JP2022522077A - 生物学的効果を誘起するための照明デバイス - Google Patents

生物学的効果を誘起するための照明デバイス Download PDF

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Abstract

たとえば患者の体腔内の組織に光を投射して種々の生物学的効果を誘起するための照明デバイスが開示される。生物学的効果は、１つまたは複数の病原体の増殖を不活化しおよび／または阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の内因性貯蔵を増大すること、内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含み得る。生物学的効果は、標的組織内における炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御することを含み得る。光の波長は、標的の組織型および標的の病原体の１つまたは複数についての意図された生物学的効果に基づいて選択される。光治療は、単一波長の光を用いて、または多数の波長を有する光を用いて、多数の病原性生物学的効果を提供し得る。増大した有効性および低減した細胞毒性を有し、種々の標的病原体および標的組織に対して生物学的効果を誘起するための光量を提供する光治療のためのデバイスが開示される。

Description

関連出願の声明
[0001]本出願は、２０２０年１２月１０日出願の米国特許出願第１７／１１７，８８９号の一部継続出願である２０２１年１月２９日出願の米国特許出願第１７／１６２，２５９号の一部継続出願である２０２１年２月１１日出願の米国特許出願第１７／１７３，４５７号の利益を主張する。本出願はまた、２０２０年１２月１０日出願の米国特許出願第１７／１１７，８８９号の一部継続出願である２０２１年１月２９日出願の米国特許出願第１７／１６２，２８３号の利益を主張する。上で特定した出願の開示は参照により全体として本明細書に組み込まれる。
[0002]米国特許出願第１７／１１７，８８９号は、２０２０年１２月１０日出願の米国仮特許出願第６３／１２３，６３１号、２０２０年９月４日出願の米国仮特許出願第６３／０７５，０１０号、２０２０年９月４日出願の米国仮特許出願第６３／０７４，９７０号、２０２０年８月１３日出願の米国仮特許出願第６３／０６５，３５７号、および２０２０年３月１９日出願の米国仮特許出願第６２／９９１，９０３号の利益を主張する。これらの開示は参照により全体として本明細書に組み込まれる。
[0003]ここで開示する主題は一般に、組織に光を投射（たとえば光線療法または光療法）して１つまたは複数の生物学的効果を誘起するためのデバイスおよび方法に関する。さらに、病原体と接触しまたはこれに感染した組織のための治療処置として光を送達するための方法およびデバイスが開示される。
[0004]ウイルス感染、特にオルトミクソウイルス科（たとえばインフルエンザ）およびコロナウイルス科（たとえばＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）のファミリーの気道感染は、ヒトの健康に重大な挑戦を課している。さらに、パポバウイルス科ファミリー（たとえばヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ））を含むＤＮＡウイルスは極めて広い罹患率を有しており、その結果、低リスクの皮膚のパピローマおよび高リスクの粘膜上皮組織のパピローマを引き起こしている。ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）による感染は、現在のところ最も一般的な性感染疾患（ＳＴＤ）である。
[0005]種々の光療法（たとえば低レベルの光療法（ＬＬＬＴ）および光線力学療法（ＰＤＴ）を含む）は、毛髪増加の促進、皮膚もしくは組織の炎症の治療、組織もしくは皮膚の治癒もしくは若返りの促進、創傷治癒の強化、疼痛管理、しわ、瘢痕、皮膚線条、静脈瘤、およびくも状静脈の低減、心臓血管系疾患の治療、勃起不全の治療、微生物感染の治療、高ビリルビン血症の治療、ならびに種々の腫瘍性および非腫瘍性の疾患または障害の治療を含むが、これらに限らない種々の健康に関連する医学的利益を提供することが公に報告されまたは主張されてきた。
[0006]治療的利益を提供することが示唆されてきた光線療法の種々の機構には、循環の増加（たとえば新生毛細血管の形成の増加による）、コラーゲンの産生の刺激、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の放出の刺激、ポルフィリンの産生の強化、神経系組織の興奮性の低減、線維芽細胞の活性の制御、ファゴサイトーシスの増大、熱的効果の誘起、組織の肉芽化および結合組織の突出の刺激、炎症の低減、ならびにアセチルコリンの放出の刺激が含まれる。
[0007]光線療法はまた、細胞を刺激して一酸化窒素を生成させることが示唆されてきた。一酸化窒素に帰せられる種々の生物学的機能には、シグナル伝達メッセンジャー、サイトトキシン、抗アポトーシス剤、抗酸化剤、および微小循環のレギュレーターとしての役割が含まれる。一酸化窒素は血管平滑筋を弛緩させ、血管を拡張し、血小板の凝集を阻害し、Ｔ細胞媒介免疫応答を調節することが認識されている。
[0008]一酸化窒素は組織中の多数の細胞型から産生され、一酸化窒素合成酵素（ＮＯＳ）の酵素作用によって媒介されるアミノ酸Ｌ－アルギニンのＬ－シトルリンおよび一酸化窒素への変換によって形成される。ＮＯＳは下記の反応：
Figure 2022522077000002
 を触媒するＮＡＤＰＨ依存性酵素である。
[0009]哺乳動物においては、３つの異なる遺伝子がＮＯＳアイソザイム、即ちニューロン性（ｎＮＯＳまたはＮＯＳ－Ｉ）、サイトカイン誘起性（ｉＮＯＳまたはＮＯＳ－ＩＩ）、および内皮性（ｅＮＯＳまたはＮＯＳ－ＩＩＩ）をコードしている。ｉＮＯＳおよびｎＮＯＳは可溶性で細胞質ゾル中に主として見出され、一方ｅＮＯＳは膜結合性である。哺乳動物中の多くの細胞は炎症性状態に応答してｉＮＯＳを合成する。
[0010]皮膚は、照射ストレスに応答して誘起性一酸化窒素合成酵素の発現を上方制御し、続いて一酸化窒素を産生することが報告されている。一酸化窒素は、照射に応答して生成される高レベルで主として抗酸化剤の役割を果たしている。
[0011]一酸化窒素は膜を通過して種々の組織の中に拡散することができる遊離ラジカルであるが、これは非常に反応性が高く、半減期は僅かに数秒である。その不安定な性質のため、一酸化窒素は他の分子と迅速に反応してより安定な生成物を形成する。たとえば血液中では、一酸化窒素は迅速に酸化されて亜硝酸塩となり、次いでオキシヘモグロビンでさらに酸化されて硝酸塩を生成する。一酸化窒素はまたオキシヘモグロビンと直接反応してメトヘモグロビンおよび硝酸塩を生成する。一酸化窒素はまた、ニトロソグルタチオン（ＧＳＮＯ）、ニトロソアルブミン、ニトロソヘモグロビン、およびその他の重要な血液／組織のタンパク質の上に多数のニトロソシステイン残基を含む種々のニトロソ化された生化学的構造の上に内因的に貯蔵される。用語「ニトロソ」は、Ｓ－ニトロソ化またはＮ－ニトロソ化を介するニトロソ化化合物（ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）またはニトロソアミン（ＲＮＮＯ））として定義される。ニトロソ化化合物の例には、ＧＳＮＯ、ニトロソアルブミン、ニトロソヘモグロビン、およびニトロソ化されたシステイン残基を有するタンパク質が含まれる。金属ニトロシル（Ｍ－ＮＯ）複合体は、体内で第一鉄ニトロシル複合体として最も一般的に見出される循環する一酸化窒素の別の内因性貯蔵であるが、ニトロソ化はヘモ基および銅中心でも起こるので、金属ニトロシル複合体は鉄を含む金属中心を有する複合体に限定されない。金属ニトロシル複合体の例には、（２つのヘムおよび２つの銅結合部位を表わす）チトクロームｃオキシダーゼ（ＣＣＯ－ＮＯ）、（ヘム中心結合を表わす）チトクロームｃ、および（ヘモグロビンおよびメトヘモグロビンへのヘム中心結合を表わす）ニトロシルヘモグロビンが含まれ、一酸化窒素の内因性貯蔵を具現化している。
[0012]本開示の態様は、たとえば哺乳動物の体内および／または患者の体腔内の組織に光を投射するためのデバイスおよび方法に関し、光は組織内または組織上に少なくとも１つの生物学的効果を発揮しまたは誘起する少なくとも１つの特徴を含み得る。生物学的効果は、とりわけウイルス、細菌、真菌、およびその他の微生物を含むがそれらに限定されない微生物および病原体の１つまたは複数の組合せの増殖を不活化することおよび阻害することのうち少なくとも１つを含み得る。生物学的効果はまた、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大すること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち１つまたは複数を含み得る。光の波長は、標的組織および標的とした微生物または病原体の１つまたは複数について少なくとも１つの意図された生物学的効果に基づいて選択され得る。ある特定の態様では、光の波長は意図された生物学的効果に基づく任意の数の波長範囲の可視光を含み得る。さらなる態様は、単一ピーク波長の光または２つ以上のピーク波長を有する光の組合せを用いて多数の微生物および／または多数の病原性生物学的効果のために光を組織に投射することを含む。増大した有効性および低減した細胞毒性を有し、種々の標的病原体および標的組織に対して生物学的効果を誘起するための光量を提供する光治療のためのデバイスおよび方法が開示される。光量は照度、波長、および曝露時間の種々の組合せを含み、そのような光量は連続的に、またはいくつかのパルス曝露によって不連続的に、投与され得る。
[0013]経済的ならびに患者の健康および幸福感における相対的なコストのため、組織、特に頸部、口、鼻、咽喉、および肛門のような粘膜上皮表面におけるウイルス感染を阻止しまたは根絶する新たな治療は極めて必要とされている。したがってそのような治療およびデバイスが本明細書で提供される。
[0014]光線療法は種々の疾病および病態のための治療処置として顕著な注目を引いてきた。ウイルス感染を阻止しまたは根絶するための光線療法を送達するデバイスおよびそれを使用する方法が、本明細書で開示される。上皮組織の生存性を維持しながらウイルスを不活化しまたはウイルス感染を治療するために有効な１平方センチメートルあたりジュール（Ｊ／ｃｍ２）で表わした治療線量を得るための所与の期間にわたる閾時間についての特定の波長において１平方センチメートルあたりミリワット（ｍＷ／ｃｍ２）で表わした光の照度が提案された。これらの治療は、処置される特定の組織ならびに媒体中の種々の流体、たとえば血液、痰、唾液、頸部流体、および粘液に合わせて調節することができる。感染を治療するための全線量（Ｊ／ｃｍ２）を多数の投与に展開して、特定の組織に対する損傷を最小化しながら感染を治療する個別の線量で、各線量を数秒または数分にわたって適用し、多数の線量を数日または数週にわたって適用することができる。
[0015]一態様では、照明デバイスは、体腔内の組織に光を照射するように配置された少なくとも１つの光源であって、光が生物学的効果を誘起するように構成され、生物学的効果が、体腔内の１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび体腔内の１つまたは複数の病原体の増殖を変更することのうち少なくとも１つを含む、光源、少なくとも１つの光源からの光を受容するように構成された光ガイド、ならびに体腔内の組織に光を提供するための光ガイドを固定するように構成された光ガイド位置決め材を含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体腔内の１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび体腔内の１つまたは複数の病原体の増殖を変更することの両方を含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はコロナウイルス科を含む。ある特定の実施形態では、コロナウイルス科はＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体腔内の局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることのうち少なくとも１つをさらに含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体腔内の無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化することを含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体腔内の細胞関連環境中の１つまたは複数の病原体の複製を阻害することを含む。
[0016]ある特定の実施形態では、光ガイド位置決め材は使用者の口腔の１つまたは複数の表面と係合するように構成されたマウスピースを含む。ある特定の実施形態では、マウスピースは光ガイドを保護し固定するための１つまたは複数の咬合ガードを含む。ある特定の実施形態では、照明デバイスは光を中咽頭に提供するために使用者の舌を押圧するように構成された舌圧子をさらに含む。ある特定の実施形態では、舌圧子は光ガイドの一部によって形成されている。ある特定の実施形態では、照明デバイスは少なくとも１つの光源を含むハウジングをさらに含み、光ガイドおよび光ガイド位置決め材はハウジングに除去可能に取り付けられるように構成されている。ある特定の実施形態では、照明デバイスは照明デバイスを充電することおよび照明デバイスに保存されたデータにアクセスすることのうち少なくとも１つのために構成されたポートをさらに含む。
[0017]ある特定の実施形態では、光は４１０ナノメーター（ｎｍ）～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む第１の光の特徴を含む。ある特定の実施形態では、体腔内の組織に光を照射するステップは、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む。ある特定の実施形態では、体腔内の組織に光を照射するステップは、２～２５０の範囲の光治療指数で光量を投与するステップを含み、光治療指数は、組織生存率を２５％低減する用量濃度を１つまたは複数の病原体の細胞内パーセンテージを５０％低減する用量濃度によって除したものとして定義される。
[0018]別の態様では、照明デバイスは、使用者の中咽頭の組織に光を照射して生物学的効果を誘起するように配置された少なくとも１つの光源であって、生物学的効果が、１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび１つまたは複数の病原体の増殖を変更することのうち少なくとも１つを含む、光源、ならびに使用者の口腔の１つまたは複数の表面と係合して中咽頭に前記光を提供するように構成されたマウスピースを含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび１つまたは複数の病原体の増殖を変更することを含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はコロナウイルス科を含む。ある特定の実施形態では、コロナウイルス科はＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を含む。
[0019]ある特定の実施形態では、生物学的効果は、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることのうち少なくとも１つをさらに含む。ある特定の実施形態では、マウスピースは使用者の口腔を拡張するように構成されている。ある特定の実施形態では、照明デバイスは少なくとも１つの光源からの光を受容するように構成された光ガイドをさらに含む。ある特定の実施形態では、マウスピースは光ガイドに除去可能に取り付けられるように構成されている。ある特定の実施形態では、マウスピースは光ガイドを保護し固定するための１つまたは複数の咬合ガードを含む。ある特定の実施形態では、光ガイドの一部は光を中咽頭に提供するために使用者の舌を押圧するように構成された舌圧子を形成する。ある特定の実施形態では、光は４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含み、中咽頭の組織に光を照射するステップは、０．５Ｊ／ｃｍ２～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はコロナウイルス科を含み、中咽頭の組織に光を照射するステップは、２～２５０の範囲の光治療指数で光量を投与するステップを含み、光治療指数は、組織生存率を２５％低減する用量濃度を１つまたは複数の病原体の細胞内パーセンテージを５０％低減する用量濃度によって除したものとして定義される。
[0020]別の態様では、照明デバイスは少なくとも１つの光源、通信モジュール、ならびに通信モジュールおよび少なくとも１つの光源と関連付けられたドライバー回路を含み、ドライバー回路は通信モジュールを介してサーバーから少なくとも１つのパラメーターを受信し、少なくとも１つの光源を制御して哺乳動物組織に光を照射して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するように構成されている。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、光の継続時間、強度、ピーク波長、またはピーク波長の範囲のうち１つまたは複数を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、照明デバイスが哺乳動物組織を照射するための光学系、ロケーター、光源位置決め材、および光ガイド位置決め材のうち１つまたは複数の特定を含む。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織は、耳道、鼻腔、口腔、口腔咽頭区域、咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、食道、肺、内皮組織、および胃腸管組織のうち１つまたは複数の組織を含む。照明デバイスは、哺乳動物組織からデータを収集するためのカメラおよびセンサーのうち少なくとも１つをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、通信モジュールは哺乳動物組織からサーバーにデータを通信するように構成されている。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織からのデータは哺乳動物組織の画像および哺乳動物組織のセンサーデータのうち１つまたは複数を含む。
[0021]別の態様では、方法は、哺乳動物組織に関連するデータにアクセスするステップ、哺乳動物組織に関連するデータに基づいて少なくとも１つのパラメーターを生成するステップ、および少なくとも１つのパラメーターに基づいて哺乳動物組織に光を照射することができる照明デバイスに少なくとも１つのパラメーターを送信して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するステップを含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、光の継続時間、強度、ピーク波長、またはピーク波長の範囲のうち１つまたは複数を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、照明デバイスが哺乳動物組織を照射するための光学系、ロケーター、光源位置決め材、および光ガイド位置決め材のうち１つまたは複数の特定を含む。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織は、耳道、鼻腔、口腔、口腔咽頭区域、咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、食道、肺、内皮組織、および胃腸管組織のうち１つまたは複数の組織を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターを生成するステップは、哺乳動物組織に関連するデータと以前に特定された哺乳動物組織の特徴に対応するデータとの比較に基づいて哺乳動物組織の特徴を推察するステップを含む。
[0022]別の態様では、システムは、哺乳動物組織に光を照射するように配置された少なくとも１つの光源を含む照明デバイスおよびネットワークを介して照明デバイスと通信するサーバーを含み、サーバーは照明デバイスが哺乳動物組織に光を照射して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するための少なくとも１つのパラメーターを提供するように構成されている。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、光の継続時間、強度、ピーク波長、またはピーク波長の範囲のうち１つまたは複数を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのパラメーターは、照明デバイスが哺乳動物組織を照射するための光学系、ロケーター、光源位置決め材、および光ガイド位置決め材のうち１つまたは複数の特定を含む。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織は、耳道、鼻腔、口腔、口腔咽頭区域、咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、食道、肺、内皮組織、および胃腸管組織のうち１つまたは複数の組織を含む。ネットワークは、イントラネット、インターネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、電力線通信（ＰＬＣ）、およびセルラーネットワークのうち少なくとも１つを含み得る。
[0023]ある特定の実施形態では、サーバーは以前に特定された哺乳動物組織の特徴に対応するデータが投入される人工知能ライブラリーを含む。ある特定の実施形態では、サーバーは他の照明デバイスから使用データを収集し、その使用データを人工知能ライブラリーに付加するように構成されたサーバー側アプリケーションを含む。ある特定の実施形態では、サーバー側アプリケーションは哺乳動物組織から収集したデータと以前に特定された哺乳動物組織の特徴に対応する人工知能ライブラリーのデータとの比較に基づいて哺乳動物組織の特徴を推測し、その少なくとも１つのパラメーターを照明デバイスに提供するように構成されている。
[0024]ある特定の実施形態では、哺乳動物組織から収集したデータは、哺乳動物組織の１つまたは複数の測定値を含み得る。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織から収集したデータは、哺乳動物組織の１つまたは複数の画像を含む。１つまたは複数の画像は、可視光画像、赤外画像、紫外画像、所定の波長範囲内の光を測定する画像、および２つ以上の異なる所定の波長範囲内の光を測定する画像のうち少なくとも１つを含み得る。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織から収集したデータは、哺乳動物組織のセンサーデータを含む。照明デバイスはカメラおよびセンサーのうち少なくとも１つをさらに含み、哺乳動物組織から収集したデータは、照明デバイスのカメラおよびセンサーのうち少なくとも１つによって捕捉される。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織から収集したデータは、照明デバイスから別個に提供される他の組織診断をさらに含む。ある特定の実施形態では、以前に特定された哺乳動物組織の特徴は、病原体、疾患、がん病巣、前がん病巣、腫瘍、ポリープ、流体の蓄積、および炎症のうち少なくとも１つの存在を含む。ある特定の実施形態では、システムはサーバーおよび照明デバイスと通信する計算デバイスをさらに含み得る。計算デバイスはラップトップコンピューター、タブレット、デスクトップコンピューター、別のサーバー、セルラー電話、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、マルチメディアプレーヤー、埋め込みシステム、ウェアラブルデバイス、スマートウォッチ、スマート眼鏡、およびゲーム用コンソールのうち１つまたは複数を含み得る。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの生物学的効果は、無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化すること、細胞関連環境中の１つまたは複数の病原体の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、照明デバイスは有線および無線の接続のうち少なくとも１つを介してサーバーと通信するように構成されている。ある特定の実施形態では、照明デバイスは外部電源から電力を受容するように構成された充電可能な電源を含む。ある特定の実施形態では、外部電源はヒトの動作に応答して電力を供給するように構成されている。ある特定の実施形態では、外部電源は太陽エネルギー源を含む。
[0025]別の態様では、照明デバイスは、使用者の口腔内に位置決めするためのマウスピースを形成するハウジング、ハウジング内に配置されて哺乳動物組織に光を照射する少なくとも１つの光源、およびハウジング内に配置され、少なくとも１つの光源を駆動するように構成されたドライバー回路を含む電子モジュールを含む。ある特定の実施形態では、ハウジングは、少なくとも１つの光源から哺乳動物組織に光を通過させるように構成された少なくとも１つの光学ポートを含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートはハウジングの連続部分である。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートはハウジングに取り付けられた不連続な要素である。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートは、少なくとも１つの光源によって提供される光の１つまたは複数の波長に対して、ハウジングの他の部分と比較して増大した透光性を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートは少なくとも１つの光源のためのレンズを形成する。ある特定の実施形態では、レンズは少なくとも１つの光源に関して外側に曲がった形状を形成する外表面を含む。ある特定の実施形態では、レンズは少なくとも１つの光源に関して内側に曲がった形状を形成する外表面を含む。照明デバイスはカメラおよびセンサーのうち少なくとも１つをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、照明デバイスはネットワークを介してサーバーと通信するように構成され、サーバーは照明デバイスのために少なくとも１つのパラメーターを提供し、哺乳動物組織に光を照射して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するように構成されている。ある特定の実施形態では、マウスピースは手術の間に使用者の歯の上の列を受容するように構成された上表面および使用者の歯の下の列を受容するように構成された下表面を含み、上表面と下表面との間のハウジングの厚みは１ｍｍ～５０ｍｍの範囲である。
