不限于合成纤维、天然纤维和纺织纤维。例如，合成纤维可以由一种聚合物或不同聚合物的组合制成。在一些情况下，聚合物为热塑性聚合物。在一些实施方式中，本公开的生物光子纤维如WO2016/065488中所述，其通过引用整体并入本文。

在一些情况下，聚合物为丙烯酸树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯聚酯、聚氨酯、人造丝、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、或来自其任意混合物。

在另一些情况下，生物光子纤维可以由乙醇酸、丙交酯/乙交酯共聚物、聚酯聚合物、聚乙醇酸/碳酸三亚甲酯共聚物、天然蛋白质纤维、纤维素纤维、聚酰胺聚合物、聚丙烯聚合物、聚乙烯聚合物、尼龙、聚乳酸聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物、聚酯、聚二醇共聚物、聚丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、或其任意混合物制成。

在一些实施方式中，本公开的生物光子纤维可以是通常为芯-鞘或并排形式的具有两种形成生物光子纤维的不同聚合物的共挤出纤维。

在一些实施方式中，生物光子纤维(单独获取，单丝)的直径在约15微米至约500微米、约25微米至约500微米、约50微米至400微米、约50微米至约300微米、优选约50微米至约250微米、优选约75微米至约300微米、最优选约75微米至约250微米内变化。在一些具体实施方式中，本文所限定的生物光子纤维的直径为约15微米、约20微米、约25微米、约50微米、约75微米、约100微米、约125微米、约150微米、约175微米、约200微米、约225微米、约250微米、约275微米、约300微米、约325微米、约350微米、约375微米、约400微米、约425微米、约450微米、约475微米、约500微米。在一些情况下，本文所限定的生物光子纤维(单独获取)的直径为约31微米。

在一些实施方式中，生物光子纤维的线性质量密度为约300旦尼尔至约480旦尼尔、约410旦尼尔至约470旦尼尔、约420旦尼尔至约460旦尼尔、约420旦尼尔至约450旦尼尔、或约428旦尼尔。如本文所使用的，术语“旦尼尔”是指纤维的线性质量密度的度量单位，定义为每9000米的质量克数。

在一些实施方案中，通过这样的挤出过程制备本公开的生物光子纤维：其中使聚合物粒料熔融并挤出，然后在其仍然热时将其拉成纤维。将纤维浸在Lurol Oil^TM/水溶液(10％)中。然后将纤维纺丝到线轴上，以便储存和易于使用。在一些情况下，使用TEM共转双螺杆挤出机制备本公开的生物光子纤维。

在一些实施方式中，光吸收分子为在暴露于光时被光激发，然后可以将其能量转移到其他分子或将其能量作为光(例如荧光)发射的化合物。例如，在一些情况下，光吸收分子在被光光激发时可以转移其能量以增强或加速光散射。光吸收分子的实例包括但不限于荧光化合物(或染色剂)(也称为“荧光染料”或“荧光团”或“生色团”)。也可以使用其他染料组或染料(生物和组织学染料、食用色素、类胡萝卜素和其他染料)。合适的光吸收分子可以为一般认为安全(Generally Regarded As Safe，GRAS)的那些。在一些情况下，光吸收分子为天然存在的生色团，或者为能够吸收光并发射一种或更多种波长的光的任何小生物分子或大生物分子。

在某些实施方式中，本公开的生物光子纤维包含第一光吸收分子。在一些实施方式中，第一光吸收分子在可见光谱范围内的波长处吸收，例如在约380nm至约1000nm、约380nm至约800nm、约380nm至约700nm、约400nm至约800nm、或约380nm至约600nm的波长处吸收。在另一些实施方案中，第一光吸收分子在约200nm至约1000nm、约200nm至约800nm、约200nm至约700nm、约200nm至约600nm、或约200nm至约500nm的波长处吸收。在一个实施方案中，第一光吸收分子在约200nm至约600nm的波长处吸收。在一些实施方案中，第一光吸收分子在约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、或约700nm至约800nm的波长处吸收光。在一些实施方式中，光吸收分子发射在约400nm至约800nm的范围内的光。在某些实施方案中，递送至处理区域的注量(fluence)可以为约0.001J/cm²至约60J/cm²、约4J/cm²至约60J/cm²、约10J/cm²至约60J/cm²、约10J/cm²至约50J/cm²、约10J/cm²至约40J/cm²、约10J/cm²至约30J/cm²、约20J/cm²至约40J/cm²、约15J/cm²至25J/cm²、或约10J/cm²至约20J/cm²。在一些实施方案中，在照射5分钟之后递送至处理区域的注量为约33J/cm²至约45J/cm²、或约55J/cm²至约129J/cm²。

本文中公开的生物光子纤维可以包含至少一种附加的光吸收分子。组合光吸收分子可以增加通过组合的光吸收分子的光吸收并且增强吸收和光生物调节选择性。因此，在某些实施方案中，本公开的生物光子纤维包含多于一种的光吸收分子。

在其中生物光子纤维在其表面(即，纤维的与纤维的周围环境接触的表面)上具有光吸收分子的另外的实施方式中，这样的生物光子纤维可以通过用包含一种或更多种光吸收分子和载体材料的光吸收分子组合物进行喷涂来制备。

在一些具体实例中，光吸收分子组合物具有允许纤维浸入组合物中的稠度。在一些具体实例中，光吸收分子组合物呈液体或半液体形式。载体材料可以为与光吸收分子相容的任何液体或半液体材料，其为不影响光吸收分子的光活性的任何材料，例如水。在另一些具体实例中，光吸收分子组合物具有允许将光吸收分子组合物喷涂到纤维上的稠度。

