CZ309539B6 - Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem - Google Patents
Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309539B6 CZ309539B6 CZ2020-688A CZ2020688A CZ309539B6 CZ 309539 B6 CZ309539 B6 CZ 309539B6 CZ 2020688 A CZ2020688 A CZ 2020688A CZ 309539 B6 CZ309539 B6 CZ 309539B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- led chip
- white
- blue
- emitted
- spectral component
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 58
- 230000003414 procognitive effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000010981 turquoise Substances 0.000 claims description 14
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 48
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 28
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 24
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 8
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 3
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000006676 mitochondrial damage Effects 0.000 description 3
- 230000027829 mitochondrial depolarization Effects 0.000 description 3
- FBFNMTGUOBUGFQ-UHFFFAOYSA-M 2-(2,5-diphenyltetrazol-1-ium-1-yl)-4,5-dimethyl-1,3-thiazole;bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=C(C=2C=CC=CC=2)N=NN1C1=CC=CC=C1 FBFNMTGUOBUGFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 206010064930 age-related macular degeneration Diseases 0.000 description 2
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 2
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 208000002780 macular degeneration Diseases 0.000 description 2
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- XYJODUBPWNZLML-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-6-phenyl-6h-phenanthridine-3,8-diamine Chemical compound C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2N(CC)C1C1=CC=CC=C1 XYJODUBPWNZLML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 description 1
- 241001414851 Susana Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001126 phototherapy Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 210000003994 retinal ganglion cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000012672 seasonal affective disease Diseases 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/20—Controlling the colour of the light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0622—Optical stimulation for exciting neural tissue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/065—Light sources therefor
- A61N2005/0651—Diodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0662—Visible light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0662—Visible light
- A61N2005/0663—Coloured light
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2113/00—Combination of light sources
- F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
- F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem, obsahuje alespoň jeden bílý LED čip o teplotě chromatičnosti 2100 K až 5000 K, alespoň jeden červený čip s maximem vyzařované energie ve vlnové délce λ = 670 až 680 nm. Poměr mezi intenzitou vyzařování modré spektrální složky z oblasti vlnových délek 400 až 490 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování zelené spektrální složky z oblasti vlnových délek 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem činí 1 : 1,6 maximálně, vyjádřeno v mW/m2, nebo poměr mezi intenzitou vyzařování zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování červené spektrální složky z oblasti vlnových délek 570 až 780 nm vyzařované alespoň jedním červeným LED čipem a alespoň jedním bílým LED čipem činí 1 : 3 minimálně, vyjádřeno v mW/m2.
Description
Svítidla pro každodenní použití s účinkem reparace sítnice.
Dosavadní stav techniky
Jak ukazuje množství vědeckých review a publikací, použití červeného světla pro obecnou léčbu je známé. Červené světlo se používá jak pro léčbu psychických stavů, například sezónních depresí, tak pro léčbu ran či pro léčbu mozku. Léčbou sítnice pomocí červeného světla se zabývá množství publikací, například Is light with lack of red spectral components a risk factor for age-related macular degeneration (AND)?, SCHIERZ, Christoph. CIE x046: 2019 Proceedings of the 29th CIE SESSION Washington DC, USA, June 14 až 22, 2019. 2019. Publikace se věnuje shrnutí problematiky škodlivosti modrého světla a jeho spojení s věkově-vázanou makulární degenerací a také možnostmi její léčby pomocí červeného světla. Samotná publikace v závěru mimo jiné uvádí, že:
- I přes to, že mnohé publikace uvádí škodlivost modrého a léčivost červeného světla, není možné zaujmout k problematice jasné stanovisko, protože i jednotlivé publikace vykazují rozpory ve výsledcích.
- Není zatím známý ideální „zdravý“ poměr mezi intenzitou modrého a červeného světla, pokud se kombinují. Publikace studují převážně vliv každé barevné oblasti zvlášť, případně za sebou, nikoli v kombinaci.
- Implementace poznatků o modrém a červeném světle do každodenního života je zatím nedostupná - toto tvrzení krásně vystihuje stav techniky.
Dalšími publikacemi je například Photobiomodulation for the treatment of retinal diseases: a review, GENEVA, Ivayla I. International journal of ophthalmology, 2016, 9.1: 145 nebo Red light of the visual spectrum attenuates cell death in culture and retinal ganglion cell death in situ, DEL OLMO-AGUADO, Susana; NÚŇEZ-ÁLVAREZ, Claudia; OSBORNE, Neville N. Acta Ophthalmologica, 2016, 94.6: e481-e491, nebo Mitochondrial signal transduction in accelerated wound and retinal healing by near-infrared light therapy, EELLS, Janis T., et al. Mitochondrion, 2004, 4.5-6: 559 až 567.
Prodloužení světelného spektra a navýšení intenzity v červené oblasti nabízí většina pěstebních světel, mezi nimi například výrobce LEDmeGROW, Kindle Grow Lights nebo Vova. Tato svítidla se snaží simulovat rostlinám přirozené záření a zpravidla jsou obohaceny o intenzivnější modrou a červenou oblast.
Co se týče patentových dokumentů, kombinace bílého LED zdroje a červeného LED zdroje je již známá, a to za účelem zvýšení CRI nebo za účelem změny teploty chromatičnosti. Zastupujícím dokumentem je například dokument WO 2011143907 A1, který popisuje světelný zdroj kombinující bílý LED zdroj a červený LED zdroj pro zvýšení CRI výsledného zdroje světla. Tento patent tvoří obecný stav techniky ve smyslu kombinace bílého a červeného zdroje ke zvýšení CRI.
Dalším dokumentem je například CN 101540362 A, který popisuje světelný zdroj v barvě teplá bílá, kombinující bílý LED zdroj a červený LED. Podobně jako dokument WO 2011143907 A1
- 1 CZ 309539 B6 tvoří stav techniky ve smyslu kombinace bílého a červeného zdroje, ale k jinému účelu - pro tvorbu teplé bílé.
Dokumentem ze stavu techniky je i WO 2014013462 A2, který popisuje světelný zdroj s nastavitelnou teplotou chromatičnosti, který obsahuje bílý LED zdroj, modrý LED zdroj a červený LED zdroj a luminofor, který převádí alespoň bílý LED zdroj na lime zdroj. Podobně jako citované dokumenty popisuje i tento dokument světlo k jinému účelu, než je reparace sítnice.