[0026]別の態様では、照明デバイスは、使用者の口腔内に位置決めするためのマウスピースを形成するハウジング、ハウジングに取り付けられ、哺乳動物組織に光を照射するように配置された少なくとも１つの光源および少なくとも１つの光源を駆動するように構成されたドライバー回路を含む電子モジュール、ならびにハウジングを通って少なくとも１つの光源から光を伝播するように構成されたハウジング内の光ガイドを含む。ある特定の実施形態では、ハウジングは、光ガイドから哺乳動物組織に光を通過させるように構成された少なくとも１つの光学ポートを含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートはハウジングの連続部分である。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートはハウジングに取り付けられた不連続な要素である。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートは、少なくとも１つの光源によって提供される光の１つまたは複数の波長に対して、ハウジングの他の部分と比較して増大した透光性を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの光学ポートは光ガイド内を伝播する光のためのレンズを形成する。ある特定の実施形態では、レンズは光ガイドに関して外側に湾曲した形状を形成する外表面を含む。ある特定の実施形態では、レンズは光ガイドに関して内側に湾曲した形状を形成する外表面を含む。照明デバイスはカメラおよびセンサーのうち少なくとも１つをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、照明デバイスはネットワークを介してサーバーと通信するように構成され、サーバーは照明デバイスが哺乳動物組織に光を照射して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するために少なくとも１つのパラメーターを提供するように構成されている。ある特定の実施形態では、マウスピースは手術の間に使用者の歯の上の列を受容するように構成された上表面および使用者の歯の下の列を受容するように構成された下表面を含み、上表面と下表面との間のハウジングの厚みは１ｍｍ～５０ｍｍの範囲である。
[0027]別の態様では、方法は、光の特徴を有する光を発するように構成された照明デバイスを用意するステップであって、照明デバイスが、光源、光源からの光を受容するように構成された光ガイド、および使用者の口腔内に光ガイドの少なくとも一部を固定するように構成された光ガイド位置決め材を含む、ステップ、ならびに使用者の口腔から接近可能な組織に光を照射して生物学的効果を誘起するステップであって、生物学的効果が、組織内の局所免疫応答を変更することを含むステップを含む。組織は上気道の組織を含み得る。ある特定の実施形態では、局所免疫応答は炎症性免疫応答を含む。ある特定の実施形態では、局所免疫応答を変更することは、炎症性免疫応答分子を上方制御することおよび下方制御することのうち少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、炎症性免疫応答分子はサイトカインを含む。ある特定の実施形態では、サイトカインはインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子、およびインターロイキン６（ＩＬ－６）分子のうち１つまたは複数を含む。ある特定の実施形態では、炎症性免疫応答分子を上方制御することおよび下方制御することのうち少なくとも１つはＩＬ－１α分子およびＩＬ－１β分子のうち１つまたは複数を上方制御する一方、ＩＬ－６分子を下方制御することを含む。本方法はカスパーゼ３または乳酸脱水素酵素Ｂ（ＬＤＨ－Ｂ）タンパク質の発現増大を伴わずに炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御するステップをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、光の特徴は、３８５ｎｍ～４５０ｎｍの範囲もしくは４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長、または５ミリワット（ｍＷ）～５０００ｍＷの範囲の放射フラックスを含む。放射フラックスは５ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の照度を前記組織に提供するように構成されている。ある特定の実施形態では、組織に照射するステップは１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む。ある特定の実施形態では、光量は２Ｊ／ｃｍ２～５０Ｊ／ｃｍ２の範囲である。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体内の無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化すること、および体内の細胞関連環境中の１つまたは複数の病原体の複製を阻害することをさらに含む。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の病原体はウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む。生物学的効果は、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることをさらに含み得る。
[0028]別の態様では、方法は、光の特徴を含む光を発するように構成された光源を用意するステップ、および体内の哺乳動物組織に光を照射して生物学的効果を誘起するステップであって、生物学的効果が、組織中の炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御することを含む、ステップを含む。ある特定の実施形態では、炎症性免疫応答分子はサイトカインを含む。ある特定の実施形態では、サイトカインはインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子、およびインターロイキン６（ＩＬ－６）分子のうち１つまたは複数を含む。ある特定の実施形態では、炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御することは、ＩＬ－１α分子およびＩＬ－１β分子のうち１つまたは複数を上方制御する一方、ＩＬ－６分子を下方制御することを含む。本方法は、カスパーゼ３または乳酸脱水素酵素Ｂ（ＬＤＨ－Ｂ）タンパク質の発現増大を伴わずに炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御するステップをさらに含み得る。ある特定の実施形態では、光の特徴は３８５ｎｍ～４５０ｎｍの範囲または４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む。ある特定の実施形態では、哺乳動物組織に照射するステップは１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む。ある特定の実施形態では、生物学的効果は、体内の無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化すること、および体内の細胞関連環境中の１つまたは複数の病原体の複製を阻害することをさらに含む。
[0029]別の態様では、上記の態様のいずれか、および／または本明細書に記載した種々の個別の態様および特徴は、さらなる利点を得るために組み合わせてよい。本明細書に開示した種々の特徴および要素のいずれも、本明細書にそれに反する指示がない限り、他に開示した１つまたは複数の特徴および要素と組み合わせてよい。
[0030]当業者であれば、添付した図面と関連して以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読んだ後で、本開示の範囲を認識し、そのさらなる態様を理解するであろう。
[0031]本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を示し、本記述と一緒になって本開示の原理を説明する働きをする。
[0032]一部の実施形態による、生体組織内の未結合一酸化窒素の濃度を増大させるための例示的な照明デバイスの、ブロック図である。 [0033]一部の実施形態による、図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0034]一部の実施形態による、例示的な一酸化窒素調節光に関する強度対波長を示す、スペクトル図である。 [0035]一部の実施形態による、例示的な内因性貯蔵増大光および例示的な内因性貯蔵放出光に関する強度対波長を示す、スペクトル図である。 [0036]図５Ａは、ｉＮＯＳによって触媒された一酸化窒素（ＮＯ）の光活性化生成、およびその後のＮＯとＣＣＯとの結合を示す、反応順序である。 [0037]図５Ｂは、未結合一酸化窒素を放出し、ＮＡＤＰＨをＮＡＤＰに還元し、およびアルギニンをシトルリンに変換するのに、アルギニンがＮＯＳ１／ｎＮＯＳ、ＮＯＳ２／ｉＮＯＳ、およびＮＯＳ３／ｅＮＯＳの存在下で酸素およびＮＡＤＰＨとどのように反応するかを示す図である。 [0038]図５Ｃは、ケラチノサイトの曝露後２４時間から照射の１０分まで、様々な波長の光に曝露されたとき、ｉＮＯＳを発現する細胞％として一酸化窒素の酵素発生（ケラチノサイトにおける）を示すチャートである。 [0039]図６Ａは、青、緑、および赤色波長に曝露した後の、光受容体ＧＳＮＯからの一酸化窒素の放出（μｍｏｌ／秒）対時間（分）を示すチャートである。
[0040]図６Ｂは、複合体ＣＣＯ－ＮＯを形成するための、一酸化窒素と光受容体ＣＣＯとの結合と、その後に続く、内因性貯蔵放出光に曝露した後のこの複合体からのＮＯの放出とを示す図である。
[0041]一部の実施形態による、図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0042]一部の実施形態による、図７に示される例示的な一酸化窒素調節光に関する強度対波長を示す、スペクトル図である。 [0043]一部の実施形態による、追加の発光体（複数可）を含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0044]一部の実施形態による、カメラセンサーを含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0045]一部の実施形態による、追加の発光体（複数可）およびカメラセンサーを含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0046]一部の実施形態による、体腔内に実質的に適合するようサイズ決めされた図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0047]一部の実施形態による、体腔内に一酸化窒素調節光を方向付けるための光ガイドを含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [0048]一部の実施形態による、図１３の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の、側面図である。 [0049]一部の実施形態による、図１４の例示的な手持ち式構成の、正面図である。 [0050]一部の実施形態による、図１３の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の、側面図である。 [0051]一部の実施形態による、図１６の例示的な手持ち式構成の様々な構成要素の、斜視図である。 [0052]一部の実施形態による、図１６の例示的な手持ち式構成の、正面図である。 [0053]一部の実施形態による、図１３の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の、斜視図である。 [0054]一部の実施形態による、図１３の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の、部分透視図である。 [0055]図２１Ａは、一実施形態による、患者の内腔の組織に一酸化窒素調節光を送出するための例示的な照明デバイスの少なくとも一部の、概略立面図である。
[0056]図２１Ｂは、一実施形態による、患者の頚部組織に一酸化窒素調節光を送出するための凹面発光表面を含む発光デバイスの少なくとも一部の、概略立面図である。
[0057]図２１Ｃは、患者の頚部組織に一酸化窒素調節光を送出するために膣腔内に挿入された、図２１Ｂのデバイスを示す。
[0058]図２１Ｄは、別の実施形態による、患者の頚部組織に一酸化窒素調節光を送出するためのプローブ画定発光表面を含む発光デバイスの少なくとも一部の、概略立面図である。
[0059]図２１Ｅは、患者の頚部組織に一酸化窒素調節光を送出するための、頚部開口内に挿入された発光表面のプローブ部分を備えた、膣腔内に挿入された図２１Ｄのデバイスを示す。
[0060]図２２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な真っ直ぐな光ガイドの斜視図である。
[0061]図２２Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な屈曲した光ガイドの斜視図である。
[0062]図２３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な真っ直ぐな光ガイドの側面図である。
[0063]図２３Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な屈曲した光ガイドの側面図である。
[0064]図２３Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な先細りの光ガイドの側面図である。
[0065]図２３Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、例示的なアップテーパー型光ガイドの側面図である。
[0066]図２３Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、９０度の屈曲を有する例示的な屈曲した光ガイドの側面図である。
[0067]図２４Ａは、少なくとも１つの実施形態による、多数の屈曲を有する例示的な屈曲した光ガイドの側面図である。
[0068]図２４Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な膨らんだ光ガイドの側面図である。
[0069]図２４Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な湾曲した光ガイドの側面図である。
[0070]図２５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な先細りの光ガイドの側面図である。
[0071]図２５Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図２５Ａの例示的な先細りの光ガイドの正面図である。
[0072]図２５Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図２５Ａの例示的な先細りの光ガイドの上面図である。
[0073]図２６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的な先割れ状態の光ガイドの側面図である。
[0074]図２６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図２６Ａの例示的な先割れ光ガイドの正面図である。
[0075]図２６Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図２６Ａの例示的な先割れ光ガイドの、上面図である。
[0076]図２７Ａは、少なくとも１つの実施形態による、円形断面領域および円形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0077]図２７Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、六角形断面領域および六角形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0078]図２７Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、楕円形断面領域および楕円形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0079]図２７Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、長方形断面領域および長方形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0080]図２７Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、五角形断面領域および五角形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0081]図２７Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、八角形断面領域および八角形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0082]図２７Ｇは、少なくとも１つの実施形態による、卵形断面領域および卵形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0083]図２７Ｈは、少なくとも１つの実施形態による、三角形断面領域および三角形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0084]図２７Ｉは、少なくとも１つの実施形態による、半円形断面領域および半円形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0085]図２７Ｊは、少なくとも１つの実施形態による、異ならせて成形された断面領域および面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[0086]図２８Ａは、少なくとも１つの実施形態による、類似の面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0087]図２８Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、類似していない面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0088]図２８Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、不規則に成形された面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0089]図２８Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、円錐面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0090]図２８Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、多面形成された面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0091]図２８Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、平らな面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0092]図２８Ｇは、少なくとも１つの実施形態による、凸面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0093]図２８Ｈは、少なくとも１つの実施形態による、凹面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0094]図２８Ｉは、少なくとも１つの実施形態による、丸みの付いた面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0095]図２８Ｊは、少なくとも１つの実施形態による、面取りがなされた面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0096]図２８Ｋは、少なくとも１つの実施形態による、角度が付けられた面を有する例示的な光ガイドの側面図である。
[0097]図２９Ａは、少なくとも１つの実施形態による、円形断面領域および円形面を有する例示的な光ガイドの、別の斜視図である。
[0098]図２９Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、クラッド加工されていないコアを有する図２９Ａの光ガイドの断面図である。
[0099]図２９Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、正方形断面領域および正方形面を有する例示的な光ガイドの斜視図である。
[00100]図２９Ｄは、クラッド加工されていないコアを有する図２９Ｃの光ガイドの断面図である。
[00101]図２９Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、クラッド加工されたコアを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00102]図２９Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、クラッド加工されたコアを有する例示的な光ガイドの別の断面図である。
[00103]図３０Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的なマルチコア光ガイドの斜視図である。
[00104]図３０Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図３０Ａの例示的なマルチコア光ガイドの断面図である。
[00105]図３０Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、例示的なフレキシブル光ガイドの斜視図である。
[00106]図３１Ａは、少なくとも１つの実施形態による、例示的なマルチコア光ガイドの側面図である。
[00107]図３１Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図３１Ａのマルチコア光ガイドの例示的な構成の正面図である。
[00108]図３１Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図３１Ａのマルチコア光ガイドの例示的な構成の正面図である。
[00109]図３１Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、図３１Ａのマルチコア光ガイドの例示的な構成の正面図である。
[00110]図３２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、円形断面領域を有する例示的な中空光ガイドの断面図である。
[00111]図３２Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、長方形断面領域を有する例示的な中空光ガイドの断面図である。
[00112]図３２Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、楕円形断面領域を有する例示的な中空光ガイドの断面図である。
[00113]図３２Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、六角形断面領域を有する例示的な中空光ガイドの断面図である。
[00114]少なくとも１つの実施形態による、例示的な中空光ガイドの斜視図である。 [00115]少なくとも１つの実施形態による、別の例示的な中空光ガイドの斜視図である。 [00116]少なくとも１つの実施形態による、内側反射面を有する例示的なｕ字形光ガイドの上面図である。 [00117]図３６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、カバーキャップを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00118]図３６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、バットドームキャップを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00119]図３６Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、バットフラットキャップを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00120]図３６Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、円錐形シールドを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00121]図３６Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、角度付き円錐形シールドを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00122]図３６Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、片側シールドを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00123]図３６Ｇは、少なくとも１つの実施形態による、穴あきシールドを有する例示的な光ガイドの断面図である。