在其中生物光子纤维具有并入纤维中的光吸收分子的实施方式中，通过将光吸收分子并入纤维组合物中来制备生物光子纤维。在一些实例中，通过挤出制备生物光子纤维。在一些具体实施方式中，通过利用纺丝的过程制备生物光子纤维。纺丝可以是湿法的、干法的、干喷湿法的、熔体的或凝胶的。经纺丝的聚合物可以转化成流体状态。如果聚合物是热塑性的，则可以使其熔融，否则可以将其溶解在溶剂中或可以对其进行化学处理以形成可溶性或热塑性衍生物。然后迫使熔融聚合物通过喷丝头，然后将其冷却至橡胶状态，然后至凝固状态。如果使用聚合物溶液，则在迫使通过喷丝头之后将溶剂除去。可以将光吸收分子的组合物添加到呈流体状态的聚合物中或熔融聚合物中或溶解在溶剂中的聚合物中。熔体纺丝可以用于可以熔融的聚合物。具有分散在其中的光吸收分子的聚合物在被从喷丝头挤出之后通过冷却而凝固。

待使用的光吸收分子的浓度可以基于待从生物光子纤维发射的光活性的期望强度和持续时间以及期望的光疗、医学或美容效果来选择。例如，一些染料(例如呫吨染料)达到“饱和浓度”，在此之后进一步增加浓度不会提供大幅提高的发射荧光。在饱和浓度之上进一步增加光吸收分子浓度可能减少通过生物光子纤维的活化光的量。因此，如果对于某种应用需要比活化光更多的荧光，则可以使用高浓度的光吸收分子。然而，如果需要发射荧光与活化光之间的平衡，则可以选择接近或低于饱和浓度的浓度。

可以用于本公开的生物光子纤维的合适的光吸收分子包括但不限于以下：叶绿素染料、呫吨衍生物、亚甲基蓝染料和偶氮染料。呫吨衍生物的实例包括但不限于：曙红；曙红B(4',5'-二溴,2',7'-二硝基-荧光素，二价阴离子)；曙红Y；曙红Y(2',4',5',7'-四溴-荧光素，二价阴离子)；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素，二价阴离子)；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素，二价阴离子)甲酯；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素，单阴离子)对异丙基苄基酯；曙红衍生物(2',7'-二溴-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二溴-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(2',7'-二氯-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二氯-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(2',7'-二碘-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二碘-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(三溴-荧光素，二价阴离子)；曙红衍生物(2',4',5',7'-四氯-荧光素，二价阴离子)；曙红二鲸蜡基氯化吡啶鎓离子对；赤藓红B(2',4',5',7'-四碘-荧光素，二价阴离子)；赤藓红；赤藓红二价阴离子；赤藓红B；荧光素；荧光素二价阴离子；根皮红B(2',4',5',7'-四溴-3,4,5,6-四氯-荧光素，二价阴离子)；根皮红B(四氯-四溴-荧光素)；荧光桃红B；孟加拉玫瑰红(3,4,5,6-四氯-2',4',5',7'-四碘荧光素，二价阴离子)；派洛宁G；派洛宁J；派洛宁Y；罗丹明染料，例如罗丹明，包括但不限于4,5-二溴-罗丹明甲酯、4,5-二溴罗丹明正丁酯、罗丹明101甲酯、罗丹明123、罗丹明6G、罗丹明6G己酯、四溴-罗丹明123和四甲基-罗丹明乙酯。

在一些实施方案中，光吸收分子为内源性分子，例如但不限于维生素。可以用作内源性光吸收分子的维生素的实例包括维生素B。在一些情况下，内源性光吸收分子为维生素B12。在一些情况下，内源性光吸收分子为7,8-二甲基-10-[(2S,3S,4R)-2,3,4,5-四羟基戊基]苯并[g]蝶啶-2,4-二酮。在一些情况下，光吸收分子为天然存在的生色团，或者为能够吸收光并发射一种或更多种波长的光的任何小生物分子或大生物分子(例如肽、多肽、核酸、碳水化合物等)。

在某些实施方案中，本公开的生物光子纤维可以包括以上列出的任何光吸收分子或其组合，以提供协同的生物光子效应。例如，可以使用光吸收分子的以下协同组合：曙红Y和荧光素；荧光素和孟加拉玫瑰红(Rose Bengal)；赤藓红与曙红Y、孟加拉玫瑰红或荧光素组合；荧光桃红B与曙红Y、孟加拉玫瑰红、荧光素和赤藓红中的一者或更多者组合；曙红Y、荧光素和孟加拉玫瑰红。

在一些实例中，光吸收分子以约100g/L、约50g/L、约10g/L、约5g/L、约1g/L或约0.1g/L总体积的浓度存在于光吸收分子组合物中。优选地，光吸收分子以约10g/L至约100g/L的浓度存在于光吸收分子组合物中。在一些情况下，光吸收分子以低于0.1g/L的浓度存在于光吸收分子组合物中，例如，光吸收分子以毫克/L或微克/L范围内的浓度存在于光吸收分子组合物中。

在一些实施方案中，本公开的生物光子纤维包含润滑剂。在一些情况下，润滑剂被涂覆到本公开的生物光子纤维上。在一些情况下，润滑剂为处理用油，例如但不限于LurolOil^TM。

在一些实施方式中，如本文所限定的生物光子纤维可以被织造成织物材料，从而形成包含多根生物光子纤维的生物光子织物。在一些实施方式中，如本文所限定的生物光子纤维可以通过以机械、热或化学方式缠结纤维而粘结在一起以形成非织造材料。在一些实例中，生物光子织造或非织造材料可以用于制造制品，例如但不限于服装、衣物制品、伤口敷料、铸型(例如围绕肢体或躯干的铸型)、毛巾、床上用品等。在一些实施方式中，服装可以为衬衫、裤子、手套、口罩、袜子等。在一些实施方式中，非织造织物材料可以具有影响制品刚度的随机或非随机取向的纤维。这可以使得制品具有呈现特定形状的能力，例如当制品为铸型时。

在一些实施方式中，如本文所限定的生物光子纤维可以被织造成网状物，从而形成生物光子网状物。如本文所使用的，表述“生物光子网状物”是指生物光子纤维的松散织造片。

在其中光吸收分子与纤维的聚合物混配的实施方式中，由这样的纤维制成的混配聚合物或网状物也是可光活化的。而在其中光吸收分子不与纤维的聚合物混配的实施方式中，可以用光吸收分子组合物涂覆或浸渍或喷涂由这样的纤维制成的织物或网状物，以使织物光活化。