Podstata vynálezu
Bylo vytvořeno svítidlo, které disponuje okamžitou reparační funkcí sítnice oka, které je vystavováno působení nebezpečného modrého záření tzv. blue light hazard při běžném životě.
Samotnou reparaci zajišťuje červená složka světla v oblasti 660 nm až 680 nm, kterou však při přidání k běžnému bílému LED čipu o teplotě chromatičnosti 4000 K a CRI 80 až 90 způsobí zrůžovění vyzařovaného světla což v drtivé většině případů aplikací není žádoucí pro uživatelský dojem. Proto byl model svítidla s reparační složkou přihlašovatelem nejdříve zavržen. Omylem však jeden z vynálezců zkombinoval reparační červený LED čip s bílým LED čipem o teplotě chromatičnosti 2700 K s CRI 98 a překvapivě bylo zjištěno, že nedochází ke zrůžovění vyzařovaného světla nýbrž ještě k zesílení teple bílého světla, vyvozujícího relaxační atmosféru. Toto zjištění přimělo přihlašovatele začít pátrat, co způsobilo, že světlo s daleko vyšším podílem červené spektrální složky nebylo dalším přídavkem reparačního červeného čipu taktéž ovlivněno přechodem do růžové barvy. Díky tomu bylo následně zjištěno, že podíl zelené spektrální složky v oblasti 490 až 570 nm v momentě, kdy přesáhne určitou mez nedokáže vyzařované světlo další přídavek jakékoliv barevné spektrální složky vypufrovat. Způsobí totiž rozpad bíle vyzařovaného světla na jeho jednotlivé komponenty podle převládající z nich. Např. ke svítidlu sestávajícího se z bílých LED čipů o CCT 4000 K a CRI 98 bylo při přidání červeného LED čipu s 0,48 % LUX vůči bílým čipům zjištěno zrůžovění vyzařovaného světla, viz spektrum svítidla A), jelikož podíl zelené složky spektra přesahoval hranici 1,6 vůči podílu modré složky.
U svítidla sestaveného z bílých LED čipů o CT 4000 K a CRI 98 s přídavkem modrých čipů o maximu 475 nm a podílu 3,9 % LUX vůči bílým čipům a tyrkysových LED čipů o maximu 495 nm a podílu 9,54 % LUX vůči bílým čipům a lime čipu převládajících vyzařovaných vlnových délkách 490 až 570 nm bylo vyzařované světlo silně zelené, viz spektrum svítidla D). Nicméně po přidání podílu modré složky na poměr modré vůči zelené 1:1,6 získalo vyzařované světlo opět bílou barvu. Tedy pouze vyladěním poměru mezi modrou a zelenou na hodnoty 1:1,6 maximálně, Jakmile se podíl zelené zvýší viz spektrum svítidla D2) nad tuto hranici, projeví se přídavek jakékoli barvy oproti bílému světlu viditelně změnou odstínu.
Další pozorovaný jev byl zjištěn u svítidel sestavených z teple bílých LED čipů o CCT 2700 K a CRI 98, což již samo o sobě vyzařuje poměrně teple bílé světlo a bylo tedy očekáváno zrůžovění vyzařovaného světla. Nicméně k velkému překvapení se tak nestalo. Bylo sestaveno úžasně relaxační teple bíle vyzařující svítidlo, které nevykazovalo ani náznak zrůžovění. Později bylo zjištěno, že taktéž rozhodující roli má poměr zelené spektrální složky vůči červené spektrální složce. Přesně poměr zelené vůči červené je 1: 3 a vyšší. Tedy, např. jeden díl zelené a minimálně 3 díly červené spektrální složky. Pak je přídavek reparačního červeného LED čipu tzv. vypufrován a zajistí se stále teple bílé vyzařování zdroje.
Dále zjištěné závěry potvrzuje rozdíl mezi spektry svítidel D) a D2). Spektrum svítidla D) reprezentuje prototyp svítidla, které je sestaveno z bílých LED čipů o CCT 4000 K a CRI 98, prokognitivních modrých LED čipů, prokognitivních tyrkysových LED čipů, zelených LED čipů a červených reparačních čipů. Toto spektrum bylo shledáno subjektivním testováním jako výrazně zelené všemi hodnotiteli. Avšak v momentě, kdy jsou do tohoto prototypového svítidla přidány modré LED čipy navíc, reprezentované nyní spektrem svítidla D2), sníží se poměr zelené
- 2 CZ 309539 B6 spektrální složky vůči modré spektrální složce pod hranici 1,6, přesně na 1,4, a vyzařované světlo přestane být ovlivňováno vysokým podílem zelené a svítidlo vyzařuje světlo bílé.
Takto zkomponovaná svítidla byly podrobeny in vitro testování jejich vlivu na retinální buňky oka, přesně životaschopnosti buněk, mitochondriální depolarizaci membrány a produkci kyslíkových radikálů ozařováním tkáňové kultury R28. Byly testovány prototypy svítidel CH), D2), samotné modré LED čipy a bílé LED čipy 4000 K, CRI 98.
Bylo zjištěno, že samotné modré LED čipy značně tyto buňky poškozují a jejich životaschopnost se oproti kontrolám ve tmě snižuje na 64 %. Bílé LED čipy poškozují buňky méně, jejich životaschopnost se oproti kontrolní sadě buněk, které byly kultivovány ve tmě, snižuje na 82 %, nicméně pořád poměrně silně při představě, že tomuto světelnému záření jsme jako uživatelé LED osvětlení vystavováni neustále. Velmi příznivé výsledky vykazuje prototypové svítidlo D2), které disponuje prokognitivním účinkem, obsahuje tedy poměrně vysoký podíl modré spektrální složky, a při jeho působení nedochází k žádnému poškození retinálních buněk a tyto vzorky vykazují mírně lepší stav oproti kontrolní sadě buněk, přesně o 13 %. Co je však ještě lepším výsledkem, že u prototypového svítidla CH), které obsahuje nízký podíl modré spektrální složky, nejen že nedochází k poškození retinálních buněk, navíc jejich vitalita je vyšší, než u kontrolní sady buněk kultivovaných ve tmě a to o 32 %.