[00124]一部の実施形態による、例示的なスイッチングメカニズムのブロック図である。 [00125]一部の実施形態による、図３７の例示的なスイッチングメカニズムの、別のブロック図である。 [00126]照明デバイスを制御および／または管理するための例示的なシステムの、ブロック図である。 [00127]一部の実施形態による、生体組織の測定に基づいて光線療法施術を行うための例示的な方法の流れ図である。 [00128]一部の実施形態による、光遮断光ガイドを含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [00129]一部の実施形態による、光遮断光ガイドを含む図１の例示的な照明デバイスの、別のブロック図である。 [00130]一部の実施形態による、図１の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の側面図である。 [00131]一部の実施形態による、図４３の例示的な手持ち式構成の正面図である。 [00132]一部の実施形態による、図４３の例示的な手持ち式構成の斜視図である。 [00133]一部の実施形態による、図４３の例示的な手持ち式構成の分解図である。 [00134]一部の実施形態による、図４３の例示的な手持ち式構成の断面図である。 [00135]図４８Ａは、一部の実施形態による、図４３の例示的なマウスピースの斜視図である。
[00136]図４８Ｂは、一部の実施形態による、図４３の例示的なマウスピースの後面図である。
[00137]図４８Ｃは、一部の実施形態による、図４３の例示的なマウスピースの側面図である。
[00138]図４８Ｄは、一部の実施形態による、図４３の例示的なマウスピースの正面図である。
[00139]図４９Ａは、一部の実施形態による、図４３の例示的な光ガイドの斜視図である。
[00140]図４９Ｂは、一部の実施形態による、図４３の例示的な光ガイドの後面図である。
[00141]図４９Ｃは、一部の実施形態による、図４３の例示的な光ガイドの側面図である。
[00142]図４９Ｄは、一部の実施形態による、図４３の例示的な光ガイドの正面図である。
[00143]図５０Ａは、一部の実施形態による、図４３の例示的なマウスピースおよび光ガイドを含む例示的な除去可能なアセンブリの、斜視図である。
[00144]図５０Ｂは、一部の実施形態による、図５０Ａの例示的な除去可能なアセンブリの、後面図である。
[00145]図５０Ｃは、一部の実施形態による、図５０Ａの例示的な除去可能なアセンブリの、側面図である。
[00146]図５０Ｄは、一部の実施形態による、図５０Ａの例示的な除去可能なアセンブリの、正面図である。
[00147]図５１Ａは、一部の実施形態による、図５０Ａ～５０Ｄの除去可能なアセンブリのない、図４３の例示的な照明デバイスの例示的な手持ち式構成の、側面図である。
[00148]図５１Ｂは、一部の実施形態による、図５０Ａ～５０Ｄの除去可能なアセンブリのない、図４３の例示的な手持ち式構成の、正面図である。
[00149]図５１Ｃは、一部の実施形態による、図５０Ａ～５０Ｄの除去可能なアセンブリのない、図４３の例示的な手持ち式構成の、斜視図である。
[00150]一部の実施形態による、図１の例示的な照明デバイスの、別の例示的な構成の側面図である。 [00151]一部の実施形態による、図１の例示的な照明デバイスの、別の例示的な構成の側面図である。 [00152]図５４Ａは、中咽頭を含む使用者の口腔の内部または付近の生体組織に光を送出するための照明デバイスの、例示的な手持ち式構成の正面斜視図である。 [00153]図５４Ｂは、図５４Ａの照明デバイスの後面斜視図である。 [00154]図５４Ｃは、図５４Ａの照明デバイスの正面図である。 [00155]図５４Ｄは、図５４Ａの照明デバイスの側面図である。 [00156]図５４Ｅは、図５４Ａの照明デバイスの上面図である。 [00157]口腔の図である。 [00158]図５６Ａは、ある特定の実施形態による、例示的な口角鉤の斜視図である。
[00159]図５６Ｂは、光治療処置中にある特定の波長の光を遮断するように構成されたフィルターなどの材料を含む、口角鉤の斜視図である。
[00160]使用者の鼻孔に光源を固定するためのデバイスの、斜視図である。 [00161]ヒト細胞へのエンドサイトーシスを容易にするためコロナウイルスにより使用される活性スパイク（Ｓ）タンパク質の一酸化窒素不活化を示す図である。 [00162]図５９Ａは、種々の例示的なＬＥＤアレイに関する波長に対して測定されたスペクトルフラックスを示すチャートである。
[00163]図５９Ｂは、１つまたは複数のＬＥＤアレイから生体被験物に光を供給するための試験装置の斜視図である。
[00164]図６０Ａは、ある範囲の線量に関して３８５ｎｍのピーク波長に関する生存率パーセントを示すチャートである。 [00165]図６０Ｂは、図６０Ａの同じ線量に関して４０５ｎｍのピーク波長での生存率パーセントを示すチャートである。 [00166]図６０Ｃは、図６０Ａの同じ線量に関して４２５ｎｍのピーク波長での生存率パーセントを示すチャートである。 [00167]図６１Ａは、様々な細胞播種密度で、９６ウェルプレート上で行われた抗ウイルスアッセイでの、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の生存率パーセントを示すチャートである。 [00168]図６１Ｂは、様々な細胞播種密度で、４８ウェルプレート上で行われた抗ウイルスアッセイでの、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の生存率パーセントを示すチャートである。 [00169]図６１Ｃは、様々な細胞播種密度で、２４ウェルプレート上で行われた抗ウイルスアッセイでの、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の生存率パーセントを示すチャートである。 [00170]図６２Ａは、１時間、０．００１ ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２単離株ＵＳＡ－ＷＡ１／２０２０のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する様々な線量範囲での、４２５ｎｍに光に関するミリリットル（ｍｌ）当たりの組織培養感染量（ＴＣＩＤ５０）を示すチャートである。
[00171]図６２Ｂは、図６２Ａに示された光の線量に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。
[00172]図６３Ａは、１時間、０．００１ ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２単離株ＵＳＡ－ＷＡ１／２０２０のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する様々な線量範囲での、４２５ｎｍの光に関するＴＣＩＤ５０／ｍｌを示すチャートである。 [00173]図６３Ｂは、図６３Ａに示される光の線量に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。 [00174]図６３Ｃは、図６３Ａ～６３ＢのＴＣＩＤ５０アッセイで収集した試料に関する、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ｒＲＴ－ＰＣＲ）によるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ ＲＮＡの評価を示す表である。 [00175]図６４Ａは、０．００１ ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ ７６細胞に関する様々な線量範囲での、４２５ｎｍの光に関するＴＣＩＤ５０／ｍｌを示すチャートである。
[00176]図６４Ｂは、図６４Ａに示される光の線量に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。
[00177]０．０１のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞の、ＴＣＩＤ５ ０／ｍｌ対６２５ｎｍの赤色光の様々な線量を示すチャートである。 [00178]図６６Ａは、第１の研究室からの、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に関するＶｅｒｏ Ｅ６細胞での、ＴＣＩＤ５０によるウイルスアッセイを示すチャートである。 [00179]図６６Ｂは、第１の研究室からの、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に関するＶｅｒｏ Ｅ６細胞での、ＴＣＩＤ５０によるウイルスアッセイを示すチャートである。 [00180]図６７Ａは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞が、０～１８０Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で５３０ｎｍの光の下、低下した生存率を示さないことを示す、チャートである。 [00181]図６７Ｂは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞が、０～２４０Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で６２５ｎｍの光の下、低下した生存率を示さないことを示す、チャートである。 [00182]図６８Ａは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞密度の種々の播種に関する生のルミネッセンス値（ＲＬＵ）と、光の様々な線量（Ｊ／ｃｍ２）とを示すチャートである。 [00183]図６８Ｂは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞密度の種々の播種に関する生存率パーセントと、図６８Ａの光の様々な線量（Ｊ／ｃｍ２）とを示すチャートである。 [00184]図６８Ｃは、上記１０６ Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の細胞密度を測定するのにＣＴＧが有効な試薬であることを示すため、ＲＬＵ対全細胞数を比較するチャートである。 [00185]図６９Ａは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染したＣａｌｕ－３細胞に関する、感染後２４時間および４８時間でのＴＣＩＤ５０／ｍｌ対線量のチャートである。
[00186]図６９Ｂは、図６９ＡのＣａｌｕ－３細胞に関する、細胞毒性パーセントと比較した、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２の低減パーセントを示すチャートである。
[00187]図７０Ａは、４２５ｎｍで光の様々な線量後、０．０１のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。 [00188]図７０Ｂは、４２５ｎｍで光の様々な線量後、０．００１のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。 [00189]図７０Ｃは、４２５ｎｍで光の様々な線量後、単一ドナーからの一次ヒト気管／気管支組織に関する様々な線量での生存率パーセントを表すチャートである。 [00190]図７１Ａは、４５０ｎｍで光の様々な線量後、０．０１のＭＯＬに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。 [00191]図７１Ｂは、４５０ｎｍで光の様々な線量後、０．００１のＭＯＬに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示すチャートである。 [00192]図７１Ｃは、４５０ｎｍで光の様々な線量後、単一ドナーからの一次ヒト気管／気管支組織に関する、様々な線量での生存率パーセントを表すチャートである。 [00193]図７０Ａ～７０Ｃおよび７１Ａ～７１Ｃに示された結果をまとめた表である。 [00194]図７３Ａは、４２５ｎｍの光の種々の線量で処置した後の、種々の初期ウイルス用量に関する、残りのウイルス負荷に基づくＷＴインフルエンザＡウイルスの力価を示すチャートである。
[00195]図７３Ｂは、４２５ｎｍの光の種々の線量で処置した後の、単一初期ウイルス用量に関する、残りのウイルス負荷に基づくタミフル耐性インフルエンザＡウイルスの力価を示すチャートである。
[00196]図７４Ａは、０．０１のＷＴインフルエンザＡに関するＭＯＩで、様々な線量で４２５ｎｍの光で処置したＷＴインフルエンザＡに関する、ＴＣＩＤ５０／ｍｌ対エネルギー用量を示すチャートである。 [00197]図７４Ｂは、インフルエンザＡに感染したＭａｄｉｎ－Ｄａｒｂｙイヌ腎臓（ＭＤＣＫ）細胞が４２５ｎｍの光に様々な線量で曝露されたときの、およびＷＴインフルエンザＡに関するＭＯＩが０．０１で提供されたときの、ＷＴインフルエンザＡのウイルス負荷の低減パーセントと、処置した細胞に対する細胞毒性パーセントとを示すチャートである。 [00198]図７４Ｃは、ＷＴ－インフルエンザＡに感染した、および０．１のＷＴ－インフルエンザＡに関するＭＯＩで様々な線量の４２５ｎｍの光で処置した細胞の、ＴＣＩＤ５０を示す。 [00199]図７４Ｄは、インフルエンザＡに感染したＭａｄｉｎ－Ｄａｒｂｙイヌ腎臓（ＭＤＣＫ）細胞を４２５ｎｍの光に様々な線量で曝露したときの、およびＷＴ－インフルエンザＡに関するＭＯＩが０．１で提供されたときの、ＷＴ－インフルエンザＡのウイルス負荷の低減パーセントおよび処置した細胞に対する細胞毒性パーセントを示す。 [00200]図７５Ａは、緑膿菌（P. aeruginosa）死滅時の、曝露後の時間に関する、４０５、４２５、４５０、および４７０ｎｍでならびに５８．５Ｊ／ｃｍ２の線量で投与された、光の有効性を示すチャートである。
[00201]図７５Ｂは、黄色ブドウ球菌（S. aeurus）死滅時の、曝露後の時間に関する、４０５、４２５、４５０、および４７０ｎｍでならびに５８．５Ｊ／ｃｍ２の線量で投与された、光の有効性を示すチャートである。
[00202]図７６Ａは、緑膿菌の死滅時に、４２５ｎｍでならびに１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された、光の有効性を示す、チャートである。
[00203]図７６Ｂは、黄色ブドウ球菌の死滅時に、４２５ｎｍでならびに１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された、光の有効性を示す、チャートである。
[00204]図７７Ａは、緑膿菌の死滅時に、４０５ｎｍでならびに１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された、光の有効性を示す、チャートである。
[00205]図７７Ｂは、黄色ブドウ球菌の死滅時に、４０５ｎｍでならびに１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された、光の有効性を示す、チャートである。
[00206]一次ヒト大動脈内皮細胞（ＨＡＥＣ）における、４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の毒性を示すチャートである。 [00207]図７９Ａは、４０５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00208]図７９Ｂは、４２５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00209]図７９Ｃは、４０５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、グラム陰性菌（たとえば、緑膿菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00210]図７９Ｄは、４２５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、グラム陰性菌（たとえば、緑膿菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00211]図７９Ｅは、４０５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、グラム陽性菌（たとえば、黄色ブドウ球菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00212]図７９Ｆは、４２５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、グラム陽性菌（たとえば、黄色ブドウ球菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の細菌ｌｏｇ１０低減および生存率損失％を示すチャートである。 [00213]図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 図８０Ａ～８０Ｊは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌生存率対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する、種々の線量レベルにある４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の作用を示す、一連のチャートである。 [00214]図７９Ａ～８０に示される細菌実験に関して、光治療指数（ＬＴＩ）の計算および対応する殺菌線量をまとめた表である。 [00215]０時間、２時間、４時間、および２２．５時間からの期間にわたる、緑膿菌死滅時の、様々な線量にある４２５ｎｍの光の作用を示すチャートである。 [00216]光（Ｊ／ｃｍ２）の全てが１回の線量で投与されてもまたは一連の少量ずつの線量で投与されても、投与後８時間および４８時間での抗菌作用（平均ＣＦＵ／ｍｌ）対線量（Ｊ／ｃｍ２×処置回数）がほぼ同じであることを示すチャートである。 [00217]図８４Ａは、曝露後２４時間での、様々な薬物耐性細菌の処置（平均ＣＦＵ／ｍｌ）対線量（Ｊ／ｃｍ２）を示すチャートである。 [00218]試験された細菌種および株をまとめた表である。 [00219]図８４Ｃは、治療困難な臨床肺病原体に対する、４２５ｎｍの光の１日２回投与の有効性をまとめた表である。 [00220]図３９のシステムに類似した光治療処置を提供するためのシステムの概略図であり、体組織に任意の数の生物学的影響を誘発させるために調整された光治療処置を提供するためのさらなる詳細を含む。 [00221]図８６Ａは、施術中に使用者の口腔内に位置決めするためのマウスピースの形状因子を含む、光治療デバイスの斜視図である。
[00222]図８６Ｂは、図８６Ａの光治療デバイスの上面図である。
[00223]図８６Ｃは、図８６Ａの光治療デバイスのハウジングの端部の１つの、端面図である。
[00224]図８７Ａは、標的組織に放出をもたらすための、図８６Ａの光治療デバイスの全てまたは一部において実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00225]図８７Ｂは、１つまたは複数の光学ポートが外向きに湾曲した外面を含む、標的組織に放出をもたらすための図８６Ａの光治療デバイスの全てまたは一部において実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00226]図８７Ｃは、１つまたは複数の光学ポートが内向きに湾曲した外面を含む、標的組織に放出をもたらすための図８６Ａの光治療デバイスの全てまたは一部において実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00227]図８７Ｄは、標的組織に放出をもたらすためのおよび／または標的組織から画像およびその他のセンサーデータを獲得するための、図８６Ａの光治療デバイスの全てまたは一部において実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00228]図８８Ａは、電子モジュールがハウジング内に組み込まれているのではなくハウジングに取着されている配置構成に関し、図８６Ａの光治療デバイスに類似する光治療デバイスの斜視図である。
[00229]図８８Ｂは、図８８Ａの光治療デバイスの上面図である。
[00230]図８９Ａは、標的組織に放出をもたらすための、図８８Ａの光治療デバイスの全てまたは部分で実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00231]図８９Ｂは、１つまたは複数の光学ポートが外向きに湾曲した外面を含む、標的組織に放出をもたらすために図８８Ａの光治療デバイスの全てまたは一部で実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00232]図８９Ｃは、１つまたは複数の光学ポートが内向きに湾曲した外面を含む、標的組織に放出をもたらすために図８８Ａの光治療デバイスの全てまたは一部で実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00233]図８９Ｄは、標的組織に放出をもたらすためのおよび／または標的組織から画像およびその他のセンサーデータを獲得するための、図８８Ａの光治療デバイスの全てまたは一部で実現され得るデバイス部分の断面図である。
[00234]図９０Ａは、照射されなかった対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍ波長に応答するＡＩＲ－１００組織でのインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子の誘発発現を示すチャートである。 [00235]図９０Ｂは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど３８５ｎｍ波長に関するＩＬ－１αの誘発発現を示すチャートである。 [00236]図９０Ｃは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど４２５ｎｍ波長に関するＩＬ－１αの誘発発現を示すチャートである。 [00237]図９０Ｄは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど６２５ｎｍ波長に関するＩＬ－１αの誘発発現を示すチャートである。 [00238]図９０Ｅは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍの波長に応答した、ＡＩＲ－１００組織におけるインターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子の誘発発現を示すチャートである。 [00239]図９０Ｆは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍの波長に応答した、ＡＩＲ－１００組織におけるインターロイキン６（ＩＬ－６）分子の誘発発現を示すチャートである。 [00240]図９０Ｇは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍおよび４２５ｎｍの波長に応答した、ＡＩＲ－１００組織における乳酸デヒドロゲナーゼＢ（ＬＤＨ－Ｂ）タンパク質の誘発発現を示すチャートである。 [00241]図９０Ｈは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍおよび４２５ｎｍの波長に応答した、ＡＩＲ－１００組織におけるカスパーゼ－３の誘発発現を示すチャートである。 [00242]施術中の、図５４Ａ～５４Ｅの照明デバイスの配置を実証する、部分断面図である。 [00243]図９１に示される照明デバイスによる光処置の急性安全性および認容性（たとえば、反応源性）を評価するための、ヒト初回Ｉ相試験をまとめた表である。 [00244]図９３Ａは、外来患者のＣＯＶＩＤ－１９によるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染個体に関する、図９１に示される照明デバイスによる光処置の安全性および有効性を評価するための、Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関する研究対象集団の人口統計を表す表である。 [00245]図９３Ｂは、Ｉ／ＩＩ相臨床試験中の、唾液中のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷を示すチャートである。 [00246]図９３Ｃは、陽性ベースライン値を持つ全対象の、Ｌｏｇ１０ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷のベースラインからの平均変化を示すチャートである。 [00247]図９３Ｄは、Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関する、日ごとの、Ｌｏｇ１０ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷有効性データ（平均プラスマイナスＳＥ）をまとめた表である。 [00248]図９３Ｅは、Ｉ／ＩＩ相臨床試験の、症状の持続的解決に関するＫａｐｌａｎ－Ｍｅｉｅｒ時間対事象解析を示すチャートである。 [00249]図９３Ｆは、積極的および偽処置群間での、Ｉ／ＩＩ相臨床試験におけるその他の重要な有効性観察をまとめた表である。 [00250]図９３Ｇは、Ｉ／ＩＩ相臨床試験の日または４日後に生じたベースラインよりも高い重症度のレベルに達する、任意の日の症状スコアの発生率および重症度を実証する表である。
[00251]以下に説明する実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にし、実施形態の実施における最良モードを説明するために必要な情報を表わす。添付した図面に照らして以下の説明を読むことにより、当業者は本開示の概念を理解し、本明細書で特に対処していないこれらの概念の応用を認識することになる。これらの概念および応用は本開示および添付した特許請求の範囲に含まれることを理解されたい。