在另一些实例中，生物光子纤维可以为非织造生物光子织物或生物光子网状物。这样的生物光子织物和生物光子网状物可以通过以均匀随机的方式将挤出的纺丝长丝沉积到收集带上，然后使纤维粘结来生产。纤维可以在网铺设过程期间通过空气喷射或静电电荷而分开。收集表面通常被穿孔以防止空气流以不受控制的方式偏转和携载纤维。粘结通过施加加热辊或热针以使聚合物部分熔融并将纤维熔合在一起来赋予网以强度和完整性。通常，高分子量和宽分子量分布的聚合物，例如但不限于聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚氨酯和人造丝，可以用于制造纺粘织物。在一些情况下，生物光子织物或生物光子网状物可以由聚合物的混合物构成。较低熔点聚合物可以充当粘结剂，所述粘结剂可以为与较高熔点纤维穿插的单独的纤维，或者两种聚合物可以被组合成单一纤维类型。在后一种情况下，所谓的双组分纤维具有较低熔点组分，所述较低熔点组分用作覆盖较高熔点芯的鞘。双组分纤维还可以通过将两种相邻聚合物挤出来纺丝。

在一些情况下，纺粘可以通过与纺丝同线地放置粘结装置来组合纤维纺丝与成网。在一些配置中，网可以在单独的步骤中粘结。纺丝过程可以类似于连续长丝纱线的生产，并且对于给定的聚合物可以利用类似的挤出机条件。在熔融聚合物离开喷丝头并通过冷空气急冷时，形成纤维。该过程的目的是生产宽网，因此，并排放置许多喷丝头以在整个宽度上产生足够的纤维。

在沉积在移动带或筛网上之前，喷丝头的输出通常包括多根单独的长丝，必须将其细化以使纤维内的分子链取向以增加纤维强度并降低延展性。这通过在离开喷丝头之后立即迅速拉伸塑料纤维来实现。在实践中，纤维以机械或气动方式加速。网通过将长丝束气动沉积到移动带上来形成。气动枪使用高压空气使长丝移动通过较低压力的收缩区域，但有如在文丘里管中的较高速度。为了使网实现最大的均匀性和覆盖度，在单根长丝到达带之前将其分开。这通过在张力下同时和在沉积之前将静电电荷诱导到束上来实现。电荷可以以摩擦带电方式或通过施加高压电荷来诱导。带通常由电接地的导线制成。在沉积后，带对长丝放电。通过使线性排列的丝通过所谓的狭缝模具纺丝而生产的网消除了对这样的束分离装置的需求。

可以使用许多方法来粘结纺丝网中的纤维。这些方法包括机械针刺、热粘结和化学粘结。后两者可以通过熔合或粘合纤维来粘结网的大区域(面粘结)或小区域(点粘结)。点粘结使得纤维在点处熔合，并且点粘结之间的纤维保持相对自由。用于短纤维网但常规地不用于连续长丝网的另外的方法包括缝合粘结、超声熔合和水力缠结。

在一些实施方案中，本技术的生物光子织物和生物光子网状物在构成生物光子织物或生物光子网状物的生物光子纤维之间具有间隙。

在一些实施方案中，本技术的生物光子纤维被集束成一种或更多种图案以提供成束纤维。在一些情况下，纤维可以被集束成一种或更多种图案(以截面观察)以提供可以被织造成如本文所讨论的网状物或稀松布的成束纤维。

ii)吸收剂组件

在一些实施方案中，吸收剂组件为水凝胶组件。在这样的实施方案中，水凝胶组件包含水凝胶。在这些实施方案的一些实施方式中，水凝胶包括跨越过水凝胶的多个孔。在这些实施方案的一些实施方式中，水凝胶包含分散在亲水性聚合物基体中的水。在一些情况下，亲水性聚合物基体为亲水性单体的交联亲水性聚合物。在这些实施方案的一些实施方式中，水凝胶组件还包含添加剂，例如但不限于增塑剂(例如有机增塑剂)、表面活性剂、聚合物、pH调节剂、电解质、氯化物源、及其任意混合物。水凝胶的水含量可以为水凝胶的约0重量％至约95重量％，任选地为水凝胶的约10重量％至约95重量％。水凝胶的水含量可以为至少约40重量％，任选地为至少约50重量％。水凝胶的水含量可以为约10重量％至约40重量％。水凝胶的水含量可以为约50重量％至约95重量％。水凝胶具有吸水的容量；例如，水凝胶的吸水容量可以为至少约30重量％，任选地为至少约100重量％，任选地为至少约200重量％，任选地为至少约300重量％；任选地为约300重量％至约10000重量％。

在其中水凝胶包括多个孔的实施方案中，多个孔使水分能够保持在水凝胶组件中。在将吸收剂生物光子纤维系统用于伤口敷料的情况下，可以期望在宽的伤口渗出速率范围内长时间地保持潮湿的伤口环境。当渗出速率高时，水凝胶的带孔层溶胀并且孔的尺寸减小，但是未达到孔闭合的点。水凝胶层从而能够除去伤口流体以防止伤口中过量的水分，而不会除去水凝胶或阻塞水凝胶中的孔。此外，水凝胶可以吸收水蒸气并充当保湿剂以保持湿润的伤口接触表面。水凝胶可以包含一种或更多种附加成分，可以根据技术人员的选择将附加成分添加到预聚合混合物或聚合产物中。这样的附加成分可以选自添加剂，包括例如水、有机增塑剂、表面活性剂、聚合物材料(天然疏水性或亲水性的，包括蛋白质、酶、天然存在的聚合物和胶)、具有和不具有侧基羧酸的合成聚合物、电解质、pH调节剂、着色剂、氯化物源、及其混合物。聚合物可以为天然聚合物(例如黄原胶)、合成聚合物(例如聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物或聚-(甲基乙烯基醚-交替-马来酸酐))、或其任意组合。