Podobně byly porovnány také měření mitochondriální depolarizace membrán, kdy se sledoval vliv světel na poškození mitochondrií. Vitalita mitochondrií se vlivem nových svítidel regenerujících v reálném čase značně zvyšuje, přesně oproti kontrole sady buněk kultivovaných ve tmě je vitalita pod vlivem prototypového svítidla D2) o 28 % vyšší a vitalita kultivovaných retinálních buněk pod vlivem prototypového svítidla CH) o 100 % vyšší. Naopak množství zdravých vitálních mitochondrií je pod vlivem modrých LED čipů a bílých LED čipů oproti kontrole nižší o 48 % a 22 %.
Z toho vyplývají úžasné závěry, že za příjemného osvětlení teplé bílé barvy s CCT 2486 K, které disponuje vysokou věrností podání barev, CRI 95,6, dochází také k reparaci retinálních buněk poškozených již dříve.
Použité pojmy:
Modrá spektrální složka: vyzařovaná energie světelného zdroje v oblasti vlnových délek 400 až 490 nm.
Zelená spektrální složka: vyzařovaná energie světelného zdroje v oblasti vlnových délek 490 až 570 nm.
Červená spektrální složka: vyzařovaná energie světelného zdroje v oblasti vlnových délek 570 až 780 nm.
Prokognitivní modrý LED čip: LED čip vyzařující světelnou energii v oblasti 470 až 480 nm.
Prokognitivní tyrkysový LED čip: LED čip vyzařující světelnou energii v oblasti 490 až 500 nm.
Modrý LED čip: LED čip vyzařující světelnou energii v oblasti alespoň 420 až 460 nm.
Červený reparační LED čip: LED čip vyzařující světelnou energii s maximem ve vlnové délce λ = 670 až 680 nm.
Zelený LED čip: LED čip vyzařující světelnou energii v oblasti alespoň 500 nm až 660 nm s maximem v λ = 500 až 580 nm.
- 3 CZ 309539 B6
Složení sestavených prototypových svítidel:
A) Svítidlo světelného zdroje o CCT 3797 a CRI 97,1 sestává z bílých LED čipů o CCT 4110 K a CRI 97,5 s poměrným příkonem 95,32 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 99,52 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,68 % a podílem LUX 0,48 %.
B) Svítidlo světelného zdroje o CCT 3741 a CRI 88,4 sestává z bílých LED čipů o CCT 4021 K a CRI 85,2 s poměrným příkonem 89,61 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 99,16 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 10,39 % a podílem LUX 0,84 %.
C) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4681 a CRI 86,5 sestává z bílých LED čipů o CCT 4108 K a CRI 97,7 s poměrným příkonem 72,13 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 86,15 %, prokognitivních modrých LED čipů s poměrným příkonem 12,12 % a podílem LUX 3,9 %, prokognitivních tyrkysových LED čipů s poměrným příkonem 12,37 % a podílem LUX 9,54 %, a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 3,37 % a podílem LUX 0,40 %.
D) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4583 a CRI 92,6 sestává z bílých LED čipů o CCT 4116 K a CRI 97,6 s poměrným příkonem 69,29 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 70,28 %, prokognitivních modrých LED čipů s poměrným příkonem 7,58 % a podílem LUX 2,14 %, prokognitivních tyrkysových LED čipů s poměrným příkonem 6,15 % a podílem LUX 4,05 %, zelených LED čipů PC lime s poměrným příkonem 12,51 % a podílem LUX 23,04 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,68 % a podílem LUX 0,48 %.
D2) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4865 a CRI 96 sestává z bílých LED čipů o CCT 4116 K a CRI 97,6 s poměrným příkonem 66,25 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 69,83 %, modrých 440 nm LED čipů s poměrným příkonem 2,93 % a podílem LUX 0,22 %, prokognitivních modrých 475 nm LED čipů s poměrným příkonem 8,7 % a podílem LUX 2,55 %, prokognitivních tyrkysových 495 nm LED čipů s poměrným příkonem 5,88 % a podílem LUX 4,02 %, zelených LED čipů PC lime s poměrným příkonem 11,96 % a podílem LUX 22,9 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,28 % a podílem LUX 0,48 %.
E) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4374 a CRI 89,6 sestává z fialových LED čipů s poměrným příkonem 24,38 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 12,63 %, modrých 440 nm LED čipů s poměrným příkonem 3,24 % a podílem LUX 0,23 %, prokognitivních modrých 475 nm LED čipů s poměrným příkonem 13,07 % a podílem LUX 3,23 %, prokognitivních tyrkysových 495 nm LED čipů s poměrným příkonem 13,5 % a podílem LUX 7,65 %, zelených LED čipů PC lime s poměrným příkonem 37,75 % a podílem LUX 71,81 %, oranžových LED čipů PC amber s poměrným příkonem 3,15 % a podílem LUX 3,93 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,91 % a podílem LUX 0,51 %.
F) Svítidlo světelného zdroje o CCT 5120 a CRI 95,1 sestává z bílých LED čipů o CCT 5141 K a CRI 96,8 s poměrným příkonem 96,92 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 98,76 %, prokognitivních modrých LED čipů s poměrným příkonem 0,97 % a podílem LUX 0,52 %, prokognitivních tyrkysových LED čipů s poměrným příkonem 0,31 % a podílem LUX 0,41 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 1,8 % a podílem LUX 0,32 %.
G) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4932 a CRI 98,6 sestává z bílých LED čipů o CCT 5141 K a CRI 96,8 s poměrným příkonem 100 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 100 %.
H) Svítidlo světelného zdroje o CCT 4169 a CRI 92,4 sestává z bílých LED čipů o CCT 4110 K a CRI 97,5 s poměrným příkonem 89,81 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 99,10 % a modrých LED čipů s poměrným příkonem 4,4 % a podílem LUX 0,47 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,40 % a podílem LUX 0,47 %.
CH) Svítidlo světelného zdroje o CCT 2486 a CRI 95,6 sestává z bílých LED čipů o CCT 2653 K
- 4 CZ 309539 B6 a CRI 96,2 s poměrným příkonem 95,23 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 99,31 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 4,77 % a podílem LUX 0,69 %.