[00252]本明細書において第１、第２等の用語は種々の要素を記述するために使用され得るが、これらの要素はこれらの用語によって限定されないことを理解されたい。これらの用語は１つの要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。たとえば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と名付けてよく、同様に第２の要素を第１の要素と名付けてもよい。本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連するリスト化された項目の１つまたは複数のいずれかおよび全ての組合せを含む。
[00253]層、領域、または基材等の要素が別の要素の「上に」あるかもしくはその「上に」延在すると称される場合には、その要素は他の要素の上に直接あるかもしくはその上に直接延在することができ、または介在する要素が存在してもよいことを理解されたい。対照的に、要素が別の要素の「上に直接」あるかもしくはその「上に直接」延在すると称される場合には、介在する要素は存在しない。同様に、層、領域、または基材等の要素が別の要素の「上方に」あるかもしくはその「上方に」延在すると称される場合には、その要素は他の要素の上方に直接あるかもしくはその上方に直接延在することができ、または介在する要素が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、要素が別の要素の「上方に直接」あるかもしくはその「上方に直接」延在すると称される場合には、介在する要素は存在しない。要素が別の要素に「接続され」または「連結され」ていると称される場合には、その要素は他の要素に直接接続されもしくは連結されることができ、または介在する要素が存在してもよいことを理解されたい。対照的に、要素が別の要素に「直接接続され」もしくは「直接連結され」ていると称される場合には、介在する要素は存在しない。
[00254]用語「上」、「下」、「底」、「中間」、「中」、「頂」等は本明細書において種々の要素を記述するために使用され得るが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきでないことを理解されたい。これらの用語は１つの要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。たとえば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素は「上」の要素と称することができ、同様に第２の要素はこれらの要素の相対的な配向に応じて「上」の要素と称することができる。
[00255]本明細書において使用する用語は特定の実施形態を記述する目的のためのみであり、本開示を限定することを意図していない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈によって他が明確に指示されない限り、複数形をも含むことを意図している。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、および／またはｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用される場合、記述した特色、整数、ステップ、操作、要素、および／または成分の存在を特定するが、他の１つまたは複数の特色、整数、ステップ、操作、要素、成分、および／またはそれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されよう。
[00256]他に定義しない限り、本明細書で使用する全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されると同じ意味を有する。本明細書で使用する用語は、本明細書および関連する技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、本明細書において明示的にそのように定義しない限り、理想化されまたは過度に形式的な意味で解釈すべきでないこともさらに理解されよう。
[00257]実施形態は、本明細書において本開示の実施形態の概略図を参照して記載される。したがって、層および要素の実際の寸法は異なることがあり、たとえば製造技術および／または許容範囲の結果として説明図の形状からの変動が予想される。たとえば、正方形または長方形として図示しまたは記載した領域は丸くされたまたは曲線状の外観を有することがあり、直線として示された領域はいくらかの不規則性を有することがある。したがって、図示した領域は概略であり、それらの形状はデバイスの領域の正確な形状を図示することを意図しておらず、本開示の範囲を限定することを意図していない。さらに、構造または領域のサイズは説明の目的のため他の構造または領域に対して誇張されていることがあり、したがって本主題の一般的な構造を説明するために提供されており、縮尺通りに描かれた場合もそうでない場合もある。図の間の共通の要素は共通の要素番号とともに本明細書中に示し、引き続いて再記述しないことがある。
[00258]本開示の態様は、たとえば体内および／または患者の体腔内の哺乳動物組織に光を投射するためのデバイスおよび方法に関し、光は組織内または組織上に少なくとも１つの生物学的効果を発揮しまたは誘起する少なくとも１つの特徴を含み得る。生物学的効果は、とりわけウイルス、細菌、真菌、およびその他の微生物を含むがそれらに限定されない微生物および病原体の１つまたは複数の組合せの増殖を不活化することおよび阻害することのうち少なくとも１つを含み得る。生物学的効果はまた、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大すること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち１つまたは複数を含み得る。光の波長は、標的組織および標的とした微生物または病原体の１つまたは複数について少なくとも１つの意図された生物学的効果に基づいて選択され得る。ある特定の態様では、光の波長は意図された生物学的効果に基づく任意の数の波長範囲の可視光を含み得る。さらなる態様は、単一ピーク波長の光または２つ以上のピーク波長を有する光の組合せを用いて多数の微生物および／または多数の病原性生物学的効果のために光を組織に投射することを含む。増大した有効性および低減した細胞毒性を有し、種々の標的病原体および標的組織に対して生物学的効果を誘起するための光量を提供する光治療のためのデバイスおよび方法が開示される。光量は照度、波長、および曝露時間の種々の組合せを含み、そのような光量は連続的に、またはいくつかのパルス曝露によって不連続的に、投与され得る。
[00259]病因性病原体を含む微生物は、典型的には２つの主な経路、即ち気道の粘膜（mucous membraneまたはmucosae）等の体腔内の粘膜表面、および体外の上皮表面を介して人体の組織に侵入する。ウイルスおよび細菌を含む病因性物質によるいくつかの気道感染が存在する。その例にはオルトミクソウイルスス科（たとえばインフルエンザ）、風邪、コロナウイルス科（たとえばコロナウイルス）、およびピコナウイルス感染、結核、肺炎、ならびに気管支炎が含まれる。多くの感染は対象が病原体粒子に曝露され、これが口、鼻、および耳を通して体内に侵入するときに開始される。ウイルス感染については、個別の宿主において感染の成功が確実になるためには典型的には３つの条件が満たされなければならない。即ち、感染を開始するために十分な量のウイルスが利用可能でなければならず、感染の部位における細胞がウイルスにとって接近可能で感受性があり、許容可能でなければならず、また局所における宿主の抗ウイルス防御系が存在しないか初期に無効でなければならない。
[00260]気道感染に対する従来の治療は典型的には抗微生物剤の全身投与を含んでおり、これは残念ながら薬物耐性および胃腸管の苦痛をもたらすことがある。病原体が口、鼻、および／または耳の中に存在している間に、またこれらが肺または体内の他の場所に移動する前に、病原体の生物学的活性を処置し、防止し、または低減するためのデバイスおよび方法は、これとは対照的に特に有益であろう。特にそのようなデバイスおよび方法は、病原体が肺に進入する前に微生物による負荷を低減し、感染の部位における細胞中への浸透の能力を減少させ、宿主の防御系を増幅させることによって感染を防止することができ、これらの全てにより従来の抗微生物医薬の必要性を最小化しまたは回避することができる。
[00261]本開示は一般に、１つまたは複数の治療用生物学的効果を誘起するために生体組織に光を投射するための照明デバイス、装置、および方法に方向付けられている。種々の態様においては、誘起される生物学的効果は、無細胞環境中の微生物を不活化すること、細胞関連環境中の微生物の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含み得る。ある特定の態様では、光は生体組織中の非結合の一酸化窒素の濃度を増大させる一酸化窒素調節光と称し得る。以下により詳細に説明するように、本開示の実施形態は、（１）耳、鼻、口、咽喉、またはその他の体腔の組織の中またはその上における病原体を除去し、および／または（２）宿主の防御系を増幅するために、曝露前予防（ＰｒＥＰ）または曝露後予防（ＰＥＰ）として１つまたは複数の波長の光を投与し得る。本開示の実施形態は、気道感染およびその他の感染疾患を防止しおよび／または治療するために使用し得る。たとえば、一実施形態では、手持ちの照明デバイスは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスに感染したか、または曝露されたと考えられる個体におけるＣＯＶＩＤ－１９のウイルス感染力および罹患率を低減するための予防的手段として、１つまたは複数の波長で光を投与し得る。ある特定の態様では、本開示の照明デバイスは、光線療法および／または光線療法用デバイスとして提供され、または称され得る。
[00262]用語「光線療法」は、光の治療的使用に関する。本明細書で使用される場合、光線療法は膣腔、肛門管、口腔、耳道、上気道、および食道における粘膜上皮組織を含む体のウイルス感染を含む微生物感染を治療しまたは防止するために使用される。
[00263]光の波長が有効である機構は投与される波長に応じて変動し得る。抗微生物効果を含む生物学的効果はＵＶ範囲、可視光範囲、および赤外範囲を含む広範囲の波長にわたって提供され得る。効果は光が抗微生物性である機構およびこれらの機構をもたらす波長に応じて変動する。
[00264]病原体に感染した組織の治療のためおよび／または１つもしくは複数の生物学的効果を誘起するための照明デバイスは、感染した組織に光を送達するために適した任意の形態をとり得る。デバイスは、１つもしくは複数の直接的または間接的な生物学的効果を提供できる好適な光のプロファイルを発することができる光源を含むことになる。光のプロファイルは、任意の特定の光源についての発光強度と光の波長とのグラフで表わすことができる。可視スペクトルにおける光のプロファイル、たとえば主として４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲のピーク波長を有する発光を有する光源が本明細書で開示される。目的の用途に応じて、光のプロファイルはまた、７００ｎｍもしくはそれを超える赤外もしくは近赤外ピーク波長、または４００ｎｍもしくはそれより低い紫外ピーク波長を含み得る。ある特定の実施形態では、発光は２００ｎｍ～９００ｎｍの範囲、または４００ｎｍ～４９０ｎｍの範囲、または４００ｎｍ～４３５ｎｍの範囲、または４００ｎｍ～４２０ｎｍの範囲、または４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲、または４２０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲、または４５０ｎｍ～４９０ｎｍの範囲、または５００ｎｍ～９００ｎｍの範囲、または４９０ｎｍ～５７０ｎｍの範囲、または５１０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲、または５２０ｎｍ～５４０ｎｍの範囲、または５２５ｎｍ～５３５ｎｍの範囲、または５２８ｎｍ～５３２ｎｍの範囲、または３２０ｎｍ～４００ｎｍの範囲、または３５０ｎｍ～３９５ｎｍの範囲、または２８０ｎｍ～３２０ｎｍの範囲、または３２０ｎｍ～３５０ｎｍの範囲、または２００ｎｍ～２８０ｎｍの範囲、または２６０ｎｍ～２７０ｎｍの範囲、または２４０ｎｍ～２５０ｎｍの範囲、または２００ｎｍ～２２５ｎｍの範囲の単一ピーク波長を有し得る。さらなる実施形態では、発光は目的の用途および所望の生物学的効果に応じて上に列挙した範囲のいずれかから選択される多数のピーク波長を含み得る。目的の用途に応じて、上記のピーク波長範囲のいずれかに対する半値全幅（ＦＷＨＭ）値は１００ｎｍより小さいかこれに等しく、または９０ｎｍより小さいかこれに等しく、または４０ｎｍより小さいかこれに等しく、または２０ｎｍより小さいかこれに等しくてよい。ある特定の態様では、低いＦＷＨＭ値は典型的には上記の波長帯域のいずれかのうちの単一発光色ＬＥＤに付随する。大きなＦＷＨＭ値（たとえば４０ｎｍ～１００ｎｍ）は蛍光体変換ＬＥＤに付随し、ここではスペクトル帯域幅はＬＥＤ発光と蛍光体変換発光の組合せである。本開示に適用可能な例示的な蛍光体変換ＬＥＤは、５８５ｎｍ～６００ｎｍの範囲のピーク波長および７０ｎｍ～１００ｎｍの範囲のＦＷＨＭ値を有する蛍光体変換アンバーＬＥＤ、ならびに５２０ｎｍ～５６０ｎｍの範囲のピーク波長を有する蛍光体変換ミントおよび／またはライムＬＥＤである。本開示のさらなる実施形態は、４００ｎｍ～４７０ｎｍの範囲のピーク波長を有するＬＥＤおよび広幅発光スペクトルを提供する１つまたは複数の蛍光体を含み得る広幅スペクトルの白色ＬＥＤにも適用可能であり得る。そのような実施形態では、広幅スペクトルのＬＥＤは、１つまたは複数の生物学的効果を誘起するある種の波長を提供する一方、照明のために標的区域に広幅スペクトルの発光を提供し得る。これに関して、単一のおよび／もしくは多数の微生物ならびに／または多数の病原性生物学的効果のための組織への光の投射は、単一ピーク波長の光または２つ以上のピーク波長の光の組合せによって提供され得る。
[00265]１つまたは複数の生物学的効果を誘起する光量は、ピーク波長、放射フラックス、および標的組織への照度を含む１つまたは複数の光の特徴とともに投与され得る。標的組織への照度は、１平方センチメートルあたり０．１ミリワット（ｍＷ／ｃｍ２）～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～６０ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または６０ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または１００ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲で提供され得る。そのような照度範囲は、上記の範囲のいずれかで標的組織を照射するのに適した出力（放射フラックス）で構成されるＬＥＤ系光子デバイスを含む連続波およびパルス構成のうち１つまたは複数で投与され得る。そのような照度範囲を提供するための光源は、少なくとも５ｍＷ、または少なくとも１０ｍＷ、または少なくとも１５ｍＷ、または少なくとも２０ｍＷ、または少なくとも３０ｍＷ、または少なくとも４０ｍＷ、または少なくとも５０ｍＷ、または少なくとも１００ｍＷ、または少なくとも２００ｍＷ、または５ｍＷ～２００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～１００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～３０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～２０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～１０ｍＷの範囲、または１０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または２０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または３０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または４０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または６０ｍＷ～１００ｍＷの範囲、または１００ｍＷ～２００ｍＷの範囲、または２００ｍＷ～５００ｍＷの範囲、または本明細書で特定する別の範囲の光源からの放射フラックス値を提供するように構成され得る。光源、対応する照明デバイス、および標的組織からの距離のうち１つまたは複数の構成に応じて、光源の放射フラックスの値は組織における照度の値より高いことがある。
[00266]組織に対する顕著な損傷を生じずに１Ｗ／ｃｍ２までの照度である標的組織型に対するあるピーク波長を投与することができるが、他のピーク波長および対応する組織型に対する安全性の考慮により、特に連続波の応用において、より低い照度を必要とすることがある。ある特定の実施形態では、光のパルス照度を投与することができ、それにより顕著に高い照度の安全な適用が可能になる。パルス照度は安全範囲内の平均照度として特徴付けられ、それにより適用された組織に対して損傷がないか最小の損傷が提供される。ある特定の実施形態では、０．１Ｗ／ｃｍ２～１０Ｗ／ｃｍ２の範囲の照度が標的組織に安全にパルス照射される。
[00267]投与した光の線量、即ち光量は、ある特定の態様では、治療光量と称し得る。光量は、ピーク波長、標的組織への照度、および曝露時間の種々の好適な組合せを含み得る。種々の型の病原体および対応する組織型に１つまたは複数の生物学的効果を誘起するための安全で効果的な光を提供するために調節される特定の光量が開示される。ある特定の態様では、光量は連続的またはパルスの様式で単一時間の間に投与され得る。さらなる態様では、光量は数回にわたって繰り返し投与され、集積された時間にわたって集積量または全量が提供され得る。例として、本明細書に開示した単一の光量が１０マイクロ秒から１時間を超えない範囲、または１０秒から１時間を超えない範囲の単一の時間にわたって提供される一方、単一線量を少なくとも２回繰り返して、２４時間等の集積された時間にわたって集積された線量が提供されてもよい。ある特定の実施形態では、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲、または０．５Ｊ／ｃｍ２～５０Ｊ／ｃｍ２の範囲、または２Ｊ／ｃｍ２～８０Ｊ／ｃｍ２の範囲、または５Ｊ／ｃｍ２～５０Ｊ／ｃｍ２の範囲で提供される光量が記載されており、一方対応する集積線量は、他の開示した範囲の中でも１Ｊ／ｃｍ２～１０００Ｊｃｍ２の範囲、または１Ｊ／ｃｍ２～５００Ｊｃｍ２の範囲、または１Ｊ／ｃｍ２～２００Ｊｃｍ２の範囲、または１Ｊ／ｃｍ２～１００Ｊｃｍ２の範囲、または４Ｊ／ｃｍ２～１６０Ｊｃｍ２の範囲、または１０Ｊ／ｃｍ２～１００Ｊｃｍ２の範囲で提供され得る。特定の例では、単一線量を１０Ｊ／ｃｍ２～２０Ｊ／ｃｍ２の範囲で投与してよく、また単一線量を４日連続で１日２回繰り返して８０Ｊ／ｃｍ２～１６０Ｊ／ｃｍ２の範囲の集積線量を提供してもよい。別の特定の例では、単一線量を約３０Ｊ／ｃｍ２で投与してよく、また単一線量を７日連続で１日２回繰り返して４２０Ｊ／ｃｍ２の集積線量を提供してもよい。
[00268]またさらなる態様では、１つまたは複数の生物学的効果を誘起するための光は、標的組織に異なる光量を投与して異なる標的病原体について１つまたは複数の生物学的効果を誘起するステップを含み得る。本明細書で開示するように、生物学的効果は体内の１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび体内の１つまたは複数の病原体の増殖を変更することを含み得る。生物学的効果は、無細胞環境中の第１の病原体を不活化すること、細胞関連環境中の第１の病原体の複製を阻害すること、哺乳動物組織中の局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して哺乳動物組織中の一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、哺乳動物組織中の一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに哺乳動物組織における抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含み得る。本明細書でさらに開示するように、病原体はウイルス、細菌、および真菌、または感染を惹起し得る他の任意の型の微生物を含み得る。注意すべきことに、本明細書で開示する光量は標的組織に非全身的かつ継続する効果を提供し得る。光は局所的に、かつ全身に広がることがある従来の薬物療法に付随するオフターゲット組織効果または全身効果を伴わずに、適用することができる。これに関連して、光線療法は、体の他の部分に同じまたはその他の生物学的応答を誘発することなしに、標的組織において生物学的効果および／または応答を誘起し得る。本明細書に記載した光線療法は、永続的で安全かつ効果的な線量を投与することができる。たとえば、線量は一度に数分間、１日に１回または数回、適用してよく、光線療法の有益な効果は治療と治療の間でも継続し得る。
[00269]光源はＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザー、および本開示の態様による他のランプのうち１つまたは複数を含み得る。レーザーは光ファイバーまたはその他の送達機構と組み合わせて照射に使用し得る。レーザーを使用することの不利益は、これが適正なレーザー照射の保護を保証するために高い技術を有する専門家によって操作される精巧な装置を必要とし、そのためにコストが高くなり、アクセス性が低減することである。ＬＥＤは電気的に活性化された際に発光することができる固相電子デバイスである。ＬＥＤは高い効率および比較的安いコストで、多くの異なる標的発光スペクトル帯域にわたって構成され得る。これに関して、ＬＥＤはずっと広い範囲の電流および温度で操作される比較的単純なデバイスであり、それにより、高価なレーザー系に対して効果的な選択肢が提供される。したがって、ＬＥＤは光線療法用途のための光子デバイスにおける光源として使用され得る。ＬＥＤからの光は、標的の治療区域または組織に必須の出力を送達することができるデバイスを使用して投与される。高出力のＬＥＤ系デバイスは、種々の異なる医療応用のための種々のスペクトルおよび出力の需要を満たすために採用することができる。本明細書に記載したＬＥＤ系光子デバイスは、所望の波長範囲において１００ｍＷ／ｃｍ２または２００ｍＷ／ｃｍ２と高い照度を提供するために適した出力で構成され得る。このデバイスにおけるＬＥＤアレイは、照射ヘッド、ハンドピースに、および／または外部ユニットに組み込むことができる。ハンドピースまたは照射ヘッドに組み込んだ場合には、眼または他の臓器が有害な照射に曝露される危険が回避され得る。
[00270]本開示の態様によれば、光治療の例示的な標的組織および標的細胞は、上皮組織、粘膜組織、結合組織、筋肉組織、頸部組織、皮膚組織、膣腔の粘膜上皮組織、肛門管、口腔、耳道、上気道および食道、角化細胞、線維芽細胞、血液、痰、唾液、頸部液、および粘液のうち１つまたは複数を含み得る。光治療はまた、臓器におよび／または臓器の中に、体外表面に、ならびに任意の哺乳動物の体内および／または体腔内、たとえばとりわけ口腔、食道腔、咽喉、および膣腔内に、適用し得る。
[00271]本明細書に記載した実施形態のいずれの特色も、本明細書に記載した一般的原理に従って相互に組み合わせて使用し得る。これらのおよびその他の実施形態、特色、および利点は、添付した図面および特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明を読むことによってさらに完全に理解される。
[00272]図１は、体組織１０４に光１３０を送達して少なくとも１つの生物学的効果を誘起するための照明デバイス１０２の例示的な構成１００の説明図である。既に述べたように、誘起される生物学的効果は、無細胞環境中の微生物を不活化すること、細胞関連環境中の微生物の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含み得る。ある特定の態様では、光１３０は体組織１０４の中の非結合一酸化窒素の濃度を増大させるために一酸化窒素を調節する光として構成され得る。図１に示すように、照明デバイス１０２は、体組織１０４の治療区域１４０に光１３０を発するように作動可能な１つまたは複数の発光器（複数可）１２０を含み得る。発光器（複数可）１２０は、光１３０の１つまたは複数の部分が治療区域１４０にプラスマイナス１０°の許容度をもって９０°の入射角で投射するように位置決めされ得るが、他の入射角も採用し得る。発光器（複数可）１２０はまた、治療区域１４０に、平均値から約２０％を超えず、または約１５％を超えず、または約１０％を超えない範囲の光１３０のビーム均一性を提供するように構成され得る。そのようなビーム均一性の値は、発光器（複数可）１２０の光学系および／または導波管の選択に基づいて決定され得る。ある特定の実施形態では、発光器（複数可）１２０は、治療区域１４０から約９６ｍｍの距離に位置決めされたときに約４５ｍＷ／ｃｍ２まで、または治療区域１４０から約８３ｍｍの距離に位置決めされたときに約６０ｍＷ／ｃｍ２まで、または治療区域１４０から約７０ｍｍの距離に位置決めされたときに約８０ｍＷ／ｃｍ２までの照度を治療区域１４０に提供することができる。上記の照度値は例として提供される。実際上、照度値は用途に基づいて他の範囲に構成され得る。発光器（複数可）１２０は、生物学的効果の１つまたは複数を発しまたは刺激することができる任意の光源を含み得る。発光器（複数可）１２０の例は限定なく、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、超発光ダイオード（ＳＬＤ）、レーザー、および／またはそれらの任意の組合せを含み得る。発光器がある波長またはある波長範囲の光を発すると記述され、光がある波長（たとえば４１５ナノメートル（ｎｍ）の波長）を有すると称される場合には、大部分の発光器（特にレーザーダイオード以外の発光器）はある波長範囲内の異なる波長の光を発し得るので、波長値は光の優勢な波長、光のピーク波長、光の中心波長、および／または光の発光スペクトルの少なくとも５０％の３ｎｍ以内である波長を意味し得ることを理解されたい。本開示において他に特定しない限り、種々の実施形態はピーク波長を参照して以下に提供される。