在其中水凝胶包括孔的实施方案中，孔可以通过首先形成水凝胶片(或层)，然后从该片切割出并移除出期望的尺寸和形状的孔来形成。在一些情况下，孔使用利用本领域中已知的技术的成形模具来切割。

iii)附加材料

在一些实施方案中，本技术的吸收剂生物光子纤维系统可以包括附加层，所述附加层可以用于例如系统的包装、运输和/或储存。例如，吸收剂生物光子纤维系统可以在系统的任一侧上或两侧上包括一个或更多个衬垫。在一些情况下，这样的衬垫可以为离型衬垫，其可以在使用之前从吸收剂生物光子系统中剥离。本文中可以使用通常用于这样的目的的任何市售的离型衬垫。合适的离型衬垫的非限制性实例为聚乙烯(PE)衬垫、聚酯(PET)膜、聚氨酯(PU)膜等。在一些实施方式中，可以将衬垫放置在吸收剂生物光子纤维系统的一侧上而另一侧保持黏性(即，粘性)，或者放置在吸收剂生物光子纤维系统的两侧上。

iv)制备和使用方法

在一些实施方案中，通过在本技术的生物光子纤维或生物光子织物或生物光子网状物上设置水凝胶前体制剂层来制备本技术的吸收剂生物光子纤维系统。在一些情况下，将施加的水凝胶的部分切割并除去，以形成水凝胶的孔。在一些实施方案中，根据本领域中描述的方法切割水凝胶。

在其中生物光子纤维组件存在于两个水凝胶组件之间(即，夹在两个水凝胶组件之间)的实施方案中，水凝胶的孔具有允许光到达嵌入在生物光子纤维的纤维中的光吸收分子并且由光吸收分子发射的光离开水凝胶组件的厚度。

在一些实施方案中，生物光子纤维组件的至少部分可以嵌入在水凝胶组件的至少部分中，使得在生物光子纤维之间形成的间隙中存在水凝胶。

在一些实施方案中，生物光子纤维之间存在的间隙足够大以促进水分从水凝胶组件中蒸发。

在一些实施方案中，水凝胶的孔足够大以促进水分的蒸发。认为高的蒸发速率有助于使在孔周围的水凝胶的溶胀最小化，并因此减小孔闭合的程度。在一些情况下，水凝胶中的孔促进发射的光在吸收剂生物光子纤维系统上的行进以及由生物光子纤维发射的光行进离开吸收剂生物光子纤维系统。例如，参照图2，到达水凝胶组件40的非面向组织的表面40_T的光(例如，由光化光源发射)行进通过水凝胶组件40的水凝胶，部分通过水凝胶的孔，以到达生物光子纤维组件20。到达生物光子组件20的光将存在于生物光子纤维中/上的光吸收分子光活化。然后，经光活化的光吸收分子发射荧光，该荧光进而到达生物光子纤维组件20的面向组织的表面20₁和水凝胶组件30的非面向组织的表面30₂。然后，荧光行进通过水凝胶，部分通过孔，到达水凝胶组件30的面向组织的表面30₁并离开吸收剂生物光子纤维系统10。吸收剂生物光子纤维系统10发射的荧光可以用于组织例如伤口的光子治疗。

在一些实施方案中，本公开的吸收剂生物光子纤维系统可以具有治疗和/或美容和/或医学益处。在这些实施方案的一些实施方式中，吸收剂生物光子纤维系统可以用于促进组织或器官的预防和/或治疗和/或用于治疗需要光疗的对象的组织或器官。在一些情况下，吸收剂生物光子纤维系统可以用于促进伤口愈合。在这种情况下，吸收剂生物光子纤维系统可以在医师或其他卫生保健提供者或家庭患者护理人员或仅患者认为必要的伤口部位施用。在某些实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统可以在伤口闭合之后使用以优化瘢痕修复。在这种情况下，吸收剂生物光子纤维系统可以以规则的间隔施用，例如每周一次，或者以医师或其他卫生保健提供者或仅患者所认为合适的间隔施用。可以通过本公开的吸收剂生物光子纤维系统处理的伤口包括例如，以不同方式引发且具有不同特征的皮肤和皮下组织损伤(例如，外科手术部位感染、由长期卧床休息引起的压迫性溃疡、包含隧道的压迫性溃疡、定殖或感染伤口、由创伤或外科手术引起的伤口、烧伤、与糖尿病或静脉功能不全相关的溃疡)、动脉伤口、动脉溃疡、缺血性溃疡。在某些实施方案中，本公开提供了用于处理例如以下和/或促进例如以下的愈合的吸收剂生物光子纤维系统：烧伤、切口、切除、病变、撕裂、磨损、刺伤或贯通伤、外科手术伤口、挫伤、血肿、挤压伤、截肢、外科手术后伤口、疮疡和溃疡。

在某些实施方案中，本公开的吸收剂生物光子纤维系统与全身性或局部抗生素处理(例如四环素、红霉素、米诺环素、多西环素)结合使用。在一些实施方式中，由本公开的吸收剂生物光子纤维系统构成的制品可以能够控制细菌生长，例如在用于处理伤口以使与细菌定殖伤口相关的不期望的临床结果最小化时。

在一些实施方案中，本公开的生物光子纤维和织物可以用于对对象例如对对象的组织(例如受伤的组织)实施光疗的方法。这样的方法包括将如本文所限定的吸收剂生物光子纤维系统施用到需要光疗的对象上或组织上的步骤，以及用具有与光吸收分子的吸收光谱部分或全部重叠的波长的光照射吸收剂生物光子纤维系统的步骤。在这样的实施方案中，将吸收剂生物光子纤维系统的水凝胶组件的面向组织的表面放置在对象的组织(例如皮肤)上。然后，光落在吸收剂生物光子纤维系统的暴露的非面向组织的表面上(例如，生物光子纤维组件的非面向组织的表面上或水凝胶组件的非面向组织的表面上)。

