CN205814884U - 生物光刺激促进骨再生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种生物光刺激促进骨再生装置，包括LED阵列光源、光频率调节器以及中央调控器；中央调控器与光频率调节器电连接，光频率调节器与LED阵列光源电连接，LED阵列光源发出的灯光的波长为420‑650nm。具体来说，LED阵列光源发出的灯光的波长为620nm。相较于现有技术，本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，LED阵列光源发出420‑650nm波长的灯光，该波长的光能够刺激体内成骨细胞等活性，加快和增加骨再生量；而且通过光频率调节器控制光照的频率和时间，以一定频率在体外间断照射，可避免长期照射所致热效应，也可更好的刺激细胞的生物效应。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种生物光刺激促进骨再生装置。
背景技术
因外伤、骨肿瘤等原因导致的骨缺损是骨科治疗中的一个难题。如何快速修复骨缺损一直是骨科研究热点，但骨再生与修复现在还未得到很好的解决。期原因在于，骨再生是一个复杂的生物过程，受以下多面因素影响：具有分化增殖能力的原始细胞、调控骨的多种细胞因子、适合细胞生长并利于骨生长的微环境、机体的血以及营养供应。
骨再生与修复的体外装置需要满足以下几点：①对身体无损伤性；②较好的可控性、一致性和可重复性；③容易操作和实施。
现在刺激骨再生与修复主要是同种异体骨移植及生物材料修复，但生物材料修复属于外源材料，对身体存在生物排斥性。有学者在骨折断端加上一定的垂直压力，可刺激骨折愈合加快，但这种力学刺激方法仅用在骨折断端，而对块状骨缺损无明显意义。还有应用电刺激促进骨再生，但需要电刺激的频率不一、容易对身体照成电损伤等原因，一直未在临床得到广泛推广。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够提供特定波长的光，并以一定频率间断照射，以踧踖骨骼再生长的装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种生物光刺激促进骨再生装置，包括LED阵列光源、光频率调节器以及中央调控器；所述中央调控器与光频率调节器电连接，所述光频率调节器与LED阵列光源电连接，所述LED阵列光源发出的灯光的波长为420-650nm。
优选的，所述LED阵列光源发出的灯光的波长为620nm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，具有以下优点：
本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，LED阵列光源发出420-650nm波长的灯光，该波长的光能够刺激体内成骨细胞等活性，加快和增加骨再生量；而且通过光频率调节器控制光照的频率和时间，以一定频率在体外间断照射，可避免长期照射所致热效应，也可更好的刺激细胞的生物效应。
附图说明
图1为本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置的结构方框图；
图2为本实用新型的LED阵列光源的结构图。
主要元件符号说明如下：
11、LED阵列光源 12、光频率调节器
13、中央调控器。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参阅图1和图2，本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，包括LED阵列光源11、光频率调节器12以及中央调控器13；中央调控器13与光频率调节器12电连接，光频率调节器12与LED阵列光源11电连接，LED阵列光源11发出的灯光的波长为420-650nm。具体来说，LED阵列光源11发出的灯光的波长为620nm。
本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，LED阵列光源11发出420-650nm波长的灯光，该波长的光能够刺激体内成骨细胞等活性，加快和增加骨再生量。
为评估生物光刺激促进骨再生装置有效性，我们采用了细胞学测试。在实验中应用420-650nm光照人脐带间充质干细胞，通过MTT检测发现420-650nm光照可促进人脐带间充质干细胞增殖，同时碱性磷酸酶染色及骨钙素检测等证明，420-650nm光照可加强人脐带间充质干细胞向成骨细胞分化。这些数据说明420-650nm光刺激可促进骨再生与修复。
在细胞学试验中，在420nm及630nm脉冲照射下，每日3次，每次10分钟，可提高脐带间充质干细胞成骨分化能力，包括细胞碱性磷酸酶表达上升、骨钙细胞表达增多、细胞Vonkossa染色钙结节增多。在动物实验中，经过630nm脉冲照射下，每日3次，每次10分钟，距离15cm。采用颅骨缺损模型，经过照射后，Micro-CT显示颅骨缺损修复明显增加。
波长420-650nm体外细胞实验证明对成骨细胞等细胞有促进成骨作用，光刺激成骨与光对细胞内线粒体产生过氧化物有关，波长过短或过长都对细胞线粒体无此生物效应。而波长620nm的光对成骨细胞的促进作用最为明显。
此外，本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，通过光频率调节器12控制光照的频率和时间，以在人体表面形成一定强度的光照；（具体来说，在体外细胞发射距离为10cm，细胞接受强度为1mW/mm2；动物实验中，照射动物时距离15cm，动物表面接受强度为2 mW/mm2。）同时通过频率设置，可以间断照射，以一定频率在体外照射，可避免长期照射所致热效应，也可更好的刺激细胞的生物效应。
持续照射会产生过量过氧化物，其对身体有损伤作用，因此间断刺激才是光刺激的有效方法。
相较于现有技术，本实用新型提供的生物光刺激促进骨再生装置，具有如下优点：1，对身体无损伤性； 2，较好的可控性、一致性和可重复性；3，容易操作和实施。
以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种生物光刺激促进骨再生装置，其特征在于，包括LED阵列光源、光频率调节器以及中央调控器；所述中央调控器与光频率调节器电连接，所述光频率调节器与LED阵列光源电连接，所述LED阵列光源发出的灯光的波长为420-650nm。
2.根据权利要求1所述的生物光刺激促进骨再生装置，其特征在于，所述LED阵列光源发出的灯光的波长为620nm。
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2016
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