[00273]照明デバイス１０２は、（１）発光器（複数可）１２０の出力を制御するために作動可能な発光器駆動回路１１０および（２）照明デバイス１０２、発光器（複数可）１２０、一酸化窒素調節光１３０、治療区域１４０、体組織１０４、および／またはその中で照明デバイス１０２が作動する環境の属性を検知しまたは測定するために作動可能な１つまたは複数のセンサー（たとえばセンサー１１５および１２５）をさらに含み得る。以下により詳細に説明するように、発光器駆動回路１１０は、センサー１１５および１２５を介して収集された情報に基づいて発光器（複数可）１２０の出力を制御し得る。センサー１１５および１２５の例は限定なく、温度センサー、光センサー、画像センサー、近接度センサー、血圧またはその他の圧力のセンサー、化学センサー、バイオセンサー（たとえば心拍数センサー、体温センサー、化学種もしくは生物種の存在または濃度、またはその他の状態を検出するセンサー）、加速度計、湿度センサー、パルスオキシメーター等のオキシメーター、電流センサー、電圧センサー、その他を含む。ある特定の実施形態では、本明細書で開示した方法の操作は、センサー１１５および／もしくは１２５またはその他の要素の１つまたは複数によって生成した１つまたは複数のシグナルに応答し得る。
[00274]図２は、２種の光２３０、２４０を体組織１０４に送達するための照明デバイス１０２の例示的な構成２００の説明図である。２種の光２３０、２４０は少なくとも２つの生物学的効果、たとえば無細胞環境中の微生物を不活化すること、細胞関連環境中の微生物の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも２つを誘起するように構成され得る。２種の光２３０、２４０はまた、体組織１０４の中の非結合一酸化窒素の濃度を増大させるための２つの異なる種類の一酸化窒素調節光のような同様の生物学的効果を提供するように構成され得る。さらに、２種の光２３０、２４０は体組織１０４の中に存在し得る異なる種類の微生物および／または病原体に対して同一のまたは異なる生物学的効果を提供するように構成され得る。
[00275]ある特定の実施形態では、発光器（複数可）１２０は、内因性貯蔵増大光２３０を発するように作動可能な１つまたは複数の発光器（複数可）２１０および内因性貯蔵放出光２４０を発するように作動可能な１つまたは複数の発光器（複数可）２２０を含み得る。発光器（複数可）２１０および２２０は好適な光を発することができる任意の光源を含み得る。発光器（複数可）２１０および２２０の例は限定なく、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＳＬＤ、レーザー、および／またはそれらの任意の組合せを含み得る。
[00276]図３は、一酸化窒素調節光を含む上記の生物学的効果のいずれかを誘起するように構成され得る図１の例示的な光１３０についての強度と波長を示すスペクトルダイアグラムである。図４は、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０のような上記の生物学的効果のいずれかを誘起するようにそれぞれ構成され得る図２の例示的な光２３０、２４０についての強度と波長を示すスペクトルダイアグラムである。例として、光１３０はピーク波長３０４にピーク強度３０８を有するように図示され、光２３０はピーク波長４０４にピーク強度４１４を有するように図示され、光２４０はピーク波長４１０にピーク強度４１４を有するように図示されている。これらの例において、ピーク波長３０４は波長３０２～波長３０６の範囲内の任意の波長であってよく、ピーク波長４０４は波長４０２～波長４０６の範囲内の任意の波長であってよく、ピーク波長４１０は波長４０８～波長４１２の範囲内の任意の波長であってよい。
[00277]図３および図４に示す特定のピーク波長は非限定的な例として提供している。実際上、図１の光１３０ならびに図３および図４の光２３０、２４０は、目的の用途、１つもしくは複数の標的微生物および／または病原体、ならびに標的の組織型に応じて多くの異なるピーク波長範囲で提供され得る。例示的な波長範囲は、目的の用途および標的の組織型に応じて２００ｎｍ～９００ｎｍ、または４００ｎｍ～９００ｎｍ、または４００ｎｍ～７００ｎｍ、または４００ｎｍ～４５０ｎｍ、または４００ｎｍ～４３５ｎｍ、または４００ｎｍ～４２０ｎｍ、または４２０ｎｍ～４４０ｎｍ、または４５０ｎｍ～４９０ｎｍ、または５００ｎｍ～９００ｎｍ、または４９０ｎｍ～５７０ｎｍ、または５１０ｎｍ～５５０ｎｍ、または５２０ｎｍ～５４０ｎｍ、または５２５ｎｍ～５３５ｎｍ、または５２８ｎｍ～５３２ｎｍ、または２００ｎｍ～２８０ｎｍ、または２６０ｎｍ～２７０ｎｍ、または２８０ｎｍ～３２０ｎｍ、または３２０ｎｍ～３５０ｎｍ、または３２０ｎｍ～４００ｎｍ、または３５０ｎｍ～３９５ｎｍ、または６００ｎｍ～９００ｎｍ、または６００ｎｍ～７００ｎｍ、または６２０ｎｍ～６７０ｎｍ、または６３０ｎｍ～６６０ｎｍを含む。特定の例示的な波長範囲は、本開示の原理に従う特定の目的の用途に関連して以下に提供される。
[00278]本明細書で使用される場合、用語「光」は一般に任意の波長もしくは任意の波長の組合せの電磁放射および／または１つもしくは複数の光子を意味する。したがって用語「光」は、本明細書で使用される場合、可視光または非可視光（特に紫外光または赤外光）を意味し得る。用語「光」は、本明細書で使用される場合、単一波長の単一光子を意味し、または同じ波長であってよい複数の光子を意味し、または２つ以上の波長のそれぞれの１つまたは複数の光子を意味し得る。用語「投射する」は、目標物に投射する光に関して本明細書で使用される場合（たとえば「第１のピーク波長を有する光を皮膚組織に投射するように構成された少なくとも１つの第１の固相発光デバイス」という表現において）、その光がその目標物に入射することを示し得る。
[00279]用語「ピーク波長」は本明細書で一般に、発光器によって発せられる光の最大の照度である波長を意味するために使用される。用語「優勢な波長」は本明細書で一般に、スペクトルの知覚された色、即ち光源によって発せられた色を見ることによって知覚される色感に最も類似した色感を生じる光の単一波長（即ちこれは「色合い」とほぼ同じである）を意味するために使用され、一般に光源のスペクトル出力分布における最大の出力を有するスペクトル線を意味する「ピーク波長」とは対向している。ヒトの眼は全ての波長を等しく知覚せず（たとえばヒトの眼は黄色および緑色の光を赤色および青色の光より良く知覚する）、また多くの固相発光器（たとえばＬＥＤ）によって発せられる光は実際にはある範囲の波長であるので、知覚される光（即ち優勢な波長）は最大出力の波長（ピーク波長）と必ずしも等しくない（またしばしばこれと異なる）。レーザーのような真に単色の光は、優勢な波長とピーク波長とが同一であり得る。
[00280]本明細書で使用される場合、用語「一酸化窒素調節光」は一般に、生体組織に投射された場合に、その生体組織の中で非結合の一酸化窒素の濃度を増大させる光を意味する。用語「一酸化窒素調節光」は、内因的に一酸化窒素を増大させる光および／または内因的に一酸化窒素を放出させる光を包含し得る。用語「一酸化窒素調節光」は、（たとえば図５Ａおよび図５Ｂに図示したプロセスと同様のプロセスを通して）一酸化窒素の天然の産生および／または（たとえば図６Ａおよび図６Ｂに示したプロセスと同様のプロセスを通して）生体組織中に見出される一酸化窒素の備蓄の即時放出を刺激する特定の波長の光を意味し得る。用語「一酸化窒素調節光」は、さらにまたはその代わりに、（１）（たとえば図５Ａおよび図５Ｂに示したプロセスと同様のプロセスを通しての）生体組織中の非結合の一酸化窒素の酵素的生成または（２）（たとえば図６Ａおよび図６Ｂに図示したプロセスと同様のプロセスを通しての）生体組織中の結合した一酸化窒素の内因性貯蔵からの一酸化窒素の放出のうち少なくとも１つを刺激することができる任意の光を意味し得る。
[00281]図５Ａおよび図５Ｂは、誘導型一酸化窒素合成酵素（ｉＮＯＳ）の発現の（たとえば光２３０による）光活性化上方制御およびそれに続くｉＮＯＳによって触媒される非結合一酸化窒素の産生、ならびに一酸化窒素のＣＣＯへの結合を示す反応系列を図示する。一酸化窒素が自己酸化されてニトロソ化中間体（たとえばニトロソグルタチオン、ニトロソアルブミン、ニトロソヘモグロビン、ニトロソチオール、ニトロソアミン、および／または金属ニトロシル複合体を含む一酸化窒素の内因性貯蔵）を生じる際には、一酸化窒素は体内で（「結合した」状態で）共有結合し得る。図５Ｃは、光に曝露しない場合ならびに青色光、第１の波長の赤色光、第２の波長の赤色光、および赤外光に曝露した場合の、角化細胞を１０分間の照射に曝露した２４時間後のｉＮＯＳを発現する細胞の％として表わした（角化細胞中の）一酸化窒素の酵素的生成を示すチャートである。
[00282]図６Ａは、青色、緑色、および赤色の波長の光に曝露した際の光受容体ＧＳＮＯからの一酸化窒素の放出（μモル／秒）と時間（分）を示すチャートである。図６Ｂは、複合体ＣＣＯ－ＮＯを形成する一酸化窒素の光受容体ＣＣＯへの結合と、それに続く内因性貯蔵放出光２４０への曝露によるこの複合体からのＮＯの放出を示す説明図である。
[00283]用語「内因性貯蔵増大光」は、本明細書で使用される場合、一般に、内因性貯蔵における結合一酸化窒素の増大を光開始し、および／または内因性貯蔵の中に天然に共有結合し得る非結合一酸化窒素の酵素的生成を刺激する波長または波長範囲の光を包含する。内因性貯蔵増大光の例は限定なく、青色光、約４１０ｎｍ～約４４０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約４９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約４３５ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約４２０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４２０ｎｍ～約４４０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約５００ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４００ｎｍ～約４３０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４１５ｎｍに等しいピーク波長を有する光、約４０５ｎｍに等しいピーク波長を有する光、および／またはそれらの任意の組合せを含む。
[00284]用語「内因性貯蔵放出光」は、本明細書で使用される場合、一般に、一酸化窒素の内因性貯蔵から非結合の一酸化窒素の放出を光開始する波長または波長範囲の光を包含する。内因性貯蔵放出光の例は限定なく、緑色光、約５００ｎｍ～約５４０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５００ｎｍ～約９００ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約４９０ｎｍ～約５７０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５１０ｎｍ～約５５０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５２０ｎｍ～約５４０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５２５ｎｍ～約５３５ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５２８ｎｍ～約５３２ｎｍの範囲のピーク波長を有する光、約５３０ｎｍに等しいピーク波長を有する光、および／またはそれらの任意の組合せを含む。
[00285]用語「内因性一酸化窒素増大光および／または内因性一酸化窒素放出光」は、本明細書で使用される場合、内因性一酸化窒素の産生速度を増大させる波長または波長範囲の光、内因性一酸化窒素の放出速度を増大させる波長または波長範囲の光、内因性一酸化窒素の産生速度および内因性一酸化窒素の放出速度の両方を増大させる波長または波長範囲の光、ならびに内因性一酸化窒素の産生速度を増大させる波長または波長範囲の光を発する発光器の少なくとも１つの第１の群からの光と、内因性一酸化窒素の放出速度を増大させる波長または波長範囲の光を発する発光器の少なくとも１つの第２の群からの光との組合せを包含する。
[00286]図２に戻って、一部の実施形態では、光２４０は生物学的効果の１つまたは複数を誘起する第１のピーク波長および第１の放射フラックスを有し、光２３０は生物学的効果の１つまたは複数を誘起する第２のピーク波長および第２の放射フラックスを有し得る。
[00287]ある特定の実施形態では、第２のピーク波長は第１のピーク波長より少なくとも２５ｎｍ、少なくとも４０ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも６０ｎｍ、少なくとも７５ｎｍ、少なくとも８５ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、または本明細書で特定する別の閾値だけ大きくてよい。そのようなピーク波長の差は、光２３０が内因性貯蔵増大光であり光２４０が内因性貯蔵放出光である実施形態を含む上記の生物学的効果のいずれかを誘起するために存在し得る。
[00288]内因性貯蔵増大光および内因性貯蔵放出光を含む一酸化窒素調節光に関連して以下に例示的な実施形態を提供する。以下に記載する実施形態のいずれも、無細胞環境中の微生物を不活化すること、細胞関連環境中の微生物の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに組織中の抗炎症効果を誘起することを含む既述の生物学的効果の１つまたは複数を誘起する任意の光および／または光の組合せに等しく関連し得ることが理解される。様々な光の組合せおよび誘起される生物学的効果が、様々な体組織ならびに様々な標的の微生物および／または病原体に合わせて調節され得る。
[00289]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０と内因性貯蔵放出光２４０のそれぞれ（および／または光１３０）は、少なくとも５ｍＷ、または少なくとも１０ｍＷ、または少なくとも１５ｍＷ、または少なくとも２０ｍＷ、または少なくとも３０ｍＷ、または少なくとも４０ｍＷ、または少なくとも５０ｍＷ、または少なくとも１００ｍＷ、または少なくとも２００ｍＷ、または少なくとも５００ｍＷ、または少なくとも２５００ｍＷ、または少なくとも５０００ｍＷ、または５ｍＷ～２００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～１００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～３０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～２０ｍＷの範囲、または５ｍＷ～１０ｍＷの範囲、または１０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または２０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または３０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または４０ｍＷ～６０ｍＷの範囲、または６０ｍＷ～１００ｍＷの範囲、または１００ｍＷ～２００ｍＷの範囲、または２００ｍＷ～５００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～５０００ｍＷの範囲、または５ｍＷ～２５００ｍＷの範囲、または本明細書で特定する別の範囲の放射フラックスを有し得る。浸透を増大させ、必要であれば本明細書で特定する別の範囲で微生物汚染の除去効果を得るために、たとえばパルス光を使用する場合のフラックスを含む０．１Ｗ～１０Ｗ、または１０Ｗ～１０ＧＷのより高いフラックスを使用することができる。
[00290]内因性貯蔵増大光２３０と内因性貯蔵放出光２４０のそれぞれ（および／または光１３０）は、０．１ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または５ｍＷ／ｃｍ２～６０ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または６０ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲、または１００ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の標的組織への照度で投与し得る。そのような照度範囲は、標的組織に上記の範囲のいずれかを照射するために適した出力（放射フラックス）で構成されたＬＥＤ系光子デバイスを含む連続波およびパルス構成のうち１つまたは複数で投与され得る。光源、対応する照明デバイス、および標的組織からの距離のうち１つまたは複数の構成に応じて、光源の放射フラックス値は組織における照度値より高くてよい。ある特定の実施形態では、放射フラックス値は組織への照度値より大きい値で構成され得る。たとえば、放射フラックスは、他の範囲の中でおよび実施形態に応じて、照度より５～２０倍大きい範囲、または照度より５～１５倍大きい範囲であってよい。
[00291]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０は内因性貯蔵放出光２４０より大きな放射フラックスを有し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は内因性貯蔵増大光２３０より大きな放射フラックスを有し得る。
[00292]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０の一方または両方は、治療ウィンドウの間に実質的に一定であり得る放射フラックスプロファイルを有し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０のうち少なくとも１つは、治療ウィンドウの間に経時的に増大する放射フラックスプロファイルを有し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０のうち少なくとも１つは、治療ウィンドウの間に経時的に減少する放射フラックスプロファイルを有し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０の一方は、治療ウィンドウの間に経時的に減少する放射フラックスプロファイルを有し、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０の他方は、治療ウィンドウの間に経時的に増大する放射フラックスプロファイルを有し得る。
[00293]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は第１の時間ウィンドウの間に組織に適用され、内因性貯蔵増大光２３０は第２の時間ウィンドウの間に組織に適用され、第２の時間ウィンドウは第１の時間ウィンドウと重複し得る。他の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は第１の時間ウィンドウの間に組織に適用され、内因性貯蔵増大光２３０は第２の時間ウィンドウの間に組織に適用され、第２の時間ウィンドウは第１の時間ウィンドウと重複しないか、または部分的にのみ重複し得る。ある特定の実施形態では、第２の時間ウィンドウは第１の時間ウィンドウの終了後１分を超え、５分を超え、１０分を超え、３０分を超え、または１時間を超えて開始し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は第１の時間ウィンドウの間に組織に適用され、内因性貯蔵増大光２３０は第２の時間ウィンドウの間に組織に適用され、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウは実質的に同じであり得る。他の実施形態では、第２の時間ウィンドウは第１の時間ウィンドウより長くてよい。ＵＶＡ／ＵＶＢ／ＵＶＣ光が同じもしくは異なる時間ウィンドウで、または同じもしくは異なる組織に投与されるこれらの実施形態の態様も意図される。
[00294]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０の一方または両方は、パルスすることなしに長期にわたって実質的に一定であり得る放射フラックスを提供する定常状態の光源によって提供され得る。
[00295]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０の一方または両方は、２つ以上の離散した光のパルス（たとえば複数のパルス）を含み得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０の２つ以上の離散したパルスは第１の時間ウィンドウの間に組織に投射され、および／または内因性貯蔵増大光２３０の２つ以上の離散したパルスは第２の時間ウィンドウの間に組織に投射される。ある特定の実施形態では、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウは同一の広がりを有してよく、重複するが同一の広がりを有さなくてよく、または重複しなくてもよい。
[00296]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０の放射フラックスおよびパルス継続時間のうち少なくとも１つは、第１の時間ウィンドウの一部の間に最大値から０でない低減した値まで低減し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０の放射フラックスおよびパルス継続時間のうち少なくとも１つは、第１の時間ウィンドウの一部の間に０でない値から高い値まで増大し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０の放射フラックスおよびパルス継続時間のうち少なくとも１つは、第２の時間ウィンドウの一部の間に最大値から０でない低減した値まで低減し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０の放射フラックスおよびパルス継続時間のうち少なくとも１つは、第２の時間ウィンドウの一部の間に０でない値から高い値まで増大し得る。
[00297]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０と内因性貯蔵放出光２４０のそれぞれは、非コヒーレント光からなり得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０と内因性貯蔵放出光２４０のそれぞれは、コヒーレント光からなり得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０の一方は非コヒーレント光からなり、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０の他方はコヒーレント光からなり得る。
[00298]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は少なくとも１つの第１の発光デバイスによって提供され、内因性貯蔵増大光２３０は少なくとも１つの第２の発光デバイスによって提供され得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は発光デバイスの第１のアレイによって提供され、内因性貯蔵増大光２３０は発光デバイスの第２のアレイによって提供され得る。
[00299]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０のうち少なくとも１つは、少なくとも１つの固相発光デバイスによって提供され得る。固相発光デバイスの例は、発光ダイオード、レーザー、薄膜エレクトロルミネセンスデバイス、粉末化エレクトロルミネセンスデバイス、電場誘起ポリマーエレクトロルミネセンスデバイス、およびポリマー発光電気化学セルを含む（がこれらに限定されない）。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は少なくとも１つの第１の固相発光デバイスによって提供され、内因性貯蔵増大光２３０は少なくとも１つの第２の固相発光デバイスによって提供され得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０は単一の固相エミッターパッケージの中に含まれる異なるエミッターによって生成されてよく、隣接するエミッターの間の密接な間隔が統一的な混色を提供し得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は固相発光デバイスの第１のアレイによって提供され、内因性貯蔵増大光２３０は固相発光デバイスの第２のアレイによって提供され得る。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの第１のエミッターと少なくとも１つの第２のエミッターをそれぞれ含む固相エミッターパッケージのアレイが提供され、固相エミッターパッケージのアレイは内因性貯蔵放出光２４０を生成するように配置された固相エミッターの第１のアレイを具現化し、内因性貯蔵増大光２３０を生成するように配置された固相エミッターの第２のアレイを具現化する。ある特定の実施形態では、固相エミッターパッケージのアレイは第３の、第４の、および／または第５の固相エミッターをさらに含むパッケージを具現化し、それにより固相エミッターパッケージの単一のアレイは固相エミッターの３つ、４つ、または５つのアレイを具現化して、それぞれのアレイは異なるピーク波長を有する発光を生成するように配置され得る。
[00300]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０のうち少なくとも１つは、波長変換材料を含まない少なくとも１つの発光デバイスによって提供され得る。他の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０または内因性貯蔵放出光２４０のうち少なくとも１つは、蛍光体材料、蛍光染料材料、量子ドット材料、および蛍光材料等の波長変換材料を刺激するように配置された少なくとも１つの発光デバイスによって提供され得る。