在本公开的方法中，可以使用任何光化光源。任何类型的卤素灯、LED或等离子弧灯或激光器都可以是合适的。合适的光化光源的主要特征在于它们发射一个(或多个)波长适于将存在于吸收剂生物光子纤维系统中的一种或更多种光吸收分子活化的光。在一个实施方案中，使用氩激光器。在另一个实施方案中，使用磷酸钛氧钾(KTP)激光器(例如GreenLight^TM激光器)。在又一个实施方案中，LED灯如光固化装置为光化光源。在又一个实施方案中，光化光源为波长为约200nm至800nm的光源。在另一个实施方案中，光化光源为波长为约400nm至600nm的可见光源。在另一个实施方案中，光化光源为波长为约400nm至700nm的可见光源。在又一个实施方案中，光化光源为蓝色光。在又一个实施方案中，光化光源为红色光。在又一个实施方案中，光化光源为绿色光。在又一个实施方案中，光化光源为混合光，例如：红色光和蓝色光，或红色光和绿色光等。

此外，光化光源应当具有合适的功率密度。非准直光源(LED、卤素灯或等离子灯)的合适的功率密度在约0.1mW/cm²至约200mW/cm²的范围内。激光光源合适的功率密度在约0.5mW/cm²至约0.8mW/cm²的范围内。

在一些实施方式中，光在对象的皮肤表面处的能量为约0.001mW/cm²至约500mW/cm²、或0.1mW/cm²至300mW/cm²、或0.1mW/cm²至200mW/cm²，其中施加的能量至少取决于处理条件、光的波长、组织与光源的距离以及吸收剂生物光子纤维系统的厚度。在某些实施方案中，对象的组织处的光为约1mW/cm²至40mW/cm²、或约20mW/cm²至60mW/cm²、或约40mW/cm²至80mW/cm²、或约60mW/cm²至100mW/cm²、或约80mW/cm²至120mW/cm²、或约100mW/cm²至140mW/cm²、或约30mW/cm²至180mW/cm²、或约120mW/cm²至160mW/cm²、或约140mW/cm²至180mW/cm²、或约160mW/cm²至200mW/cm²、或约110mW/cm²至240mW/cm²、或约110mW/cm²至150mW/cm²、或约190mW/cm²至240mW/cm²。

光吸收分子的活化可以在照射时几乎立即发生(飞秒或皮秒)。延长的暴露时间可以有益于利用本公开的生物光子纤维和织物吸收、反射和重新发射的光的协同效果及其与待处理组织的相互作用。在一个实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统暴露于光化光的时间为0.01分钟至90分钟的时间。在另一个实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统暴露于光化光的时间为1分钟至5分钟的时间。在另一些实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统被照射1分钟至3分钟的时间。在某些实施方案中，施加光约1秒至30秒、约15秒至45秒、约30秒至60秒、约0.75分钟至1.5分钟、约1分钟至2分钟、约1.5分钟至2.5分钟、约2分钟至3分钟、约2.5分钟至3.5分钟、约3分钟至4分钟、约3.5分钟至4.5分钟、约4分钟至5分钟、约5分钟至10分钟、约10分钟至15分钟、约15分钟至20分钟、或者约20分钟至30分钟的时间。处理时间可以长达约90分钟、约80分钟、约70分钟、约60分钟、约50分钟、约40分钟、或者约30分钟。应当理解，可以通过调节递送至处理区域的注量的速率来调节处理时间，以保持剂量。例如，递送的注量可以为约4J/cm²至约60J/cm²、4J/cm²至约90J/cm²、10J/cm²至约90J/cm²、约10J/cm²至约60J/cm²、约10J/cm²至约50J/cm²、约10J/cm²至约40J/cm²、约10J/cm²至约30J/cm²、约20J/cm²至约40J/cm²、约15J/cm²至25J/cm²、或者约10J/cm²至约20J/cm²、或者约0.001J/cm²至约1J/cm²。

在某些实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统可以以一定间隔再照射。在又一个实施方案中，光化光源在处理区域上连续运动移动适当的暴露时间。在又一个实施例中，吸收剂生物光子纤维系统可以被照射，直至吸收剂生物光子纤维系统被至少部分光漂白或全部光漂白。

在某些实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统中的光吸收分子可以通过包括来自太阳和顶置照明的环境光进行光激发。在某些实施方案中，光吸收分子可以被电磁光谱的可见范围内的光光活化。光可以由任何光源发射，例如日光、灯泡、LED器件、电子显示屏(例如电视、计算机、电话、移动设备上的电子显示屏)、移动设备上的闪光灯。在本公开的方法中，可以使用任何光源。例如，可以使用环境光和直接日光或直接人工光的组合。环境光可以包括顶置照明，例如LED灯泡、荧光灯泡和间接日光。

在本公开的方法中，可以在施加光之后将吸收剂生物光子纤维系统从组织处除去。在另外的实施方案中，吸收剂生物光子纤维系统可以在组织上保持一段较长的时间，并在适当的时间用直接光或环境光再活化或不活化，以处理所述病况。

在某些情况下，本公开的吸收剂生物光子纤维系统可以用于制造诸如医疗设备(例如伤口敷料等)的制品。

等同的组合物、方法和药盒的认定完全在普通从业人员的技术范围之内，并且根据本公开的教导，将仅需要常规实验即可。由以下实施例将更加全面地理解本公开的实践，本文中呈现这些实施例仅用于举例说明，并且不应被解释为以任何方式限制本公开。

实施例

给出以下实施例以举例说明本技术的多个实施方案的实践。它们不旨在限制或限定本技术的整个范围。应当理解，本技术不限于本文中描述和举例说明的特定实施方案，而是包括落入如所附实施方案所限定的本公开范围内的所有修改方案和变型。

实施例1：生物光子纤维网状物的荧光发射特性

将光吸收分子并入由聚合物材料制成的纤维中(即，将聚合物材料与光吸收分子混配)。混配包括获取聚合物熔体，并将呈其固体形式的光吸收分子直接添加到聚合物熔体中，然后使熔体冷却。该过程使光吸收分子整合到聚合物纤维中。根据使用的光吸收分子来选择光吸收分子与聚合物的比率，例如：对于曙红Y，主生色团母料使用1％w/w比率(在水中)。生物光子纤维由聚丙烯聚合物(PP)、聚乙烯聚合物(PE)、尼龙-6、或聚乳酸聚合物(PA)、或者其组合制成。使用曙红Y或荧光素或者曙红Y和荧光素的组合作为光吸收分子。将由聚乙烯制成的生物光子纤维制成50/50聚乙烯芯/聚丙烯鞘。通过编织生物光子纤维来制备生物光子网状物，以制成宽度为11cm的1mm厚的网状物(1mm网状物)和宽度为22cm的2mm厚的网状物(2mm网状物)。使用KT-L^TM灯对生物光子网状物在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。1mm厚的网状物的结果示于表1中，2mm厚的网状物的结果示于表2中。