I) Svítidlo světelného zdroje o CCT 2725 a CRI 88,8 sestává z bílých LED čipů o CCT 2653 K a CRI 96,2 s poměrným příkonem 85,31 % a podílem na intenzitě osvětlení v LUX 98,51 %, modrých LED čipů s poměrným příkonem 8,25 % a podílem LUX 0,73 % a reparačních červených LED čipů s poměrným příkonem 6,44 % a podílem LUX 0,76 %.
Výhodou svítidla pro každodenní činnost regenerující sítnici oka v reálném čase je, že lze použít i zdroje světla s vyšším podílem modré spektrální složky buzené při nižších vlnových délkách, tedy 440 nm, 420 nm či dokonce 400 nm, jelikož při nastavených podmínkách poměru spektrálních složek modré, zelená a červené takové svítidlo okamžitě zneutralizuje negativní nebezpečné účinky modrého světla.
Poměry světelných intenzit v 1x byly použity pouze pro porovnání mezi jednotlivými spektry v navrženém konstantním systému měření.
Shrnutí:
Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem obsahuje alespoň jeden bílý LED čip o teplotě chromatičnosti 2100 K až 5000 K a alespoň jeden červený čip s maximem vyzařované energie ve vlnové délce λ = 670 až 680 nm, přičemž poměr mezi modrou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm a zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm činí 1: 1,6 maximálně nebo poměr mezi zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm a červenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 570 až 780 nm činí 1 : 3 minimálně.
S výhodou je poměr mezi modrou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm a zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm činí 1: 1 až 1,6.
S výhodou je poměr mezi zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm a červenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 570 až 780 nm činí 1: 3 až 5.
S výhodou je bílým LED čipem modrý čip překrytý luminoforem o teplotě chromatičnosti 2700 až 4000 K a CRI alespoň 90.
S výhodou je poměr mezi spektrálními složkami vyjádřen v mW/m2.
Bíle svítící svítidlo s výhodou dále obsahuje modrý LED čip z maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 420 až 450 nm.
Bíle svítící svítidlo s výhodou dále obsahuje prokognitivní modrý LED čip s maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 470 až 480 nm a prokognitivní tyrkysový LED čip s maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 490 až 500 nm.
Bíle svítící svítidlo s výhodou dále obsahuje zelený LED čip s vyzařovanou světelnou energií v oblasti vlnových délek alespoň λ = 500 nm až 660 nm s maximem v λ = 500 až 580 nm.
- 5 CZ 309539 B6
Objasnění výkresů
Obr. 1.1 Jednotlivé složky spekter pro svítidloA);
obr. 1.2 Jednotlivé složky spekter pro svítidloB);
obr. 1.3 Jednotlivé složky spekter pro svítidloC);
obr. 1.4 Jednotlivé složky spekter pro svítidloD);
obr. 1.5 Jednotlivé složky spekter pro svítidloD2);
obr. 1.6 Jednotlivé složky spekter pro svítidloE);
obr. 1.7 Jednotlivé složky spekter pro svítidloF);
obr. 1.8 Jednotlivé složky spekter pro svítidloG);
obr. 1.9 Jednotlivé složky spekter pro svítidloH);
obr. 1.10 Jednotlivé složky spekter pro svítidlo CH);
obr. 1.11 Jednotlivé složky spekter pro svítidlo I);
obr. 2 Porovnání jednotlivých spekter a vlastnosti světla;
obr. 3.1 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla A);
obr. 3.2 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla B);
obr. 3.3 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla C);
obr. 3.4 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla D);
obr. 3.5 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla D2);
obr. 3.6 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla E);
obr. 3.7 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla G);
obr. 3.8 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla H);
obr. 3.9 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla CH);
obr. 3.10 Jednotlivé složky spekter s vyznačenými spektry jednotlivých čipů svítidla I);
obr. 4.1 Jednotlivé složky spekter s poměry spektrálních složek svítidlaA);
obr. 4.2 Jednotlivé složky spekter s poměry spektrálních složek svítidlaB);
obr. 4.3 Jednotlivé složky spekter s poměry spektrálních složek svítidlaCH);
obr. 4.4 Jednotlivé složky spekter s poměry spektrálních složek svítidlaD2);
- 6 CZ 309539 B6 obr. 5 Identifikace komponent jednotlivých svítidel A) až I);
obr. 6 Prototypy svítidel A) až I) a jejich hodnocení;
obr. 7 Poměry barev svítidel A), B), H), CH), D2);
obr. 8 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5B;
obr. 9.1 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5C a míra poškození mitochondrií po světelném ošetření;
obr. 9.2 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5C a míra poškození mitochondrií po světelném ošetření;
obr. 9.3 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5C a míra zdraví mitochondrií po světelném ošetření;
obr. 9.4 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5C a míra zdraví mitochondrií po světelném ošetření;
obr. 10 Testování svítidel A), B), CH), D2) na tkáňových kulturách podle příkladu 5D;
obr. 11 Světelné výkony modré a červené složky svítidel použitých pro testování podle příkladu
5.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1 - prototyp svítidla A)
Bylo sestaveno prototypové svítidlo, jehož plošné spoje byly osázeny 16 bílými LED čipy o CCT 4110 K a CRI 97,5 o příkonu jednotlivých čipů 360 mW, intenzitě osvětlení 636,6 lx, λp 455 nm, λpV 12,22 mW/m2, kdy u těchto bílých LED čipů činil celkový příkon 5760 mW a celková intenzita osvětlení činila 10185,6 lx, a 1 reparačním červeným LED čipem o příkonu jednoho čipu 282,5 mW, intenzitě osvětlení 48,75 lx, λp 677 nm, λpV 54,85 mW/m2. Celkový příkon svítidla tedy činil 6042,5 mW a celková intenzita osvětlení činila 10234,35 lux. Bílé LED čipy tedy tvořily poměrný příkon 95,32 % a poměrnou intenzitu osvětlení 99,52 % a reparační červený LED čip tvořil poměrný příkon 4,68 % a poměrnou intenzitu osvětlení 0,48 % z celého svítidla.