[00301]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０は、実質的に単色光からなり得る。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は２５ｎｍ未満（または２０ｎｍ未満、または１５ｎｍ未満、または５ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１０ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１５ｎｍ～２５ｎｍの範囲）の第１の半値全幅値を有する第１のスペクトル出力を含み、および／または内因性貯蔵増大光２３０は２５ｎｍ未満（または２０ｎｍ未満、または１５ｎｍ未満、または５ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１０ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１５ｎｍ～２５ｎｍの範囲）の第２の半値全幅値を有する第２のスペクトル出力を含み得る。ある特定の実施形態では、第１のスペクトル出力の５％未満は４００ｎｍ未満の波長範囲にあり、第２のスペクトル出力の１％未満は４００ｎｍ未満の波長範囲にあり得る。
[00302]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵放出光２４０は単一の第１のピーク波長を有する１つまたは複数の第１の発光器によって産生され、内因性貯蔵増大光２３０は単一の第２のピーク波長を有する１つまたは複数の第２の発光器によって産生され得る。他の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０は異なるピーク波長を有する少なくとも２つの発光器（たとえば少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１５ｎｍ、少なくとも２０ｎｍ、または少なくとも２５ｎｍ異なる）によって産生され、および／または内因性貯蔵放出光２４０は異なるピーク波長を有する少なくとも２つの発光器（たとえば少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１５ｎｍ、少なくとも２０ｎｍ、または少なくとも２５ｎｍ異なる）によって産生され得る。
[00303]紫外光（たとえば３５０ｎｍ～３９５ｎｍの範囲にピーク波長を有するＵＶ－Ａ光、および３２０ｎｍ～３５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するＵＶ－Ｂ光）はＥＳ増大光として効果的であり得るが、紫外光への過剰曝露は、早すぎる皮膚の老化およびある種のがんの危険の増大の可能性を含む有害な健康への影響をもたらし得る。ＵＶ－Ｃ光も微生物感染の治療に特に有効であり得る。これらの波長に曝露される組織への損傷は抗微生物療法の経過の間に最小にすべきであるが、長期の曝露においてこれはいくらかの有害な影響を惹起し得る。したがって、ＵＶ光の場合には非ＵＶ光より短いサイクルを使用することが望ましい。ある特定の実施形態では、（たとえば３２０ｎｍ～３９９ｎｍの範囲にピーク波長を有する）ＵＶ光がＥＳ増大光として使用され得るが、他の実施形態ではＵＶ光は避けられ得る。これらの（ＵＶＡ、ＵＶＢ、および／またはＵＶＣ）波長と抗炎症性光との組合せによって、これらの影響を最小化することができる。
[00304]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０および内因性貯蔵放出光２４０は実質的にＵＶ光を含まなくてよい。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０の５％未満は４００ｎｍ未満の波長範囲にあってよく、内因性貯蔵放出光２４０の出力の１％未満は４００ｎｍ未満の波長範囲にあってよい。ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０は、４００ｎｍ～４９０ｎｍ、または４００ｎｍ～４５０ｎｍ、または４００ｎｍ～４３５ｎｍ、または４００ｎｍ～４２０ｎｍ、または４１０ｎｍ～４４０ｎｍ、または４２０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む。
[00305]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０は、光を受容する哺乳動物組織の中またはその上で病原体（たとえば細菌、ウイルス、真菌、原生生物、および／またはその他の微生物）の存在、濃度、または増殖を変更し得る波長範囲および照度を含み得る。ＵＶ光および近ＵＶ光は特に微生物の増殖に影響し得る。微生物の増殖に対する影響は波長範囲および線量による。ある特定の実施形態では、ＥＳ増大または内因性貯蔵放出光２４０は、４００ｎｍ～４２０ｎｍの範囲にピーク波長を有する近ＵＶ光を含み、（たとえば９ｍＷ／ｃｍ２未満の照度を有するパルス光で）静菌効果を提供し、（たとえば９ｍＷ／ｃｍ２～１７ｍＷ／ｃｍ２の範囲の照度を有する実質的に定常状態の光で）殺菌効果を提供し、または（たとえば１７ｍＷ／ｃｍ２より大きく、たとえば１８ｍＷ／ｃｍ２～６０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の照度を有する実質的に定常状態の光で）抗微生物効果を提供し得る。ある特定の実施形態では、照度値および範囲は約６０～約１００ｍＷ／ｃｍ２または約１００～約２００ｍＷ／ｃｍ２に高く拡張し得る。
[00306]ある組織およびある波長に関しては、１Ｗ／ｃｍ２までの照度は組織に顕著な損傷を生じずに適用され得る。光がパルスの場合には、平均照度がこの範囲内にあり、これが適用される組織に生じる損傷が最小であれば、これより顕著に高い範囲で照射を適用することができる。パルス設定における照度は０．１Ｗ／ｃｍ２と低く、１０Ｗ／ｃｍ２まで、またはそれより高くてもよい。
[00307]ある特定の実施形態では、近ＵＶ範囲（たとえば４００ｎｍ～４２０ｎｍ）の光も、創傷治癒、座瘡、またはアトピー性皮膚炎の治療等の使用のために微生物の増殖に（静菌範囲、殺菌範囲、または抗微生物範囲のいずれかで）影響し得る。そのような機能（複数可）は、生体組織中の一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させる内因性貯蔵増大光２３０の機能に追加され得る。
[00308]４１０ｎｍの光と５３０ｎｍの光の等部分の組合せも、５３０ｎｍの光単独と等しく有効であり得る。４１０ｎｍの青色ＬＥＤは５３０ｎｍの緑色ＬＥＤより顕著に効率的であり、したがって同じ放射フラックスを適用するために操作した場合に、４１０ｎｍのＬＥＤ発光と５３０ｎｍのＬＥＤ発光の等部分の組合せが５３０ｎｍのＬＥＤ発光単独の場合よりも電力使用が２６％少ないので、そのような組合せは有益であろう。
[00309]６６０ｎｍの光はＨｂ－ＮＯからのＮＯの放出において５３０ｎｍの緑色の光よりも顕著に効果が低いであろう。Ｈｂ－ＮＯからのＮＯの放出は、０秒から約２０００秒の間の時間ウィンドウについては５３０ｎｍの緑色光、６６０ｎｍの赤色光、および５３０ｎｍの緑色光と６６０ｎｍの光の組合せの間で同じのようであるが、異なる光源の有効性はその後で相違する。この現象について何ら特定の理論または説明に縛られる意図はないが、ＮＯは多数の部位でＨｂ－ＮＯに結合すること、およびＨｂ－ＮＯから最初のＮＯ分子を除去するより２番目または次のＮＯ分子を除去する方がより多くのエネルギーを必要とすることが示唆され、これはおそらく最初のＮＯ分子の除去の後でＨｂ－ＮＯの形状が変化することによると思われる。
[00310]ある特定の実施形態では、第１のピーク波長を有する抗炎症性の光が生体組織に投射され、第２のピーク波長を有する光を含むＥＳ増大光またはＥＳ放出光が生体組織に投射され、さらに、第３のピーク波長を有する光（即ちＥＳ放出光またはＥＳ増大光）が生体組織に投射され得る。ある特定の実施形態では、第３のピーク波長を有する光は、抗炎症性の光ならびにＥＳ増大光および／またはＥＳ放出光の一方または両方と実質的に同じ時に（またはそれらの少なくとも１つの時間ウィンドウと重複する時間ウィンドウの間に）提供され得る。
[00311]ある特定の実施形態では、第３のピーク波長を有する光は、第１のピーク波長および第２のピーク波長のそれぞれと少なくとも１０ｎｍ異なる。ある特定の実施形態では、第３のピーク波長を有する光は、第２のピーク波長より少なくとも２０ｎｍ上回る。ある特定の実施形態では、第３のピーク波長を有する光は、５ｍＷ／ｃｍ２～６０ｍＷ／ｃｍ２、または６０ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２、または１００ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲のまたはそれより大きい照度を提供する。ある組織およびある波長に関しては、１Ｗ／ｃｍ２までの照度は組織に顕著な損傷を生じずに適用され得る。光がパルスの場合には、平均照度がこの範囲内にあり、これが適用される組織に生じる損傷が最小であれば、これより顕著に高い範囲で照射を適用することができる。パルス設定における照度は０．１Ｗ／ｃｍ２と低く、１０Ｗ／ｃｍ２まで、またはそれより高くてもよい。
[00312]ある特定の実施形態では、約６３０ｎｍ～６７０ｎｍの範囲（たとえば約６３０ｎｍおよび約６７０ｎｍの特定の波長を含む）の抗炎症性の光は、抗炎症性効果を提供するためおよび／または血管拡張を推進するために有用であり得る。抗炎症性効果は障害、特に鼻腔または口腔内の炎症をもたらす微生物による障害を治療するために有用であり得る。
[00313]抗ウイルス線量の光は、５ｍＷ／ｃｍ２～６０ｍＷ／ｃｍ２、約６０ｍＷ／ｃｍ２～約１００ｍＷ／ｃｍ２、または約１００ｍＷ／ｃｍ２～約２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲で投与することができる。ある組織およびある波長に関しては、１Ｗ／ｃｍ２までの照度は組織に顕著な損傷を生じずに適用することができる。光がパルスの場合には、平均照度がこの範囲内にあり、これが適用される組織に生じる損傷が最小であれば、これより顕著に高い範囲で照射を適用することができる。パルス設定における照度は０．１Ｗ／ｃｍ２と低く、１０Ｗ／ｃｍ２まで、またはそれより高くてもよい。
[00314]ほぼ４００～７００ｎｍの可視光については、光線療法は、循環の増加（たとえば新生毛細血管の形成の増加による）、コラーゲンの産生の刺激、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の放出の刺激、ポルフィリンの産生の強化、神経系組織の興奮性の低減、線維芽細胞の活性の制御、ファゴサイトーシスの増大、熱的効果の誘起、組織の肉芽化および結合組織の突出の刺激、炎症の低減、ならびにアセチルコリンの放出の刺激を含む治療上の利益を提供することが示唆されている。
[00315]ある特定の実施形態では、内因性貯蔵増大光２３０は、５００ｎｍ～９００ｎｍの範囲、または４９０ｎｍ～５７０ｎｍの範囲、または５１０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲、または５２０ｎｍ～５４０ｎｍの範囲、または５２５ｎｍ～５３５ｎｍの範囲、または５２８ｎｍ～５３２ｎｍの範囲、または約５３０ｎｍの範囲のピーク波長を含み得る。６６０ｎｍの波長は抗炎症性かつＮＯ放出性であり得る。
[00316]図７は、光モジュレーションによる体組織１０４の重複する治療ゾーン７３０および７４０において生物学的効果を誘起するように作動可能な照明デバイス１０２の例示的な構成７００の説明図である。例として発光器（複数可）１２０は体組織１０４に第１のエネルギーおよび／またはピーク波長の光子（たとえば光７１０）を供給して一酸化窒素の酵素的生成を刺激して治療ゾーン７３０における一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させ、発光器（複数可）１２０は治療ゾーン７３０の中またはこれと重複する領域において体組織１０４に第２のエネルギーおよび／またはピーク波長の光子（たとえば光７２０）を供給して内因性貯蔵からの一酸化窒素の放出を誘発し、それにより治療ゾーン７４０を創成し得る。ある特定の実施形態では、増大する波長の光（たとえば一酸化窒素調節光７１０および／または一酸化窒素調節光７２０）の連続的または同時の投射は、単一の（たとえば長い）波長の光を使用することによって得られるよりも深い一酸化窒素拡散ゾーンを体組織１０４の中に「押し込む」ように作用し得る。図示するように、治療ゾーン７３０および７４０は体組織１０４の中で異なる深さに提供され得る。発光器（複数可）１２０は、体組織１０４の中の異なる深さを含む同じまたは異なる治療ゾーンにさらなるエネルギーおよび／またはピーク波長の光子をさらに供給し得る。既述の実施形態と同様に、実施例は一酸化窒素調節光に関して提供されているが、照明デバイス１０２は治療ゾーン７３０、７４０において既述の生物学的効果のいずれかを誘起するように構成され得る。これに関して、光７１０は第１の深さに提供され、光７２０は体組織１０４の中の第１の深さより深い第２の深さに提供され得る。１つまたは複数のさらなる発光は、体組織１０４の中のさらなる深さに、さらに供給され得る。ある特定の実施形態では、治療ゾーン７３０、７４０は、体組織１０４の中の実質的に異なる深さに提供され得る。さらなる実施形態では、光７１０は第１の生物学的効果を提供するように構成され、光７２０は第２の生物学的効果を提供するように構成され、任意のさらなる光は第１または第２の生物学的効果と同じまたは異なる生物学的効果を提供するように構成され得る。
[00317]図８は、例示的な一酸化窒素調節光７１０および７２０の強度と波長を示すスペクトルダイアグラムである。この例では、一酸化窒素調節光７１０はピーク波長８０４にピーク強度８１４を有するように図示され、一酸化窒素調節光７２０はピーク波長８１０にピーク強度８１４を有するように図示されている。これらの例では、ピーク波長８０４は波長８０２～波長８０６の範囲内の任意の波長であってよく、ピーク波長８１０は波長８０８～波長８１２の範囲内の任意の波長であってよい。
[00318]図９は、光９２０を発するように作動可能なさらなる発光器（複数可）９１０を有する照明デバイス１０２の例示的な構成９００の説明図である。図示するように、さらなる発光器（複数可）９１０は発光器（複数可）１２０とは異なる発光角から治療区域１４０に発光を提供するように構成され得る。たとえば、発光器（複数可）１２０は治療区域１４０の表面に対して約９０°の発光角で構成され得る一方、発光器（複数可）９１０は９０°とは異なる任意の発光角で構成され得る。他の構成では、発光器（複数可）９１０は発光器（複数可）１２０と同じ発光角を治療区域１４０に提供するように同じ位置に提供され得る。一部の実施形態では、光９２０は体組織１０４の中で一酸化窒素を実質的に調節しない光を表わし得る。光９２０の例は限定なく、体組織１０４の中の血流を制御するための血管調節光、無細胞環境中の微生物を不活化することおよび／または細胞関連環境中の微生物の複製を阻害することを含む体組織１０４における微生物の生物学的活性を制御するための微生物制御光、体組織１０４の中の炎症を低減するための抗炎症光、局所免疫応答の上方制御、ならびに／またはそれらの任意の組合せを含み得る。
[00319]図１０は、１つまたは複数の波長において治療区域１４０の画像を取得するためのカメラセンサー１０１０を有する照明デバイス１０２の例示的な構成１０００の説明図である。一部の実施形態では、画像は（１）治療区域１４０がどのように光療法に応答するかをモニターするため、（２）光治療区域１４０がどれだけ曝露されるかをモニターするため、（３）治療区域１４０の炎症をモニターするため、および／または（４）体組織１０４のどの部分が治療されたかまたは治療されているかを追跡するために、解析され得る。図１０に示す実施形態では、カメラ１０１０は光１３０と同じ波長で治療区域１４０の画像を取得し得る。図１１に示す代替の構成１１００では、照明デバイス１０２は、光１３０の波長とは異なる波長を有し得る画像取得光１１２０で治療区域１４０を照明するためのさらなる発光器（複数可）１１１０を含み得る。図示したように、さらなる発光器（複数可）１１１０は発光器（複数可）１２０とは異なる発光角から治療区域１４０に発光を提供するように構成され得る。他の構成では、さらなる発光器（複数可）１１１０は発光器（複数可）１２０と同じ発光角を治療区域１４０に提供するように同じ位置に提供され得る。
[00320]本明細書に記載したシステムおよびデバイスは、種々の体腔内の組織を治療するように構成され得る。たとえば、本明細書に記載したシステムおよびデバイスは、口腔および／または耳道（即ち口、鼻、および耳）、ならびに咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、および／または食道に存在する病原体の生物学的活性を処置し、防止し、および／または低減するように構成され得る。本方法を実行するために使用できる光送達デバイスおよび／または本明細書に記載した光送達デバイスの代表的な種類は、患者の口、鼻、および耳、ならびに咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、および／または食道の任意の部分（複数可）に光を送達できる（および／またはこれらの部分にもしくはこれらの部分を通して位置決めできる）デバイスを含む。ある特定の実施形態では、４００ｎｍ～４９０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光を含むがそれに限らない安全な可視光を発して中咽頭の中もしくはその周囲の侵入する呼吸器系病原体を除去し、周囲組織における宿主の防御を刺激するように構成された例示的な照明デバイスが提供される。
[00321]その例は、それだけに限らないが、（たとえば鼻腔および／または耳道等の患者の口腔に挿入されるもしくは挿入され得る形状および寸法の）発光デバイス、発光エレメント（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する検眼鏡等のスコープ類、発光エレメント（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する管、その他を含む。種々の実施形態では、光源はワンド、フラッシュライト、検眼鏡、または光パネルであってよい。
[00322]患者の口腔および／または鼻腔に挿入されるもしくは挿入され得る形状および寸法の発光デバイスは一般に、患者の口腔および／または鼻腔への挿入に適し、所望の特徴を有する光を発することができる任意のデバイスを含む。その例は、平坦でも曲線状でもよいパネル、ワンド、フラッシュライト、スピーカーに加えてもしくはその代わりに光源を有するヘッドフォン、スコープ類、管、および口腔内デバイスを含む。これらのデバイスのそれぞれは、口腔、耳道、その他の中に光を照らすためのＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＳＬＤ、レーザー、およびそれらの組合せ等の発光源を含み得る。
[00323]図１２は照明デバイス１０２の例示的な構成１２００の説明図である。この構成では、照明デバイス１０２は体腔１２１０の中に部分的にまたは完全に合致する寸法および形状にされ得る。図１３は光ガイド１３２０を有する照明デバイス１０２の例示的な構成１３００の説明図である。この実施形態では、発光器（複数可）１２０は体腔１３１０の外部で光１３０を生じるように作動可能であり、光ガイド１３２０は発光器（複数可）１２０からの光１３０を体腔１３１０内の治療区域１４０に送達し得る。光ガイド１３２０は、体腔内の生体組織に光を送達するように作動可能な任意の光送達部品（光ファイバーケーブル、導波管、レンズ、その他等）を含み得る。光ガイド１３２０は熱的および／または電気的に絶縁性の材料から構築され得る。ある特定の実施形態では、光ガイド１３２０は光の内部吸収を最小化し、効率的な光の伝達を最大化し、および／または光の内部反射を最大化するように構成され得る。
[00324]光ガイド１３２０は、それが挿入される体腔に基づいて好適に賦形され得る。たとえば、光ガイド１３２０は、鼻腔、耳腔、咽喉腔、喉頭腔、咽頭腔、気管腔、食道腔、尿道腔、膣腔、または頸管腔のうち少なくとも１つに添いまたは合致するように賦形され得る。一実施形態では、体腔１３１０は口腔であってよく、光ガイド１３２０は口に合致して光１３０を口腔内の生体組織に導くように賦形され得る。少なくとも１つの実施形態では、光ガイド１３２０は約８５ｍｍ～約１１５ｍｍの範囲内の長さおよび約１０ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内の幅を有し得る。既述の実施形態と同様に、実施例は光に関連して提供しているが、照明デバイス１０２および光ガイド１３２０は体腔１３１０内の治療区域１４０に既述の生物学的効果のいずれかを誘起するように構成され得る。
[00325]本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイスのある特定の実施形態（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、光を散乱しまたは光の散乱を促進する１つまたは複数の特色および／または成分を含み得る。そのような特色および成分の代表的な例は、（１）（たとえば光ファイバー要素の末端に位置決めされ、光ファイバー要素を出る光をたとえば球状３２０°に拡散させることができる）デジタル光プロセッサー、（２）光拡散および／または散乱材料（たとえば酸化亜鉛、二酸化ケイ素、二酸化チタン、その他）、（３）テクスチャー加工された光散乱表面、（４）パターン化された光散乱表面、および／または（５）（球状に再発光しやすい）蛍光体またはその他の波長変換材料を含む。ある特定の実施形態では、低吸収性で光散乱性の粒子、液体、および／または気体を、それらの粒子、液体、および／または気体が逃散することを防止する低吸収性の要素の中に位置決めすることができる。
[00326]図１４および図１５は、中咽頭を含む使用者の口腔の中またはその付近の生体組織に光を送達するための照明デバイス１０２の例示的な手持ちの構成１４００のそれぞれ側面図および前面図を示す。種々の態様では、光は、無細胞環境中の微生物を不活化すること、細胞関連環境中の微生物の複製を阻害すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させること、ならびに抗炎症効果を誘起することのうち少なくとも１つを含む、使用者の口腔内またはその付近における既述の生物学的効果の１つまたは複数を誘起するように構成され得る。図１４および図１５において、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）、発光器駆動回路、および／または既述の１つもしくは複数のセンサーのうち１つまたは複数を含み保護するための外部ハウジング１４０２を含み得る。一部の実施形態では、外部ハウジング１４０２は、ハンドグリップ１４０４、照明デバイス１０２および／または発光器（複数可）１２０を活性化するためのボタン１４０６、ならびに照明デバイス１０２に充電しおよび／または照明デバイス１０２に保存されたデータにアクセスしもしくはこれをアップデートするためのポート１４０８を含み得る。図１４に示すように、光ガイド１３２０は使用者の口腔への挿入に適した寸法および形状とされた湾曲したプロファイルを有し得る。一部の実施形態では、光ガイド１３２０の長さは、使用者の口腔の外側から使用者の口腔の裏側および／または中咽頭にもしくはその付近に光を搬送するために十分であり得る。一部の実施形態では、楕円形の開口部１５０２を有する円錐形のシールド１４１０が光ガイド１３２０の発光末端１５０４に固定されまたは除去可能に取り付けられている。一部の実施形態では、照明デバイス１０２は、照明デバイス１０２の使用者がそれを用いて光ガイド１３２０ならびに／または光ガイド１４１０を保護しおよび／もしくは使用者が咬合ガード１４１４を噛むことによって光ガイド１３２０を固定することを可能にするための上部および下部の咬合ガード１４１４の適正な挿入深さを測ることができる位置決めプレート１４１２を含み得る。一部の実施形態では、位置決めプレート１４１２は、使用者の口の外表面に接した際に、光ガイド１３２０の光伝達表面を使用者の口腔内の適当な深さに指示することを助け得る。一実施形態では、位置決めプレート１４１２は、光ガイド１３２０を使用者の口腔内の光１３０に曝露される組織の面積が約２５ｃｍ２に等しくなる深さに指示し得る。一実施形態では、位置決めプレート１４１２は、光ガイド１３２０を使用者の口腔内の光１３０の組織への照度が約１６０ｍＷ／ｃｍ２未満になる深さに指示し得る。
[00327]図１６～図１８は、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光を送達するための照明デバイス１０２の別の例示的な手持ちの構成１６００を図示する。図１６は照明デバイス１０２の側面図である。これらの図において、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）、発光器駆動回路、および／またはセンサーの１つもしくは複数のうち１つもしくは複数を含み保護するための外部ハウジング１６０２を含み得る。一部の実施形態では、照明デバイス１０２は、ハンドグリップ１６０４ならびに／または照明デバイス１０２および／もしくは発光器（複数可）１２０を活性化するためのボタン１６０６を含み得る。図１６～図１８に示すように、照明デバイス１０２は、使用者の口腔への挿入に適した寸法および形状とされた直線状の光ガイドアセンブリ１６０８を含み得る。図１７の分解図に最もよく図示されるように、図１６の光ガイドアセンブリ１６０８は光ガイド１３２０を取り囲み、これを保護するマウスピースハウジング１６１０を含み得る。マウスピースハウジング１６１０は任意の好適な透明または不透明の材料から形成され得る。マウスピースハウジング１６１０は、同様の断面形状を有する光ガイド１３２０を許容する形状とされた六角形の中空コア１７０２を有し得る。一部の実施形態では、保持フェルール１７０４が光ガイド１３２０に固定され得る。一部の実施形態では、照明デバイス１０２は、照明デバイス１０２の使用者がそれを用いて光ガイド１３２０の適正な挿入深さを測ることができる調節可能な位置決めプレート１６１２を含み得る。一部の実施形態では、位置決めプレート１６１２は、マウスピースハウジング１６１０に一体化されたノッチ１６１４のいずれの１つにおいても再位置決め可能であってよい。一部の実施形態では、位置決めプレート１６１２は、使用者の口の外表面に接した際に、光ガイド１３２０の光伝達表面を使用者の口腔内の適当な深さに指示することを助け得る。図１８の前面図に示すように、ハンドグリップ１６０４は除去可能であり、照明デバイス１０２の中のバッテリー１８０２へのアクセスを可能にし得る。
[00328]図１９は、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光を送達するための照明デバイス１０２の別の例示的な手持ちの構成１９００を図示する。この図では、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）、発光器駆動回路、および／または既述の１つもしくは複数のセンサーのうち１つまたは複数を含み保護するための外部ハウジング１９０２を含み得る。この実施形態では、光ガイド１３２０はテーパー状のプロファイルを有し、丸くされた発光チップ１９０４および露出した発光サイド１９０６を含み得る。