表1：经光刺激的生物光子织造网状物(1mm)的荧光发射

表2：经光刺激的生物光子织造网状物(2mm)的荧光发射

表3示出了由使用KT-L^TM灯在5cm处照射5分钟的包含1％w/w曙红Y的生物光子凝胶组合物发射的荧光。从表1、表2和表3中示出的数据可以观察到，与由生物光子组合物(凝胶)发射的荧光相比，光活化的吸收剂生物光子纤维系统发射的荧光更大程度地延伸至黄色、橙色和红色波长。

表3：包含曙红Y的生物光子凝胶的荧光发射

实施例2：生物光子梳理材料的荧光发射特性

形成非织造生物光子纤维材料以确定生物光子纤维的梳理、层合和/或压延是否可以在2.2J/cm²至2.6J/cm²的范围内发荧光。如实施例1中所述地制造尼龙生物光子纤维。生产多个300旦尼尔的等重量的线轴。然后将这些线轴切割成2.5”长的14个卷曲。将纤维束夹持在两个辊之间，并迫使其进入小室或填充箱中。生产出具有以下组成的多种重量(gsm)的梳理材料：纤维与人造丝纤维之比：50/50(尼龙曙红/人造丝)和70/30(尼龙曙红/人造丝)。然后将纤维束层合并梳理。使用设定为33J/cm²的KT-L^TM灯对这些非织造生物光子纤维材料在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。结果示于表4中。

表4：由非织造生物光子纤维系统发射的荧光

样品	荧光(J/cm<sup>2</sup>)	紫色	蓝色	绿色	黄色	橙色	红色
								1*	2.61	2.33	1.87	67.8	0.7	0.38	0.48
2*	2.47	3.59	3.52	0.53	0.63	0.33	0.41
								3*	2.27	2.35	2.34	0.38	0.57	0.32	0.42
4*	2.19	2.24	2.36	0.36	0.55	0.3	0.41
								5**	2.43	4.72	4.78	0.62	0.59	0.3	0.36
6**	2.41	2.48	2.53	0.4	0.62	0.35	0.47
								7**	2.39	4.06	4.06	0.54	0.58	0.31	0.40
8**	2.4	3.26	3.62	0.48	0.59	0.32	0.43

*低单位面积重量：100gsm至129gsm

**高单位面积重量：135gsm至150gsm

实施例3：水凝胶的荧光发射特性

制备67％水凝胶。使用KT-L^TM灯对水凝胶在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。结果示于表5中。

表5：经光刺激的水凝胶(仅水凝胶)的荧光发射

实施例4：具有水凝胶的生物光子纤维网状物的荧光发射特性

通过将如实施例3所述的水凝胶组合在如实施例1所述的1mm生物光子网状物的顶部上并照射水凝胶来制备具有水凝胶的生物光子纤维网状物(即，水凝胶在网状物的顶部上)。使用KT-L^TM灯对生物光子纤维系统在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。结果示于表6中。

表6：经光刺激的具有水凝胶的生物光子纤维系统的荧光发射

通过将如实施例1所述的1mm生物光子网状物放置在如实施例3所述的水凝胶的顶部上并通过照射生物光子网状物来制备另一个生物光子纤维系统(即，网状物在水凝胶的顶部上)。使用KT-L^TM灯对生物光子纤维系统在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。结果示于表7中。

表7：经光刺激的具有水凝胶的生物光子纤维系统的荧光发射

实施例5：具有水凝胶的生物光子梳理材料的荧光发射特性

通过将如实施例3所述的水凝胶与如实施例2所述的吸收剂生物光子梳理材料组合并照射水凝胶来制备生物光子梳理材料。使用设定为33J/cm²的KT-L^TM灯对生物光子梳理材料在5cm处照射5分钟之后发射荧光的能力进行评估。结果示于表8中。

表8：经光刺激的具有水凝胶的生物光子梳理材料的荧光发射

样品	荧光(J/cm<sup>2</sup>)	紫色	蓝色	绿色	黄色	橙色	红色
								1*	0.60	6.69	8.36	0.26	0.17	0.11	0.1
2*	0.70	5.78	7.43	0.25	0.21	0.14	0.13
								3*	0.74	6.1	8.12	0.27	0.21	0.14	0.16
4*	0.87	5.46	7.5	0.33	0.23	0.16	0.19
								5**	0.86	6.32	7.74	0.31	0.24	0.16	0.18
6**	0.83	5.92	7.7	0.3	0.23	0.16	0.18
								7**	0.93	5.2	6.96	0.3	0.26	0.18	0.21
8**	0.74	6.74	8.53	0.28	0.2	0.14	0.15