Takto vytvořené prototypové svítidlo bylo podrobeno subjektivnímu hodnocení, jehož závěrem bylo, že svítidlo vyzařuje světlo o sice příjemné bílé barvě, avšak je vnímáno všemi hodnotiteli jako růžové. Dále byla subjektivní CCT vyhodnocena jako neutrální bílá. Dospělo se tedy k závěru, že světlo vyzařované tímto svítidlem má pocitovou teplotu chromatičnosti ani studenou, ani teplou, nýbrž neutrální bílou. Tzn., že přídavek červeného reparačního LED čipu nenapomohl zajištění teplejšího odstínu bílé barvy nýbrž způsobil její zrůžovění.
Poměr spektrálních složek modré a zelené činil 1:1,7, což je již za hranou pufrovatelnosti světla a tudíž se přídavek červeného LED čipu neprolne/nezapojí do stávajícího světla, ale na subjektivní hodnocení odstínu světla působí zcela samostatně a odděleně.
Příklad 2 - prototyp svítidla B)
Bylo sestaveno prototypové svítidlo, jehož plošné spoje byly osázeny 16 bílými LED čipy o CCT 4110 K a CRI 85,2 o příkonu jednotlivých čipů 352,58 mW, intenzitě osvětlení 886,4 lux,
- 7 CZ 309539 B6 λρ 455 nm, λρΥ 16,27 mW/m2, kdy u těchto bílých LED čipů činil celkový příkon 5641,28 mW a celková intenzita osvětlení činila 14182,4 lx, a 3 reparačními červenými LED čipy o příkonu jednoho čipu 218 mW, intenzitě osvětlení 40,17 lx, λp 676 nm, λpV 45,45 mW/m2. Celkový příkon svítidla tedy činil 6295,28 mW a celková intenzita osvětlení činila 14302,91 lx. Bílé LED čipy tedy tvořily poměrný příkon 89,61 % a poměrnou intenzitu osvětlení 99,16 % a reparační červené LED čipy tvořily poměrný příkon 10,39 % a poměrnou intenzitu osvětlení 0,84 % z celého svítidla.
Takto vytvořené prototypové svítidlo bylo podrobeno subjektivnímu hodnocení, jehož závěrem bylo, že svítidlo vyzařuje světlo o příjemné bílé barvě bez jakéhokoli barevného nádechu. Dále byla subjektivní CCT vyhodnocena jako neutrální bílá. Dospělo se tedy k závěru, že světlo vyzařované tímto svítidlem má pocitovou teplotu chromatičnosti ani studenou, ani teplou, nýbrž neutrální bílou. Tzn., že přídavek reparačního červeného LED čipu v tomto případě nezpůsobil přechod bílé do teplejšího odstínu ani nepřidal k barvě světla růžový nádech.
Poměr spektrálních složek modré a zelené činil 1:1,6, což je horní hranice pufrovatelnosti světla, a přídavek červeného LED čipu se prolnul do stávajícího světla, aniž by ho ovlivnil.
Příklad 3 - prototyp svítidla CH)
Bylo sestaveno prototypové svítidlo, jehož plošné spoje byly osázeny 16 bílými LED čipy o CCT 2653 K a CRI 96,2 o příkonu jednotlivých čipů 360 mW, intenzitě osvětlení 511,1 lx, λp 635 nm, λpV 12,55 mW/m2, kdy u těchto bílých LED čipů činil celkový příkon 5760 mW a celková intenzita osvětlení činila 8177,6 1x, a 2 červenými reparačními LED čipy o příkonu jednoho čipu 144,2 mW, intenzitě osvětlení 28,5 lx, λp 675 nm, λpV 33,21 mW/m2. Celkový příkon svítidla tedy činil 6048,4 mW a celková intenzita osvětlení činila 8234,6 1x. Bílé LED čipy tedy tvořily poměrný příkon 95,23 % a poměrnou intenzitu osvětlení 99,31 % a reparační červený LED čip tvořil poměrný příkon 4,77 % a poměrnou intenzitu osvětlení 0,69 % z celého svítidla.
Takto vytvořené prototypové svítidlo bylo podrobeno subjektivnímu hodnocení, jehož závěrem bylo, že svítidlo vyzařuje světlo o příjemně teple bílé barvě bez jakéhokoliv barevného nádechu. Dále byla subjektivní CCT vyhodnocena jako teplá bílá. Dospělo se tedy k závěru, že světlo vyzařované tímto svítidlem má pocitovou teplotu chromatičnosti teplou bílou. Tzn., že přídavek reparačního červeného LED čipu v tomto případě nezasáhl do barvy majoritního teple bílého LED čipu a pouze se s bílým LED čipem prolnul.
Poměr spektrálních složek modré a zelené činil 1:2,8, což je za hranicí pufrovatelnosti světla a uplatňuje se tedy druhá podmínka a tou je minimální poměr spektrálních složek zelené a červené, který činí alespoň 1:3, v tomto konkrétním případě 1:4, tedy barva světla není přídavkem červeného LED čipu ovlivněna.
Příklad 4 - prototyp svítidla D2)
Bylo sestaveno prototypové svítidlo, jehož plošné spoje byly osázeny 16 bílými LED čipy o CCT 4116 K a CRI 97,6 o příkonu jednotlivých čipů 291,06 mW, intenzitě osvětlení 546,4 lx, λp 455 nm, λpV 10,64 mW/m2, kdy u těchto bílých LED čipů činil celkový příkon 4656,96 mW a celková intenzita osvětlení činila 8742,4 lx, jedním monochromatickým modrým LED čipem s vlnovou délkou 440 nm o příkonu jednoho čipu 205,92 mW, intenzitě osvětlení 27,44 lx, λp 437 nm, λpV 67,91 mW/m2, a třemi monochromatickými modrými LED čipy s vlnovou délkou 475 nm o příkonu jednoho čipu 203,76 mW, intenzitě osvětlení 106,4 1x, λp 474 nm, λpV 34,48 mW/m2, dvěma monochromatickými tyrkysovými LED čipy s vlnovou délkou 495 nm o příkonu jednoho čipu 206,64 mW, intenzitě osvětlení 251,9 1x, λp 498 nm, λpV 26,66 mW/m2, třemi zelenými LED čipy PC o příkonu jednoho čipu 280,17 mW, intenzitě osvětlení 955,5 1x, λρ 543 nm, λpV 17,45 mW/m2, a dvěma reparačními červenými LED čipy o příkonu jednoho čipu 150,48 mW, intenzitě osvětlení 30,13 1x, λp 675 nm, λpV 34,12 mW/m2. Celkový příkon svítidla
- 8 CZ 309539 B6 tedy činil 7028,91 mW a celková intenzita osvětlení činila 12519,6 Ix. Bílé LED čipy tvořily poměrný příkon 66,25 % a poměrnou intenzitu osvětlení 69,83 % a reparační červené LED čipy tvořil poměrný příkon 60,26 % a poměrnou intenzitu osvětlení 0,48 % z celého svítidla.