[00329]図２０は、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光を送達するための照明デバイス１０２の別の例示的な手持ちの構成２０００を図示する。この実施形態では、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）１２０、発光器駆動回路１１０、ファン２００４、および発光器（複数可）に連結されたヒートシンク２００６のうち１つまたは複数を含み保護するための外部ハウジング２００２を含み得る。一部の実施形態では、外部ハウジング２００２は、それを通してファン２００４がヒートシンク２００６に空気を引き込むための１つまたは複数の通気口２００８を含み得る。図２０に示すように、光ガイド１３２０は使用者の口腔内への挿入に適した寸法および形状とされた湾曲したプロファイルを有し得る。一部の実施形態では、光ガイド１３２０の長さは、使用者の口腔の外側から使用者の口腔の裏側および／または中咽頭に光を搬送するために十分であり得る。一部の実施形態では、照明デバイス１０２はバットドームキャップ２０１０を含み得る。
[00330]図２１Ａ～図２１Ｅは、患者の内腔（たとえば膣腔）内の組織に光を送達するための照明デバイス１０２の他の例示的な構成を図示する。図２１Ａに図示した実施形態では、照明デバイス１０２は、硬質、半硬質、または連接されていてよいボディ２１０１を含み得る。処置ヘッド２１０３はその中またはその上に１つまたは複数の発光機構２１０５を含み、これはシリコーンまたはその他の好適な光伝達可能な材料から形成されまたはその中にカプセル化され得る。ある特定の実施形態では、発光機構２１０５は処置ヘッド２１０３の中にカプセル化された発光器（複数可）１２０を表わし得る。代替の実施形態では、発光器（複数可）１２０はボディ２１０１の外にあってよく、ボディ２１０１と処置ヘッド２１０３は光ガイド１３２０の全てまたは一部を形成し得る。この実施形態では、発光器（複数可）１２０の発光はボディ２１０１の中で伝達され、発光機構２１０５に対応するアパチャーまたは位置で処置ヘッド２１０３から出てよい。
[00331]図２１Ｂに図示した実施形態では、照明デバイス１０２は、一実施形態に従って患者の頸部組織に光を送達するための１つまたは複数の発光機構２１１５を含む凹面状の発光表面２１１４を含み得る。この実施形態では、照明デバイス１０２は、硬質、半硬質、または連接されていてよいボディ２１１１を含み得る。ジョイント２１１２がボディ２１１１と処置ヘッド２１１３との間に配置され得る。処置ヘッド２１１３はその中またはその上に１つまたは複数の発光機構２１１５が配置され、これはシリコーンまたは別の好適な光伝達可能な材料から形成されまたはその中にカプセル化され得る。ある特定の実施形態では、発光機構２１１５は処置ヘッド２１１３の中にカプセル化された発光器（複数可）１２０を表わし得る。代替の実施形態では、発光器（複数可）１２０はボディ２１１１の外にあってよく、ボディ２１１１、ジョイント２１１２、および処置ヘッド２１１３は光ガイド１３２０の全てまたは一部を形成し得る。この実施形態では、発光器（複数可）１２０の発光はボディ２１１１、ジョイント２１１２、および処置ヘッド２１１３を通して伝達され、発光機構２１１５に対応するアパチャーまたは位置で処置ヘッド２１１３から出てよい。図２１Ｃは、膣腔２１５０に挿入されて頸管開口部２１５６に近接した患者の頸部組織２１５５に光を送達する図２１Ｂの照明デバイス１０２を図示する。凹面状の発光表面２１１４は頸部組織２１５５の凸面外形とほぼ一致するように構成され得る。
[00332]図２１Ｄに図示した実施形態では、照明デバイス１０２は、患者の頸部組織に光を送達するための突出したプローブ部分２１２６を有する発光表面２１２４を含み得る。プローブ部分２１２６は、頸管開口部に光を送達するように配置された発光機構２１２５を含み得る。この実施形態では、照明デバイス１０２は、硬質、半硬質、または連接されていてよいボディ２１２１を含み得る。ジョイント２１２２がボディ２１２１と処置ヘッド２１２３との間に配置され得る。処置ヘッド２１２３はその中またはその上に１つまたは複数の発光機構２１２５が配置され、これはシリコーンまたは別の好適な光伝達可能な材料から形成されまたはその中にカプセル化され得る。ある特定の実施形態では、発光機構２１２５は処置ヘッド２１２３の中にカプセル化された発光器（複数可）１２０を表わし得る。代替の実施形態では、発光器（複数可）１２０はボディ２１２１の外にあってよく、ボディ２１２１、ジョイント２１２２、および処置ヘッド２１２３は光ガイド１３２０の全てまたは一部を形成し得る。この実施形態では、発光器（複数可）１２０の発光はボディ２１２１、ジョイント２１２２、および処置ヘッド２１２３を通して伝達され、発光機構２１２５に対応するアパチャーまたは位置で処置ヘッド２１２３から出てよい。図２１Ｅは、膣腔２１５０に挿入されて頸管開口部２１５６に近接したおよびその中の患者の頸部組織２１５５に光を送達する図２１Ｄの照明デバイス１０２を図示する。主要な発光表面２１２４は、膣腔２１５０と境界を接する頸部組織に光を投射するように配置されてよく、一方、プローブ部分２１２６は頸管開口部２１５６に挿入されてその中にさらなる光を送達し、病原体（たとえばＨＰＶ）の中和を含む１つまたは複数の病態に対処するための光の受容に供する頸部組織の量を増大させ得る。
[00333]本開示の原理による光ガイドは、用途に応じた種々の方法で賦形され得る。図２２Ａおよび図２２Ｂを参照して、光ガイド１３２０は種々のプロファイルおよび断面積を有し得る。図２２Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、発光器（複数可）１２０からの光の少なくともいくらかが六角形の端面２２０２に進入して内部反射されずに六角形の端面２２０４から出ていくことを可能にする直線状のプロファイルを有し得る。図２２Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は湾曲したプロファイルを有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、円形の端面２２０６から進入して円形の端面２２０８から出ていく発光器（複数可）１２０からの光の全てが内部反射されることを惹起する屈曲部２２１０を有し得る。ある特定の実施形態では、屈曲部２２１０は光１３０を混合されたおよび／または均一化された状態で光ガイド１３２０を出ることを惹起し得る。
[00334]図２３Ａ～図２３Ｅを参照して、光ガイド１３２０は種々のプロファイルを有し得る。図２３Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、発光器（複数可）１２０からの光の少なくともいくらかが端面２３０２に進入して内部反射されずに端面２３０４から出ていくことを可能にする直線状のプロファイルを有し得る。図２３Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は湾曲したプロファイルを有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、端面２３０８から進入して端面２３１０から出ていく発光器（複数可）１２０からの光の全てが内部反射されることを惹起する屈曲部２３０６を有し得る。図２３Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０を出ていく端面２３１４よりも比較的大きな、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０に進入する端面２３１２を有するテーパー状のプロファイルを有し得る。図２３Ｄに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０を出ていく端面２３１８よりも比較的小さな、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０に進入する端面２３１６を有する上向きテーパー状のプロファイルを有し得る。図２３Ｅに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は９０°に湾曲したプロファイルを有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、端面２３２２から進入して端面２３２４から出ていく発光器（複数可）１２０からの光の全てが内部反射されることを惹起する９０°屈曲部２３２０を有し得る。
[00335]図２４Ａ～図２４Ｃを参照して、光ガイド１３２０は種々の追加的なプロファイルを有し得る。図２４Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は湾曲したプロファイルを有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、端面２４０８から進入して端面２４１０から出ていく発光器（複数可）１２０からの光の全てが内部反射されることを惹起する多数の屈曲部（たとえば屈曲部２４０２、２４０４、および２４０６）を有し得る。図２４Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０を出る球根状の端面２４１４より比較的小さな、それを通って発光器（複数可）１２０からの光が光ガイド１３２０に進入する平坦な端面２４１２を有する球根状のプロファイルを有し得る。図２４Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は曲線状のプロファイルを有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、端面２４１６から進入して端面２４１８から出ていく発光器（複数可）１２０からの光の全てが内部反射されることを惹起する均一な曲率を有し得る。
[00336]図２５Ａ～図２５Ｃを参照して、光ガイド１３２０は多数の寸法でテーパー状および／または上向きテーパー状になり得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は図２５Ａに図示した寸法のテーパー状プロファイルおよび図２５Ｃに図示した寸法の上向きテーパー状プロファイルを有し得る。ある特定の実施形態では、端面２５０２の円形の表面積は端面２５０４の楕円形の表面積より大きく、小さく、または等しくてよい。
[00337]一部の実施形態では、光ガイド１３２０は分割された構成を有し得る。これらの実施形態では、光ガイド１３２０は異なる数の、光が進入する端面および光が出ていく端面を有し得る。たとえば、図２６Ａ～図２６Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は光が進入する単一の端面２６０２と光が出ていく２つの端面２６０４を含み得る。ある特定の実施形態では、光が進入する端面２６０２の表面積は光が出ていく端面２６０４の表面積より大きく、小さく、または等しくてよい。
[00338]本開示の光ガイドは、種々の形状を有する断面および／または端面を含み得る。たとえば、図２７Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は円形の断面および円形の端面２７０２を有し得る。図２７Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は六角形の断面および六角形の端面２７０４を有し得る。図２７Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は楕円形の断面および楕円形の端面２７０６を有し得る。図２７Ｄに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は長方形の断面および長方形の端面２７０８を有し得る。図２７Ｅに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は五角形の断面および五角形の端面２７１０を有し得る。図２７Ｆに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は八角形の断面および八角形の端面２７１２を有し得る。図２７Ｇに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は卵形の断面および卵形の端面２７１４を有し得る。図２７Ｈに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は三角形の断面および三角形の端面２７１６を有し得る。図２７Ｉに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は半円形の断面および半円形の端面２７１８を有し得る。
[00339]本開示の光ガイドは、均一に賦形された断面と、同様に賦形された端面を有し得る。たとえば、図２８Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は同様の形状および寸法を有する円形の端面２８０２および２８０４を有し得る。他の実施形態では、光ガイド１３２０は異なって賦形された断面と、異なって賦形された端面を有し得る。たとえば、図２７Ｊおよび図２８Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は六角形の端面２７２０と円形の端面２７２２を有し得る。この実施形態では、光ガイド１３２０の断面は六角形、円形、および／または六角形と円形の組合せであってよい。
[00340]本開示の光ガイドは、種々の種類の表面を有する端面を含み得る。たとえば、図２８Ａおよび図２８Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は実質的に平坦な端面を有し得る。図２８Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は不規則に賦形された表面２８０６を有する端面を有し得る。図２８Ｄに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は円錐状の表面２８０８を有する端面を有し得る。図２８Ｅに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は多角的な表面２８１０を有する端面を有し得る。図２８Ｆに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は平坦な表面２８１２を有する端面を有し得る。図２８Ｇに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は凸状の表面２８１４を有する端面を有し得る。図２８Ｈに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は凹状の表面２８１６を有する端面を有し得る。図２８Ｉに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は丸くされた表面２８１８を有する端面を有し得る。図２８Ｊに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は面取りした表面２８２０を有する端面を有し得る。図２８Ｋに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は角度の付いた表面２８２２を有する端面を有し得る。
[00341]本開示の光ガイドは１つまたは複数のコアを有してよく、光ガイド１３２０のそれぞれのコアは被覆加工されもしくは被覆加工されず、および／または緩衝処理されもしくは緩衝処理されなくてよい。たとえば、図２９Ａおよび図２９Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、円形の断面２９０４を有する単一の被覆加工および緩衝加工がされていない円形のコア２９０２を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、光ガイド１３２０の屈折率は断面２９０４にわたって均一であり得る。図２９Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、正方形の断面２９０８を有する被覆加工および緩衝加工がされていない正方形のコア２９０６を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、光ガイド１３２０の屈折率は断面２９０８にわたって均一であり得る。図２９Ｅに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、被覆２９１２によって取り囲まれた円形のコア２９１０を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、円形のコア２９１０は被覆２９１２の屈折率より大きな屈折率を有するように設計されてよく、それにより円形のコア２９１０の中における光の全内部反射が惹起され得る。図２９Ｆに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、被覆２９１６によって取り囲まれた円形のコア２９１４を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、被覆２９１６はさらなる被覆または緩衝材２９１８によって取り囲まれ得る。一部の実施形態では、円形のコア２９１４は被覆２９１６より大きな屈折率を有するように設計され得る。さらに、被覆２９１６は被覆２９１８より大きな屈折率を有するように設計され、それにより円形のコア２９１４の中におけるより効率的な光の全内部反射が惹起され得る。
[00342]図３０Ａ～図３０Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は多数の繊維３００２を含み得る。一部の実施形態では、多数の繊維３００２は可撓性または硬質の緩衝材３００４の中にカプセル化され得る。緩衝材３００４が可撓性材料から形成され、多数の繊維３００２が可撓性であれば、光ガイド１３２０も可撓性であり、種々の湾曲した形状（たとえば図３０Ｃに図示した湾曲した形状）を取ることができる。一部の実施形態では、多数の繊維３００２のそれぞれが発光器（複数可）１２０の異なる１つに連結され得る。他の実施形態では、多数の繊維３００２の２つ以上が同じ発光器（複数可）１２０に連結され得る。ある特定の実施形態では、多数の繊維３００２の１つまたは複数は、さらにまたはその代わりに、光学センサーに連結され得る。
[00343]図３１Ａは、１つまたは複数のコア３１０２が発光器（複数可）１２０に連結される一方、他の１つまたは複数のコア３１０４が光学センサー３１０６に連結される光ガイド１３２０のいくつかの例示的なマルチコア構成を図示する。代替の実施形態では、コア３１０２は光学センサー３１０６に連結されてよく、コア３１０４は発光器（複数可）１２０に連結されてよい。図３１Ｂ～図３１Ｄは、コア３１０２および３１０４の例示的な断面を図示する。図３１Ｂに図示した実施形態では、断面３１０８および３１１０はそれぞれ、コア３１０２および３１０４の断面を表わす。図３１Ｃに図示した実施形態では、断面３１１２および３１１４はそれぞれ、コア３１０２および３１０４の断面を表わす。図３１Ｄに図示した実施形態では、断面３１１６および３１１８はそれぞれ、コア３１０２および３１０４の断面を表わす。
[00344]ある特定の実施形態では、本開示の光ガイドは、１つまたは複数の中空コアおよび／または中空コア断面を有し得る。たとえば、図３２Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、円形の中空コア３２０２および／または円形の中空コア断面３２０４を有し得る。図３２Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、長方形の中空コア３２０６および／または長方形の中空コア断面３２０８を有し得る。図３２Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、楕円形の中空コア３２１０および／または楕円形の中空コア断面３２１２を有し得る。図３２Ｄに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、六角形の中空コア３２１４および／または六角形の中空コア断面３２１６を有し得る。
[00345]ある特定の実施形態では、中空コア３２０２、３２０６、３２１０、および／または３２１４は反射表面を有してよく、光ガイド１３２０は中空コア３２０２、３２０６、３２１０、および／または３２１４を介して光を送達するように構成され得る。さらにまたはその代わりに、光ガイド１３２０は断面３２０４、３２０８、３２１２、または３２１６を介して光を送達するように構成され得る。たとえば、図３３に図示した実施形態では、光ガイド１３２０は人工呼吸器の一部を形成してよく、それを通って空気３３０４が流れる一方、光１３０が発光器（複数可）１２０から光ガイド１３２０を通って患者の口腔内の組織に伝達される中空コア３３０２を含み得る。同様に、図３４に図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って空気３４０４が流れる一方、光１３０が発光器（複数可）１２０から光ガイド１３２０を通って患者の口腔内の組織に伝達される中空コア３４０２を含み得る。この実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って流体３４０８が吸引されおよび／または排出される一方、光ガイド１３２０が患者の口（または他の体腔）の中に挿入される管３４０６をさらに含み得る。
[00346]図３５は、使用者の口に挿入されたときに使用者の頬に向けて光を方向付けるための光ガイド１３２０の例示的なＵ形状の構成３５００を図示する。示すように、光ガイド１３２０は反射コーティング３５０４を有する内表面３５０２を含み得る。反射コーティング３５０４は光１３０を、光ガイド１３２０から放射状におよび／またはそこから光１３０が光ガイド１３２０に進入した方向を横断する方向に反射し得る。
[00347]ある特定の実施形態では、光ガイド１３２０は、光ガイド１３２０を保護するためおよび／または光ガイド１３２０に近接する組織を過剰の曝露から保護するためのキャップまたはシールドを含み得る。図３６Ａに図示した実施形態では、光ガイド１３２０はカバーリングキャップ３６０２を含み得る。図３６Ｂに図示した実施形態では、光ガイド１３２０はバットドームキャップ３６０４を含み得る。図３６Ｃに図示した実施形態では、光ガイド１３２０はバットフラットキャップ３６０６を含み得る。図３６Ｄに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って光が通過し得る開口部３６１０を有する円錐形のシールド３６０８を含み得る。図３６Ｅに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って光が通過し得る開口部３６１４を有する角度の付いた円錐形のシールド３６１２を含み得る。図３６Ｆに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って光が通過し得る開口部３６１８を有する片側だけのシールド３６１６を含み得る。図３６Ｇに図示した実施形態では、光ガイド１３２０は、それを通って光が通過し得る多数の開口部３６２４を有する穿孔されたシールド３６２０を含み得る。
[00348]本開示による照明デバイスは種々の方法で制御し得る。たとえば、照明デバイスは単純なオンオフスイッチまたはボタンを介して（たとえば上で論じたボタン１４０６またはボタン１６０６を介して）オンオフし得るが、他の制御機構も提供され得る。図３７および図３８は、照明デバイス１０２が使用者の口の中に挿入された後で照明デバイス１０２に電力を供給しおよび／またはこれを制御するための例示的なレバーに基づくスイッチ機構３７００を図示する。この実施形態では、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）１２０および／またはエミッター駆動回路１１０に電力を供給する電源３７０２、電源３７０２を発光器（複数可）１２０および／またはエミッター駆動回路１１０に接続しまたは切断するスイッチ３７０４、およびスイッチ３７０４を閉鎖しまたは開放するように位置決めされたピボットレバー３７０６を含み得る。ばね３７０８はピボットレバー３７０６に力を印加して、反作用が働かないときにはピボットレバー３７０６によってスイッチ３７０４を開放させる。使用者はピボットレバー３７０６を噛むことによって、ばね３７０８によって印加された力に反作用を加え、それによりピボットレバー３７０６にスイッチ３７０４を閉鎖させ、図３８に示すように電源３７０２が発光器（複数可）１２０および／またはエミッター駆動回路１１０に電力を印加することを可能にすることができる。
[00349]本開示による照明デバイスは、別のデバイスについて実行するアプリケーションによって少なくとも部分的に制御されまたは管理され得る。１つの例では、照明デバイス１０２は、図３９に図示する例示的なシステム３９００の全てまたは一部によって制御されまたは管理され得る。図３９に示すように、システム３９００は、ネットワーク３９０４を介してクライアント側デバイス３９０６と通信するサーバー３９０２を含み得る。１つの例では、サーバー３９０２は照明デバイス１０２を管理し、制御し、またはこれと通信するサーバー側アプリケーション３９０８を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、サーバー側アプリケーション３９０８は、多数の照明デバイスからの使用データを（たとえば臨床試験の部分として）収集するように構成され得る。
[00350]さらにまたはその代わりに、クライアント側デバイス３９０６は、照明デバイス１０２を管理し、制御し、またはこれと通信するためのクライアント側アプリケーション３９１０を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、クライアント側アプリケーション３９１０は、照明デバイスからのセンサーデータおよび／または使用者のフィードバックを（たとえば臨床試験の部分として）収集するように構成され得る。