*低单位面积重量：100gsm至129gsm

**高单位面积重量：135gsm至150gsm

实施例6：吸收剂生物光子纤维系统的抗炎特性

进行实验以评估如实施例1所限定的吸收剂生物光子纤维系统的抗炎效果。人真皮成纤维细胞(DHF细胞)购自美国典型培养物保藏中心(American Type CultureCollection，ATCC，Manassas，VA，美国)，并使其在补充有成纤维细胞生长试剂盒-低血清(fibroblast growth kit-low-serum)的成纤维细胞基础培养基(ATCC)中生长。使细胞在80％汇合度下传代，并使用第三代和第四代。人重组IL-1α、β和Elisa试剂盒购自R&Dsystems(Minneapolis，MN，美国)。XTT购自Fisher Thermoscientific(Waltham，MA，美国)。使用的水凝胶敷料为30％H₂O，50/50网状物。在刺激之前，将DHF细胞以60,000个细胞/孔的密度接种在2,2-孔载片Lab-Tek(Thermo Scientific；Waltham，MA，美国)中，以评估促炎性细胞因子IL-6的释放。在潮湿的5％CO₂环境中于37℃下孵育5小时至6小时之后，将细胞用20ng/ml的IL-1α/β混合物预刺激18小时。第二天，在照射期间用PBS代替培养基。然后添加新鲜的IL-1α/β培养基，并对IL-6产生进行时间过程(3小时、6小时、18小时、24小时、48小时、72小时)。然后在每个时间点收集上清液，并通过Elisa试剂盒进行分析。照射条件：在距KT-L^TM LED灯LBL-0129 5cm处照射5分钟或者进行其中暂停1分钟的2次5分钟照射(5-1-5)。1)未接触的对照(细胞未暴露于刺激或处理)；2)经刺激的对照(细胞经刺激但未经处理)；3)生物光子网状物+水凝胶敷料50/50(用敷料直接接触来处理经刺激的细胞)；4)空白水凝胶，无网状物(用空白水凝胶直接接触来处理经刺激的细胞)；以及5)地塞米松5μM(作为抗炎特性的阳性对照)。在不将细胞暴露于光的情况下测试另一组同等条件。

根据制造商的方案进行ELISA。在试剂稀释剂中稀释样品(如有必要)以进行分析。使用Synergy HT微板阅读器(Biotek，Winooski，VT，美国)测定450nm处的吸光度，并针对570nm处的吸光度进行校正。使用Excel(Microsoft Office 2016)对结果进行分析。在每个实验结束时，通过测定(2,3-双-(2-甲氧基-4-硝基-5-磺苯基)-2H-四唑-5-甲酰胺内盐)(XTT)至甲瓒的还原来确定培养的细胞的生存力。处理之后，将细胞与XTT溶液(最终浓度250μg/ml)在37℃下孵育2小时。以在培养基的存在下对照吸光度的百分比计算活细胞的减少。使用Synergy HT微板阅读器(Biotek，Winooski，VT，美国)测定450nm处的吸光度。使用Excel(Microsoft Office 2016)对结果进行分析。分别针对DRC和TC和细胞增殖测定使用双因素ANOVA或单因素ANOVA和Tukeys多重比较检验进行统计分析。为了确定水凝胶网状物50/50在与KT-L^TM LED灯组合使用时是否对IL-6诱导具有任何抗炎效果，如上所述用20ng/ml的IL-1α/β刺激健康的DHF细胞。以时间依赖性方式观察制剂的效果。结果示于图3A至3F中以及图4A至4F中。与未接受任何处理的对照细胞相比，在用生物光子网状物+水凝胶50/50处理细胞5分钟时从暴露3小时至24小时存在IL-6的统计学显著减少。在48小时和72小时时，IL-6释放回到基线。这些结果表明在处理的前24小时内50/50的生物光子网状物+水凝胶对炎症的良好调节。在用20ng/ml的IL-1α/β预刺激过夜之后，用KT-L^TM灯用包括以50/50组合的网状物+水凝胶的吸收剂生物光子系统处理DHF细胞。照射之后，将细胞与IL-1α/β混合物再次孵育3小时、6小时、18小时、24小时、48小时或72小时。数据表明与对照相比，在前24小时期间用以50/50组合的生物光子网状物+水凝胶处理5分钟存在IL-6的统计学显著减少。通过ELISA评估促炎性介质(IL-6)的产生。结果表示为一式四份进行的三个独立实验的平均值±SD。这些结果表明，本技术的吸收剂生物光子系统促进了伤口的愈合和/或处理。

实施例7：吸收剂生物光子纤维系统的体内测试

在猪上以约3mm的深度形成伤口(3)(直径为5cm)。在伤口形成时，从每个伤口获取活检物。将活检物切成片：i)将来自切下的活检物中的两片在Trizol中处理并储存在液氮中；ii)将切下的活检物中的一片在福尔马林中处理并用于进一步分析。在形成伤口的当天，获取健康皮肤的活检物(对照)以及来自受伤区域的活检物。在用水凝胶处理之前，将石蕊试纸施加在开放区域上以确定伤口的pH。在每次更换敷料时重复相同的施加。测试施用以覆盖周围伤口和形成的伤口的以下处理系统：

处理#1：护理标准(SOC)：应用普通纱布并确保在每次处理之间纱布都留在猪上。未施加照射。

处理#2：施用如实施例1所限定的吸收剂生物光子织造纤维系统，并在距伤口约1.5cm至3.0cm的距离处用KT-P50^TM灯(KLOX Technologies Inc.，Laval，CA)施加5分钟照射。

处理#3：施用如实施例6所限定的吸收剂生物光子非织造纤维系统，并在距伤口约1.5cm至3.0cm的距离处用KT-P50^TM灯(KLOX Technologies Inc.，Laval，CA)施加5分钟照射。

在照射时期期间，经处理的伤口受到照射，而对照伤口被在操作期间使用的多层盖布覆盖。覆盖对照伤口使得伤口不暴露于蓝色光。在形成伤口时以及在每次处理之前，用数码相机拍摄伤口的照片，并使用软件进行测量以限定：面积、面积减小、周长、长度、宽度、最大深度、平均深度和体积。使用Draize评分和改良的Hollander美容评分(ModifiedHollander Cosmesis Score)对每个伤口进行评分，以表征愈合参数。在照射完成之后，将吸收剂生物光子纤维系统原位保留在伤口上，并用Millipore胶带和绷带覆盖。每周重复两次处理(重复步骤2至10)，并持续该过程直至所有伤口达到如由评分系统所确定的完全闭合为止。当伤口完全闭合时，从伤口区域收集活检物样品。活检物的处理和储存如步骤2所列地进行。下表9示出了在用标准护理处理1天、5天、8天、12天、15天、19天、26天、29天和33天之后伤口愈合的进展；表10示出了在用处理#2处理1天、5天、8天、12天、15天、19天、26天、29天和33天之后伤口愈合的进展；表11示出了在用处理#3处理1天、5天、8天、12天、15天、19天、26天、29天和33天之后伤口愈合的进展。表12和表13示出了被纤维系统吸收的渗出物的量。