Takto vytvořené prototypové svítidlo bylo podrobeno subjektivnímu hodnocení, jehož závěrem bylo, že svítidlo vyzařuje světlo o příjemné bílé barvě bez jakéhokoliv barevného nádechu. Dále byla subjektivní CCT vyhodnocena jako chladnější bílá. Dospělo se tedy k závěru, že světlo vyzařované tímto svítidlem má pocitovou teplotu chromatičnosti chladnější bílou. Tzn., že přídavek reparačního červeného LED čipu v tomto případě nezasáhl do barvy bílého LED čipu ani jiných barevných LED čipů a pouze se s vyzařovaných světlem ostatních LED čipů prolnul.
Poměr spektrálních složek modré a zelené činil 1:1,4, což je v mezích pufrovatelnosti světla, tedy barva světla není přídavkem červeného LED čipu ovlivněna.
Příklad 5A
Prototypy svítidel vyrobené podle příkladů 1 až 4 byly otestovány na tkáňové kultuře R28 (Retinal Cell Line, Kerafasť).
Buňky byly předpěstovány ve vysoké koncentraci glukózy a pyruvátu Dulbecco's Modified Eagle Medium - DMEM, doplněno o 3,3 % V/V roztok hydrogenuhličitanu sodného, 10 % FBS, 1 % MEM neesenciální aminokyseliny, 1 % vitaminů MEM, 1 % glutaminu a 1 % gentamicinu v atmosféře 5 % CO2 při 37 °C.
Tedy 0,1 ml suspenze kultivovaných buněk R28 o koncentraci 80 000 buněk/ml bylo napipetováno do jamek 96-jamkové destičky a ponecháno usadit se po dobu 24 hodin, než byly buňky vystaveny různému světelnému ošetření, viz obr. 11:
- Ošetření svítidlem CH) - teplá bílá s přidanou červenou složkou, modrá spektrální složka o výkonu 0,7 mW/m2, červená spektrální složka o výkonu 2,6 mW/m2.
- Ošetření svítidlem D2) - prokognitivní s přidanou červenou složkou, modrá spektrální složka o výkonu 1,9 mW/m2, červená spektrální složka o výkonu 1,9 mW/m2.
- Modrá - Ošetření svítidlem vyzařujícím modré světlo 440 nm, modrá spektrální složka o výkonu 23,5 mW/m2, červená spektrální složka o výkonu 0,1 mW/m2.
- Bílá - Ošetření svítidlem vyzařujícím bílé světlo CCT 4000 K a CRI 98, modrá spektrální složka o výkonu 10,6 mW/m2, červená spektrální složka o výkonu 9,3 mW/m2.
- Tma - Ošetření tmou.
Teplota byla po celou dobu testování udržována na 37 °C, atmosféra 5 % CO2. Jednotlivá svítidla byla přeměřena pomocí spektrofotometru.
Buňky byly podrobeny testům dle příkladu 5B až 5D:
Příklad 5B - životaschopnost buněk
Hodnocení životaschopnosti buněk bylo provedeno pomocí redukčního testu. Buňky v 96 jamkových destičkách byly podrobeny příslušnému světelnému ošetření svítidly CH) a D2), dále modré, bílé a tmě po dobu 12 h. Ošetření tmou (T) bylo zvoleno jako kontrolní vzorek. Poté byl do jamek přidán (4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-difenyltetrazoliumbromidu (MTT) v konečné koncentraci 0,5 mg/ml a buňky byly inkubovány po dobu 75 minut při 37 °C. Médium bylo poté odstraněno a MTT bylo redukováno přidáním 100 pl dimethylu sulfoxid (DMSO) do každé jamky. Destičky byly míchány po dobu 10 minut, a poté byla měřena optická hustota v jednotlivých
-9CZ 309539 B6 jamkách při vlnové délce 570 nm. Průměrná absorbance kontroly v každém experimentu byla definována jako 100 % a byly k ní vztažena všechna měření světelně ošetřených vzorků. Výsledky ukazuje obr. 8, z něhož je patrné, že modré a bílé světlo způsobilo poškození buněk, což vyústilo v jejich nižší absorbanci. Naopak svítidla CH) a D2) vykazují podpůrný účinek růstu buněk.
Příklad 5C - mitochondriální depolarizace
Pro posouzení depolarizace mitochondriální membrány byly buňky podrobeny příslušnému světelnému ošetření svítidly CH) a D2), dále modré, bílé a tmě po dobu 12 h. Ošetření tmou (T) bylo zvoleno jako kontrolní vzorek. Poté bylo médium odstraněno z kultur a buňky bylyinkubovány s barvivém JC-1, konečná koncentrace 2 pg/ml po dobu 30 minut. Poté byla provedena detekce při 590 a 530 nm. Barvivo nahromaděné v mitochondriích zdravých buněk se při 590 nm jeví jako červená/oranžová fluorescence. Barvivo nahromaděné v depolarizované mitochondriální membráně poškozených buněk se při 530 nm jeví jako zelená fluorescence. Ze snímků z fluorescenčního mikroskopu byla provedena obrazová analýza, přičemž průměrná červená a zelená fluorescence kontroly byla stanovena jako 100 %. Výsledky ukazuje obr. 9. Obr. 9.1 a 9.2 ukazují míru poškození mitochondrií, kde největší poškození způsobilo modré svítidlo. Ve škodlivosti následovalo bílé svítidlo a bez poškození byly vzorky osvětlené svítidly CH) a D2). Naopak obr. 9.3 a 9.4 ukazují míru podpory vitality mitochondrií, kdy po osvícení svítidly CH) a D2) mitochondrie vykazují vyšší vitalito než po ošetření tmou.