表9：指定天数的标准护理处理之后的伤口愈合进展

表10：指定天数的处理#2之后的伤口愈合进展

表11：指定天数的处理#3之后的伤口愈合进展

表12：指定天数的处理#2之后被纤维系统吸收的渗出物的量

	第12天的量(g)	第15天的量(g)	第19天的量(g)
				处理前	12.7	15.8	15.7
处理后	21.8	22.6	17.6
				差值	9.1	6.8	1.9

表13：指定天数的处理#3之后被纤维系统吸收的渗出物的量

	第12天的量(g)	第15天的量(g)	第19天的量(g)
				处理前	15.8	12.8	12.8
处理后	26.8	24.2	14.2
				差值	11	12	1.4

用吸收剂生物光子纤维系统处理(处理#2和处理#3)表明，在处理的第5天，伤口为其初始体积的一半，并且组织类型为100％肉芽组织。此外，当组织类型为肉芽(51％)和上皮(49％)时，伤口在第12天闭合。该伤口的闭合速率为0.64cm³/天，而用标准生物光子制剂(凝胶)处理的伤口的闭合速率为0.4cm³/天(数据未示出)。根据这些结果，与标准护理处理相比以及与标准生物光子制剂(凝胶)相比，用吸收剂生物光子纤维系统进行的处理加速了愈合过程。用吸收剂生物光子系统处理的伤口比用标准生物光子制剂(凝胶)处理的伤口闭合快约41％。

通过引用并入

本说明书中引用的所有参考文献及其参考文献在适用于教导附加的或替代的细节、特征和/或技术背景的地方通过引用整体并入本文。

等同方案

虽然已经参照特定实施方案具体示出和描述了本公开，但是应当理解，以上公开的以及其他特征和功能的变型或其替代方案可以期望地组合到许多其他不同的系统或应用中。此外，本领域技术人员可以随后在其中做出各种目前无法预料或不曾预料的替代方案、修改方案、变型或改进方案，这些也旨在被以下实施方案所涵盖。

Claims (36)

1.一种吸收剂生物光子纤维系统，包括：

-至少一个生物光子纤维组件；和

-至少一个吸收剂组件；

其中所述至少一个生物光子纤维组件在暴露于光时被光刺激以发射荧光。

2.根据权利要求1所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个吸收剂组件为水凝胶组件。

3.根据权利要求1或2所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子纤维组件包含生物光子纤维。

4.根据权利要求3所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述生物光子纤维是织造的。

5.根据权利要求3所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述生物光子纤维是非织造的。

6.根据权利要求3所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述生物光子纤维包含光接受分子。

7.根据权利要求6所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述光接受分子为曙红Y。

8.根据权利要求6所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述光接受分子为曙红Y和荧光素。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子纤维组件的光刺激引起所述吸收剂生物光子系统发射荧光。

10.根据权利要求9所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所发射的所述荧光的波长为400nm至约700nm。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子纤维的光刺激引起所述吸收剂生物光子系统发射在黄色、橙色和/或红色区域内的荧光。

12.根据权利要求3至11中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述生物光子纤维由尼龙构成。

13.根据权利要求3至11中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中在所述生物光子纤维的纤维之间存在间隙。

14.根据权利要求2至13中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个吸收剂组件包含水凝胶。

15.根据权利要求14所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述水凝胶包括多个孔。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其厚度为约0.1mm至约10mm、或约1mm至约9mm、或约1mm至约6mm、或约2mm至约6mm。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子组件的厚度为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。

18.根据权利要求1至15中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个吸收剂组件的厚度为约0.1mm至约3mm、或1mm至约3mm、或约1mm至约2mm、或小于约2mm、或小于约1mm。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子组件被布置在第一吸收剂组件与第二吸收剂组件之间。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其中所述至少一个生物光子纤维组件为网状物。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统，其为吸收剂生物光子纤维系统伤口敷料。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统用于伤口愈合的用途。

23.根据权利要求1至21中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统与光源组合用于伤口愈合的用途。

24.一种用于伤口愈合的制品，所述制品包括：

-包含生物光子纤维的至少一个生物光子纤维组件，其中在所述生物光子纤维之间存在间隙；和

-包含水凝胶的至少一个吸收剂组件；其中至少部分的所述水凝胶存在于所述间隙中。

25.根据权利要求24所述的制品，其中所述至少一个生物光子组件为生物光子网状物。

26.根据权利要求23或24所述的制品，其为吸收剂生物光子纤维系统敷料。

27.根据权利要求26所述的制品，其中所述敷料为伤口敷料。

28.根据权利要求24至27中任一项所述的制品，其中所述生物光子纤维包含光接受分子。

29.根据权利要求24至28中任一项所述的制品，其中所述至少一个生物光子纤维组件的光刺激引起所述制品发射荧光。

30.根据权利要求29所述的制品，其中所发射的所述荧光的波长为400nm至约700nm。

31.根据权利要求29所述的制品，其中所发射的所述荧光的波长为400nm至约700nm。

32.根据权利要求24至31中任一项所述的制品，其中所述至少一个生物光子纤维的光刺激引起所述吸收剂生物光子系统发射在黄色、橙色和/或红色区域内的荧光。

33.一种用于伤口愈合的方法，所述方法包括：

a)将根据权利要求1至21中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统或根据权利要求24至32中任一项所述的制品施用到伤口上；以及

b)用光化光照射所述吸收剂生物光子纤维系统或所述制品，保持足以实现所述生物光子纤维组件的光活化的时间。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述至少一个水凝胶组件直接接触所述伤口，以及其中对所述至少一个生物光子纤维组件执行照射。

35.由经光活化的根据权利要求1所述的生物光子纤维系统发射的在黄色、橙色和/或红色光谱内的荧光用于处理伤口的用途。

36.一种用于处理伤口的药盒，所述药盒包括：根据权利要求1至21中任一项所述的吸收剂生物光子纤维系统或根据权利要求24至32中任一项所述的制品。

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