Příklad 5D - produkce reaktivních kyslíkových částic (ROS) a reakcí na ně
Produkce ROS: Buňky byly podrobeny příslušnému světelnému ošetření svítidly CH) a D2), dále modré, bílé a tmě po dobu 12 h. Ošetření tmou (T) bylo zvoleno jako kontrolní vzorek. Poté bylo médium odstraněno z kultur a kultury byly promyty dvakrát čerstvým médiem a poté inkubovány s dihydroethidiem, konečná koncentrace 40 μΜ, po dobu 20 minut. Roztok byl odstraněn a buňky byly dvakrát promyty čerstvým médiem. Bezprostředně poté byly pořízeny snímky fázové fluorescence/kontrastaí mikroskopie. V případě produkce ROS je na snímcích viditelný červený fluorescenční chromatin v jádrech. Snímky byly poté podrobeny obrazové analýze, přičemž průměrná červená fluorescence kontroly byla stanovena jako 0. Výsledky ukazuje obr. 10. Produkce ROS je způsobena přítomností modré složky světelného spektra. Nepřekvapivě nejvíce ROS vykazují vzorky osvícené modrým svítidlem, následuje bílé svítidlo a svítidlo D2). Svítidlo CH) vykazuje minimální produkci ROS.
Průmyslová využitelnost
Osvětlení s reparačními účinky pro sítnici oka.
Claims (10)
1. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden bílý LED čip o teplotě chromatičnosti 2100 K až 5000 K a alespoň jeden červený čip s maximem vyzařované energie ve vlnové délce λ = 670 až 680 nm, přičemž poměr mezi intenzitou vyzařování modré spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování zelené spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem činí 1: 1,6 maximálně, vyjádřeno v mW/m2, nebo poměr mezi intenzitou vyzařování zelenou spektrální složkou z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování červené spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 570 až 780 nm vyzařované alespoň jedním červeným LED čipem a alespoň jedním bílým LED čipem činí 1: 3 minimálně, vyjádřeno v mW/m2.
2. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr mezi intenzitou vyzařování modré spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování zelené spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem činí 1: 1 až 1,6.
3. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr mezi intenzitou vyzařování modré spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem a intenzitou vyzařování zelené spektrální složky z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm vyzařované alespoň jedním bílým LED čipem činí 1: 1 až 1,6.
4. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 2, vyznačující se tím, že bílý LED čip o teplotě chromatičnosti 2700 až 4000 K a CRI alespoň 90 je tvořen modrým LED čipem překrytým luminoforem.
5. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem v reálném čase podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje modrý LED čip s maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 420 až 450 nm.
6. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje prokognitivní modrý LED čip s maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 470 až 480 nm a prokognitivní tyrkysový LED čip s maximem vyzařování v oblasti vlnových délek λ = 490 až 500 nm.
7. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 6, vyznačující se tím, že modrá spektrální složka z oblasti vlnových délek λ = 400 až 490 nm je vyzařovaná alespoň jedním bílým LED čipem a prokognitivním modrým LED čipem a prokognitivním tyrkysovým LED čipem, a že zelená spektrální složka z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm je vyzařovaná alespoň jedním bílým LED čipem a prokognitivním tyrkysovým LED čipem.
8. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje zelený LED čip s vyzařovanou světelnou energií v oblasti vlnových délek alespoň λ = 500 nm až 660 nm s maximem v λ = 500 až 580 nm.
9. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 8, vyznačující se tím, že zelená spektrální složka
- 11 CZ 309539 B6 z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm je vyzařovaná alespoň jedním bílým LED čipem a zeleným LED čipem.
10. Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem podle nároku 6 a 8, vyznačující se tím, že zelená spektrální složka 5 z oblasti vlnových délek λ = 490 až 570 nm je vyzařovaná alespoň jedním bílým LED čipem a zeleným LED čipem a prokognitivním tyrkysovým LED čipem.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-688A CZ309539B6 (cs) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem |
| EP21851626.8A EP4265065A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | White light luminaire for everyday activities that regenerates the retina of the eye in real time, damaged by blue light |
| JP2023534947A JP2024500346A (ja) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | 青色光によって損傷された眼の網膜をリアルタイムで再生する日常活動用の白色光照明器具 |
| CN202180085337.5A CN116762479A (zh) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | 实时再生被蓝色光损坏的眼睛的视网膜的用于日常活动的白色光照明装置 |
| CA3200581A CA3200581A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | White light luminaire for everyday activities that regenerates the retina of the eye in real time, damaged by blue light |
| PCT/IB2021/061828 WO2022130268A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | White light luminaire for everyday activities that regenerates the retina of the eye in real time, damaged by blue light |
| KR1020237020287A KR20230121753A (ko) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | 청색 광에 의해 손상된 눈의 망막을 실시간으로 재생시키는 일상생활용 백색광 조명기구 |
| US18/258,196 US20240060606A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-16 | White light luminaire for everyday activities that regenerates the retina of the eye in real time, damaged by blue light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-688A CZ309539B6 (cs) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020688A3 CZ2020688A3 (cs) | 2022-08-03 |
| CZ309539B6 true CZ309539B6 (cs) | 2023-03-29 |
Family
ID=80116792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-688A CZ309539B6 (cs) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240060606A1 (cs) |
| EP (1) | EP4265065A1 (cs) |
| JP (1) | JP2024500346A (cs) |
| KR (1) | KR20230121753A (cs) |
| CN (1) | CN116762479A (cs) |
| CA (1) | CA3200581A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ309539B6 (cs) |
| WO (1) | WO2022130268A1 (cs) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102606900A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种色温可调的白光led光源 |
| CN207421802U (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-29 | 深圳市立洋光电子股份有限公司 | 一种大功率五色cob光源 |
| CN210219351U (zh) * | 2019-08-07 | 2020-03-31 | 深圳创富天成电子科技有限公司 | 一种高光效六脚rgb灯珠 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6528954B1 (en) * | 1997-08-26 | 2003-03-04 | Color Kinetics Incorporated | Smart light bulb |
| US6965205B2 (en) * | 1997-08-26 | 2005-11-15 | Color Kinetics Incorporated | Light emitting diode based products |
| US20040052076A1 (en) * | 1997-08-26 | 2004-03-18 | Mueller George G. | Controlled lighting methods and apparatus |
| US7014336B1 (en) * | 1999-11-18 | 2006-03-21 | Color Kinetics Incorporated | Systems and methods for generating and modulating illumination conditions |
| US6183086B1 (en) * | 1999-03-12 | 2001-02-06 | Bausch & Lomb Surgical, Inc. | Variable multiple color LED illumination system |
| US7161556B2 (en) * | 2000-08-07 | 2007-01-09 | Color Kinetics Incorporated | Systems and methods for programming illumination devices |
| US8343026B2 (en) * | 2001-06-26 | 2013-01-01 | Allan Gardiner | Therapeutic methods using electromagnetic radiation |
| US7135664B2 (en) * | 2004-09-08 | 2006-11-14 | Emteq Lighting and Cabin Systems, Inc. | Method of adjusting multiple light sources to compensate for variation in light output that occurs with time |
| US7144131B2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-12-05 | Advanced Optical Technologies, Llc | Optical system using LED coupled with phosphor-doped reflective materials |
| US8358089B2 (en) * | 2010-05-08 | 2013-01-22 | Lightel Technologies Inc. | Solid-state lighting of a white light with tunable color temperatures |
| CN101868086B (zh) * | 2010-05-17 | 2014-03-05 | 王孟源 | 一种led光源模组及提高led光源模组显色指数的方法 |
| US9510416B2 (en) * | 2014-08-28 | 2016-11-29 | Ketra, Inc. | LED illumination device and method for accurately controlling the intensity and color point of the illumination device over time |
| CZ2018330A3 (cs) * | 2018-07-03 | 2020-06-24 | Hynek Medřický | Zdroj LED osvětlení pro zvýšení kognitivního výkonu |
| US11777199B2 (en) * | 2021-03-05 | 2023-10-03 | Abl Ip Holding Llc | Modular wireless modules for light fixtures |
| US20230055346A1 (en) * | 2021-08-21 | 2023-02-23 | Reversal Solutions, Inc. | Light therapy treatment modality with oscillating and nonoscillating wavelengths |
-
2020
- 2020-12-17 CZ CZ2020-688A patent/CZ309539B6/cs unknown
-
2021
- 2021-12-16 CN CN202180085337.5A patent/CN116762479A/zh active Pending
- 2021-12-16 KR KR1020237020287A patent/KR20230121753A/ko unknown
- 2021-12-16 EP EP21851626.8A patent/EP4265065A1/en active Pending
- 2021-12-16 JP JP2023534947A patent/JP2024500346A/ja active Pending
- 2021-12-16 CA CA3200581A patent/CA3200581A1/en active Pending
- 2021-12-16 WO PCT/IB2021/061828 patent/WO2022130268A1/en active Application Filing
- 2021-12-16 US US18/258,196 patent/US20240060606A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102606900A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种色温可调的白光led光源 |
| CN207421802U (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-29 | 深圳市立洋光电子股份有限公司 | 一种大功率五色cob光源 |
| CN210219351U (zh) * | 2019-08-07 | 2020-03-31 | 深圳创富天成电子科技有限公司 | 一种高光效六脚rgb灯珠 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024500346A (ja) | 2024-01-09 |
| WO2022130268A1 (en) | 2022-06-23 |
| CN116762479A (zh) | 2023-09-15 |
| EP4265065A1 (en) | 2023-10-25 |
| KR20230121753A (ko) | 2023-08-21 |
| US20240060606A1 (en) | 2024-02-22 |
| CA3200581A1 (en) | 2022-06-23 |
| CZ2020688A3 (cs) | 2022-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Behar-Cohen et al. | Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: any risks for the eye? | |
| US8506612B2 (en) | Method and system for providing illumination and physiological stimuli | |
| CN104136832B (zh) | 照明装置 | |
| KR20110081213A (ko) | 조명 장치 | |
| JP7224379B2 (ja) | 認知能力を向上させかつ太陽光特性を備えたｌｅｄ光源 | |
| CN112255785A (zh) | 光健康的白光led混色设计方法及其照明系统 | |
| CN103775862A (zh) | 一种全色谱led照明灯具及其制作方法 | |
| CN112255783A (zh) | 光健康的多波长白光led设计方法及其照明系统 | |
| JP7227922B2 (ja) | Ｌｅｄ構造及び連続消毒用照明器具 | |
| CN109000160A (zh) | 一种准自然光led光源及照明装置 | |
| Zhu et al. | Phosphor-free, color-mixed, and efficient illuminant: Multi-chip packaged LEDs for optimizing blue light hazard and non-visual biological effects | |
| CN109027720A (zh) | 一种led光源的优化方法 | |
| CZ309539B6 (cs) | Bíle svítící svítidlo pro každodenní činnost, regenerující sítnici oka v reálném čase, která je poškozovaná modrým světlem | |
| Aladov et al. | Concerning Biological Equivalent of Radiation of Light-Emitting Diode and Lamp Light Sources with Correlated Colour Temperature of 1800 K-10000 K | |
| US9803811B2 (en) | Method for producing high-quality light | |
| Mamoshin et al. | Optimization of Spectral Characteristics of the Controlled Color-Dynamic Surgical Light Source for Visualization of Organs and Tissues of Laboratory Animals | |
| Kozakov et al. | Modification of light sources for appropriate biological action | |
| Pawlak | Evaluation of the hazard caused by blue light emitted by LED sources | |
| Roberts et al. | Artificial lighting and the blue light hazard | |
| CN114501722B (zh) | 节律光谱的调制方法 | |
| RU52318U1 (ru) | Источник света для хирургических светильников | |
| Lang | Blue enhanced light sources: opportunities and risks | |
| CZ201790A3 (cs) | LED zdroj typu DVN/DEN | |
| Sequeira | Improvement of health and well-being of human beings using tunable white LEDs | |
| Dubnička et al. | Indoor Workplaces with no Daylight: A Real Problem |