[00351]サーバー３９０２およびクライアント側デバイス３９０６は一般に、コンピューター実行可能な命令を読み取ることができる任意の種類または形態の計算デバイスを表わす。サーバー３９０２およびクライアント側デバイス３９０６の例は限定なく、ラップトップ、タブレット、デスクトップ、サーバー、セルラー電話、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、マルチメディアプレーヤー、埋め込みシステム、ウェアラブルデバイス（たとえばスマートウォッチ、スマート眼鏡、その他）、ルーター、スイッチ、ゲームコンソール、それらの１つもしくは複数の組合せ、またはその他の任意の好適な計算デバイスを含む。少なくとも１つの例では、クライアント側デバイス３９０６は、使用者が照明デバイス１０２をそれと対にした使用者の計算デバイスを表わし得る。
[00352]ネットワーク３９０４は一般に、通信またはデータの移送を容易にすることができる任意の媒体またはアーキテクチャーを表わす。ネットワーク３９０４の例は限定なく、イントラネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、インターネット、電力線通信（ＰＬＣ）、セルラーネットワーク（たとえば移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）ネットワーク）等を含む。ネットワーク３９０４は、無線または有線の接続を使用して通信またはデータ移送を容易にし得る。一実施形態では、ネットワーク３９０４は、サーバー３９０２とクライアント側デバイス３９０６または照明デバイス１０２との間の通信を容易にし得る。
[00353]図４０は、センサー測定に基づいて光線療法操作を実施するための例示的なコンピューター実行方法４０００のフローダイアグラムである。図４０に示すステップは、図３９に図示するシステム（複数可）を含む任意の好適なコンピューター実行可能なコードおよび／または計算システムによって実施し得る。１つの例では、図４０に示すステップのそれぞれは、その構造が多数のサブステップを含みおよび／またはそれによって表されるアルゴリズムを表わしてよく、その例は以下により詳細に提供される。
[00354]図４０に図示するように、ステップ４０１０において、本明細書に記載したシステムの１つまたは複数によって、生体組織の第１のセットの測定を得ることができる。たとえば、既述の実施形態のいずれかによる照明デバイスは、温度センサーを介して標的体組織の温度を得ることができ、および／またはカメラセンサーを介して標的体組織の１つまたは複数の画像を捕捉することができる。少なくとも１つの実施形態では、照明デバイスは、１つまたは複数の可視光画像、１つまたは複数の赤外画像、１つまたは複数の紫外画像、所定範囲内の波長の光を測定する１つまたは複数の画像、および／または２つ以上の異なる所定範囲内の波長の光を測定する１つまたは複数の画像を捕捉し得る。一部の実施形態では、本明細書に記載したシステムの１つまたは複数は、第１のセットの測定を使用してベースライン測定を確立し、それにより引き続く光線療法処置の安全性または有効性をバリデートし、および／または使用者の健康状態をモニターすることができる。
[00355]ステップ４０２０で、本明細書に記載したシステムの１つまたは複数は、光線療法処置の間に、生体組織に光を投射し得る。次にステップ４０３０で、本明細書に記載したシステムの１つまたは複数は、生体組織の第２のセットの測定を得ることができる。一部の実施形態では、第２のセットの測定は、第１のセットの測定に含まれる同じ種類の測定を含み得る。例示的なコンピューター実行方法４０００は光に関して提供しているが、開示した原理は既述の生物学的効果のいずれかを誘起し得る任意の光に適用可能である。
[00356]ステップ４０４０で、本明細書に記載したシステムの１つまたは複数は、第１のセットの測定および第２のセットの測定のうち少なくとも１つに基づいて操作を実施し得る。１つの例では、クライアント側アプリケーション（たとえば図３９の３９１０）は、発光デバイス（たとえば図３９の１０２）からの第１のセットの測定および第２のセットの測定の解析のためにサーバー側アプリケーション（たとえば図３９の３９０８）に中継し得る。一実施形態では、サーバー側アプリケーションは、第１のセットの測定および／または第２のセットの測定を使用し、第１のセットの測定と第２のセットの測定との比較に基づいて、生体組織に光を投射することの安全性または有効性をバリデートすることができる。
[00357]別の例では、図３９に図示する照明デバイス１０２および／またはクライアント側アプリケーション３９１０は、第１のセットの測定と第２のセットの測定の比較に基づいて、引き続く光線療法処置のパラメーターを調節し得る。たとえば、照明デバイス１０２および／またはクライアント側アプリケーション３９１０は、引き続く光線療法処置の継続時間、強度、ピーク波長、または光の波長範囲を調節し得る。
[00358]一部の実施形態では、照明デバイス１０２は、光１３０を受容することを意図していない体組織１０４の部分（たとえば図４１および図４２における保護区域４１５０等の、治療区域１４０とみなされない体組織１０４の任意の部分）に光１３０が到達することを防止する１つまたは複数の光ブロック要素を含み得る。図４１は、光をブロックする光ガイド４１２０を有する照明デバイス１０２の例示的な構成４１００の説明図である。この構成では、照明デバイス１０２は体腔４１１０に部分的または完全に合致するような寸法および形状とされ得る。この実施形態では、発光器（複数可）１２０は１つまたは複数の経路（たとえば経路４１３０および４１４０）に沿って体腔４１１０の中で光１３０を発するように作動可能であってよく、光をブロックする光ガイド４１２０は、（１）光１３０が直接の経路４１３０に沿って治療区域１４０まで進むことを可能にするが、（２）光１３０がブロックされた経路４１４０に沿って保護区域４１５０まで進むことを防止するように賦形され得る。図４２は、光をブロックする光ガイド４２２０を有する照明デバイス１０２の例示的な構成４２００を図示する。この実施形態では、発光器（複数可）１２０は、多数の経路（たとえば経路４２３０および４２４０）に沿って体腔４２１０の外の光１３０に作動可能であってよく、光をブロックする光ガイド４２２０は、（１）光１３０が直接の経路４２３０に沿って体腔４２１０内の治療区域１４０まで進むことを可能にするが、（２）光１３０がブロックされた経路４２４０に沿って保護区域４１５０まで進むことを防止するように賦形され得る。
[00359]光をブロックする光ガイド４１２０および／または４２２０は、実質的な光の量をブロックし、反射し、または吸収することによって、光が使用者の体のある部分に到達することを防止するように作動可能な任意の光ブロック成分を含み得る。一部の例では、光をブロックする光ガイド４１２０および／または４２２０は、光がその領域を通って自由に伝達されることを可能にする１つもしくは複数の中空もしくは透明の領域および／または光がその領域を通って自由に伝達されることを防止する１つもしくは複数の固体状、反射性、もしくは不透明の領域を含み得る。光をブロックする光ガイド４１２０および／または４２２０の例は限定なく、中空円筒、管類、パイプ、シュラウド、ファネル、スヌート、およびコリメーターを含む。一部の例では、光をブロックする光ガイド４１２０および／または４２２０は、体腔の拡張ならびに組織の拡大および／または移動等のさらなる機能を実施し得る。たとえば、図４３～図５３に関して図示するマウスピースおよび／または光ガイドは、（たとえば使用者の頬または舌が光に曝露されることを防止するための）１つまたは複数の光をブロックする領域を含み得る。
[00360]光をブロックする光ガイド４２２０は、これが挿入される体腔に基づく好適な形状であってよい。たとえば、光をブロックする光ガイド４２２０は、鼻腔、耳腔、咽喉腔、喉頭腔、咽頭腔、気管腔、食道腔、尿道腔、膣腔、または頸管腔のうち少なくとも１つに添いまたはその中に合致するように賦形され得る。一実施形態では、体腔４１１０は口腔であってよく、光をブロックする光ガイド４２２０は口に合致して光１３０を口腔内の生体組織に方向付けるように賦形され得る。
[00361]図４３～図５２は、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光（たとえば一酸化窒素調節光および／または既述の生物学的効果のいずれかを誘起する光）を送達するための照明デバイス１０２の例示的な手持ちの構成４３００の種々の図面を図示する。示すように、照明デバイス１０２は、（１）発光器（複数可）１２０を含み、保護するためのハウジング４３０２、（２）少なくとも発光器駆動回路１１０、照明デバイス１０２および／もしくは発光器（複数可）１２０を活性化するためのボタン４３０６、ならびに／またはキャリア４３０８を含み、保護するためのハウジング４３０４、ならびに（３）少なくともバッテリー４３１２を含み、保護するためのハウジング４３１０を有する外部ハウジングを含み得る。一部の実施形態では、ハウジング４３０４は、ボタン４３０６を係合するための触知できる要素４３１６ならびに照明デバイス１０２を充電しおよび／もしくは照明デバイス１０２に保存されたデータにアクセスするためのポート４３１８を有するスリーブまたはオーバーモールド４３１４によって包まれ得る。図４６の分解図では、発光器（複数可）１２０は印刷回路ボード４３２０に取り付けられ、印刷回路ボードはねじ４３２２（または他の任意の好適な固定具）によってハウジング４３０２に固定され得る。さらに、照明デバイス１０２は、使用者の口腔内および／またはその付近に光１３０を送達するためのレンズ４３２４を含み得る。一部の実施形態では、保持リング４３２６がレンズ４３２４をハウジング４３０２に固定し得る。この例では、保持リング４３２６とレンズ４３２４との間にレンズワッシャー４３２８を位置させてよく、レンズ４３２４とハウジング４３０２との間にレンズガスケット４３３０を位置させてもよい。示すように、照明デバイス１０２は、使用者の口腔内への挿入に適した寸法および形状とされた光ガイド４３３２およびマウスピース４３３４を含み得る。
[00362]図４８Ａ～図４８Ｄに示すように、マウスピース４３３４は、使用者の口腔（たとえば使用者の唇および頬）の表面に対面しまたはこれと係合する外表面４８０２、使用者の歯と対面する咬合表面４８０４、および使用者の歯の裏側に係合する突起４８０６を含み得る。一部の実施形態では、外表面４８０２は、光線療法処置の間に使用者の口腔を拡張するために、使用者の唇および／または頬に外向きの力を印加し得る。一部の実施形態では、咬合表面４８０４および／または突起４８０６は、使用者が咬合表面４８０４を噛むことによって照明デバイス１０２を使用者の口の中に固定することを可能にし得る。一部の実施形態では、マウスピース４３３４は、照明デバイス１０２を使用者の口腔内の適切な深さに指示することを助け得る。一実施形態では、マウスピース４３３４は、照明デバイス１０２を使用者の口腔内の光１３０に曝露される組織の面積が約２５ｃｍ２に等しくなる深さに指示し得る。一実施形態では、マウスピース４３３４は、光ガイド１３２０を使用者の口腔内の光の組織への照度が約１６０ｍＷ／ｃｍ２未満になる深さに指示し得る。これに関して、マウスピース４３３４は、光ガイド４３３２を少なくとも部分的に口腔内またはその付近に位置決めし保持して、発光器（複数可）１２０から発する光が標的組織、たとえば中咽頭に照射するための好適な位置で光ガイド４３３２を出ることを保証するように構成された光ガイド位置決め材と称し得る。少なくとも一部の実施形態では、マウスピース４３３４は、光が使用者の口腔の部分に到達することをブロックするように機能し、その目的に適するような形状および寸法とされ得る。一部の実施形態では、マウスピース４３３４は照明デバイス１０２から取り外し得る。
[00363]図４９Ａ～図４９Ｄに示すように、光ガイド４３３２は、使用者の口の中に挿入された際に使用者の舌を押圧するための舌圧子４９００を含み得る。一部の実施形態では、舌圧子４９００は、使用者の咽喉の裏側、中咽頭（または別の治療区域）を発光器（複数可）１２０によって発せられる光に曝露させるように、使用者の舌を移動させ得る。舌圧子４９００は任意の好適な寸法および形状を有してよく、光が使用者の舌に到達することをブロックするように機能し得る。一部の実施形態では、光ガイド４３３２は、それを通って光が通過する光伝達経路４９０４を画定する円筒状の壁４９０２を含み得る。少なくとも一部の実施形態では、円筒状の壁４９０２は光が使用者の口腔の部分に到達することをブロックするように機能してよく、その目的に適した形状および寸法とされ得る。一部の実施形態では、光ガイド４３３２は取り外し可能であり得る。図４９Ａ～図４９Ｄに図示する実施形態では、光ガイド４３３２はハウジング４３０２のノッチ５１０２および５１０４と対面するように賦形された固定タブ４９０６を含み得る。図５２に図示する代替の実施形態では、光ガイド４３３２はハウジング４３３２の対応する突起（たとえば突起５２０２）と固く係合するように賦形された固定ノッチ（たとえばノッチ５２０４）を含み得る。
[00364]一部の実施形態では、光ガイド位置決め材とも称され得るマウスピース４３３４および光ガイド４３３２は、単一の分離できない構造の部分であってよい。あるいは、マウスピース４３３４および光ガイド４３３２は、互いに固く接合されて取り外し可能なアセンブリを形成する分離可能な構造であってもよい。いずれの場合も、マウスピース４３３４（たとえば光ガイド位置決め材）および光ガイド４３３２の組合せは、照明デバイス１０２に取り外し可能に取り付けられる組合せアセンブリを形成し得る。図５０Ａ～図５０Ｄは、マウスピース４３３４および光ガイド４３３２の例示的な取り外し可能なアセンブリ５０００を図示する。この実施形態では、光ガイド４３３２は、マウスピース４３３４の対応するノッチと対面して光ガイド４３３２をマウスピース４３３４から工具なしに分離することを容易にするように賦形された固定突起４９０８を含み得る。
[00365]図５１Ａ～図５１Ｃはそれぞれ、一部の実施形態による図５０Ａ～図５０Ｄのマウスピース４３３４と光ガイド４３３２の取り外し可能なアセンブリ５０００を取り外した図４３の照明デバイス１０２の側面図、前面図、および透視図である。ある特定の実施形態では、図４９Ａ～図４９Ｄに図示する固定タブ４９０６は、ハウジング４３０２のノッチ５１０２および５１０４にスナップ嵌合しまたはその他の方法で取り付けられるように構成され得る。これに関して、マウスピース４３３４および光ガイド４３３２は、清掃および／または交換のために照明デバイス１０２から容易に取り外し得る。
[00366]図５２は、マウスピース４３３４および光ガイド４３３２が照明デバイス１０２から容易に取り外される実施形態についての、例示的な照明デバイス１０２の別の例示的な構成５２００の側面図である。図示するように、光ガイド４３３２は、ハウジング４３０２の対応する突起（たとえば突起５２０２）と固く係合するように賦形された固定ノッチ（たとえばノッチ５２０４）を含み得る。
[00367]図５３は、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光を送達するための照明デバイス１０２の例示的な手持ちの構成５３００を図示する。図示するように、照明デバイス１０２は、発光器（複数可）、発光器駆動回路１１０、および／または既述の１つもしくは複数のセンサーのうち１つまたは複数を含み保護するための外部ハウジング５３０２を含み得る。一部の実施形態では、外部ハウジング５３０２は、ハンドグリップ５３０４、ならびに照明デバイス１０２および／または発光器（複数可）を活性化するためのボタン５３０６を含み得る。一部の実施形態では、照明デバイス１０２は、使用者の口、頬、および／または歯と対面するためのマウスピース５３１０ならびに使用者の舌を移動させるための舌圧子５３０８を含み得る。一部の例では、照明デバイス１０２は、照明デバイス１０２の使用者がそれを用いて照明デバイス１０２の適正な挿入深さを測ることができる位置決めプレート５３１２ならびに／または使用者が咬合ガード５３１４を噛むことによって照明デバイス１０２を固定することを可能にするための上部および下部の咬合ガード５３１４を含み得る。一部の実施形態では、位置決めプレート５３１２は、使用者の口の外表面に接した際に、照明デバイス１０２を使用者の口腔内の適切な深さに指示することを助け得る。一実施形態では、位置決めプレート５３１２は、照明デバイス１０２を使用者の口腔内の光に曝露される組織の面積が約２５ｃｍ２に等しくなる深さに指示し得る。一実施形態では、位置決めプレート５３１２は、光ガイド１３２０を使用者の口腔内の光の組織への照度が約１６０ｍＷ／ｃｍ２未満になる深さに指示し得る。
[00368]図面には示していないが、好適な寸法および形状とされたマウスピースおよび／または光ガイドは（図４３～図５３に関連して記述したマウスピースおよび光ガイドと同様）、図１４～図２１に図示する照明デバイス１０２の例示構成に一体化することもできる。さらに、図４３～図５３に関連して記述したマウスピースおよび光ガイドは、光ガイド１３２０の特色のいくつかまたは全てを含み得る。
[00369]図５４Ａ～図５４Ｅは、中咽頭を含む使用者の口腔内またはその付近の生体組織に光（たとえば一酸化窒素調節光および／または既述の生物学的効果のいずれかを誘起する光）を送達するための照明デバイス１０２の例示的な手持ちの構成５４００の種々の図面を図示する。図５４Ａは照明デバイス１０２の例示的な手持ちの構成５４００の前面透視図、図５４Ｂは背面透視図、図５４Ｃは前面図、図５４Ｄは側面図、図５４Ｅは上面図である。図５４Ａ～図５４Ｅの例示的な手持ちの構成５４００は、既述の図４３～図５２の例示的な手持ちの構成４３００と同様であり、舌圧子４９００は、ハウジング４３０２により近い舌圧子４９００の対応する幅より大きい舌圧子４９００の端部における幅を含む形状をさらに画定する。このようにして、舌圧子４９００の端部は使用者の口に挿入された際に使用者の舌の大きな部分を押圧するように構成され得る。さらに、ハウジング４３０２は、ハウジング４３０２の熱の放散を提供し得る１つまたは複数の機構４３０２’を形成し得る。同様の機構４３０２’を図４３に図示するが、これはハウジング４３０２の多くの側面を包むような方式で提供される一方、図５４Ａ～図５４Ｅの実施形態では、機構４３０２’はハウジング４３０２の背面に沿って提供され、光ガイド４３３２に隣接したハウジングの部分の周囲を包んでいる。
[00370]本明細書に記載した光線療法は口腔、耳道、咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、および／または食道の選択した部分に適切なデバイスを使用して投与され、デバイスの選択は光が投与される位置に依存する。本明細書に記載した治療方法は、所望の領域に所望の特徴（たとえば波長特性、放射フラックス、継続時間、パルスまたは非パルス、コヒーレント性、その他）を有する光を送達することができる任意の光送達デバイス（複数可）を使用して行なうことができる。
[00371]上記の照明デバイスに加えて、光線療法の実施において使用することができる代表的な種類の光送達デバイスおよび／または本明細書に記載した光送達デバイスは、患者の口腔、耳道、その他の任意の部分（複数可）に光を送達するために使用することができる（および／またはそれらの部分の中に位置決めしもしくはそれらを通過することができる）任意のデバイスを含む。その例は、（たとえば患者の口および／または鼻腔に挿入されまたは挿入され得る形状および寸法とされた）発光デバイス、口、咽喉、耳、および鼻に到達する検眼鏡、咽喉により深く、また喉頭、咽頭、食道、気管、その他に到達するための気管支鏡等のスコープ類、発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する管類、その他を含むが、それらに限定されない。
[00372]例は、（たとえば患者の鼻腔等の口腔、および／または耳道に挿入されまたは挿入され得る形状および寸法とされた）発光デバイス、発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する検眼鏡等のスコープ類、発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する管類、その他を含むが、それらに限定されない。種々の実施形態では、光源はワンド、フラッシュライト、検眼鏡、または光パネルである。
[00373]患者の口および／または鼻腔に挿入されまたは挿入され得る形状および寸法とされた発光デバイスは一般に、患者の口および／または鼻腔への挿入に適し、所望の特徴を有する光を発することができる任意のデバイスを含む。その例は、平坦でも曲線状でもよいパネル、ワンド、フラッシュライト、スピーカーに加えてもしくはその代わりに光源を有するヘッドフォン、スコープ類、管類、および口腔内デバイスを含む。これらのデバイスのそれぞれは、口腔、耳道、その他の中に光を照らすための発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＯＬＥＤ、超発光ダイオード（ＳＬＤ）、レーザー、およびそれらの組合せ等の発光源を有する。
[00374]発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）を含むスコープ類は、本明細書に記載した方法において使用することができる。そのようなスコープ類は、患者の呼吸管の任意の領域への（および／または任意の領域を通る）挿入に適した任意のデバイスを含む。少なくとも１つの光送達部品および／または少なくとも１つの発光要素が、スコープの中に配置されおよび／またはスコープによって支持される。
[00375]好適なスコープ類の代表的な例は、気管支鏡、鼻咽頭鏡、ファイバースコープ、その他を含む。好適な光送達部品の代表的な例は、光学ファイバーデバイスおよびその他の導波管を含む。
[00376]１つの特定の実施形態では、臨床医が患者の口、耳、および鼻を観察することを可能にするよりも、１つまたは複数の特定の抗微生物波長の光を発するＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザー、その他の光源を装備した検眼鏡が開示される。この実施形態の態様では、検眼鏡は耳および／または鼻に光の焦点を当てるための付属品を有する。
[00377]検眼鏡は、眼の媒質（角膜、水様液、水晶体、および硝子体）および網膜を検査することを意図した、照明用および観察用の光学部品を含む手持ちの、典型的にはバッテリー駆動されるデバイスである。しかし、検眼鏡はまた、典型的にはデバイスが耳、鼻孔、口、および咽喉を照明するために使用されることを可能にする種々の付属品を含む。
[00378]１つのそのような付属品は耳鏡付属品であり、これは使用者が耳道および鼓膜を照明することを可能にする。
[00379]別の種類の付属品は（しばしば耳鏡付属品と併せて使用される）鼻鏡アダプターである。耳鏡付属品を鼻鏡アダプターとともに使用する際には、デバイスは、鼻道を通る視線を維持しながら、一方の鼻道を一度に、鼻孔（小鼻）を照明することができる。
[00380]ベントアーム照明器は、患者の口および上咽頭を照明するために使用することができる手持ちの光源である。これは副鼻腔の透過照明にも使用することができる。典型的な検眼鏡または気管支鏡はオンオフスイッチを含むがタイマーを含まない一方、本明細書に記載した気管支鏡はタイマーを含むことができ、これは治療がいつ完了したかを使用者が知ることを可能にする。タイマーは、光が投与される場所、投与される波長、その他に基づいて異なる治療時間を含み得る。
[00381]患者の喉頭蓋を通過するデバイスのある特定の実施形態（たとえば患者の口または鼻腔を通り、喉頭蓋を通過して気管に入るスコープ類および管類を含むデバイス）は、デマンド弁型の部品を含むことができる。これはスキューバダイビング用のデバイスにおけるデマンド弁と同様であり、喉頭蓋がデバイス（たとえばスコープまたは管）の挿入をブロックすることを防止することを補助する。
[00382]発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）、たとえばＬＥＤ、ＯＬＥＤ、またはレーザー光を発するもしくは送達する部品を有する管類は、本明細書に記載した方法において使用することができる。これは患者の口腔の任意の領域への（および／または任意の領域を通る）挿入に適した任意のデバイスを含み、少なくとも１つの光送達部品および／または少なくとも１つの発光要素が、管の中に配置されおよび／または管によって支持される。別の実施形態では、管は管の前におよび管の周囲の種々の場所に位置決めされた光源を含み、それにより使用者の咽喉、口蓋、舌、歯茎、および頬を同時に照らすことができる。好適な管類の代表的な例は、気管切開管、気管内管、および経鼻栄養管、ならびに発光要素（複数可）および／または光送達部品（複数可）を有する管類の代表的な例を含む。管の中に配置されおよび／または管によって支持される少なくとも１つの光学ファイバーおよび／またはその他の導波管、ならびに光学ファイバー（複数可）および／またはその他の導波管（複数可）に光を供給するように位置決めされ配向された少なくとも１つの発光要素を有する管類が特に含まれる。
[00383]別の態様では、光源は直線状でも曲線状でもよいパネル（即ち光パネル）であり、使用者はたとえば口角鉤を用いて口を開くことによって光に曝露することができ、光源を保持するよりむしろ患者が座りまたは横たわってパネルに曝露されるようにパネルを位置決めすることができる。パネルは、パネルの位置を合わせることを容易にするクリップまたはスタンドを含んでよく、それにより使用者の口、鼻、および／または耳を抗微生物光に曝露することができる。
[00384]上で注記したように、本明細書に記載した方法の実施（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）における使用のためのデバイスは、患者の呼吸管の所望の領域に所望の特徴（たとえば波長特性、放射フラックス、継続時間、パルスまたは非パルス、コヒーレント性、その他）を有する光を送達することができる少なくとも１つの発光要素を含む。波長特性は、飽和、波長スペクトル（たとえば波長範囲、半値全幅値）、優勢な波長、および／またはピーク波長）を含む。
[00385]ある特定の実施形態では、発光要素（複数可）の少なくとも１つは、固相発光デバイスである。固相発光デバイスの例は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＳＬＤ、レーザー、薄膜エレクトロルミネセンスデバイス、粉末化エレクトロルミネセンスデバイス、電場誘起ポリマーエレクトロルミネセンスデバイス、およびポリマー発光電気化学セルを含むが、これらに限定されない。
[00386]ＬＥＤおよびレーザーの両方が変動出力の光源であるが、ＬＥＤの方がこれに関する順応性が高い。レーザーは、それ未満では出力が得られず、それを超えるとより大きな駆動電流が印加されるとともに出力が指数的に増大する閾電流を有する。対照的にＬＥＤは極めて低い駆動電流で発光が始まり、発光は駆動電流の増加にほぼ比例する。レーザーに対するＬＥＤのこの利点は、組織を損傷するほど大きなフラックスを提供せずに標的の疾患を治療するために十分なフラックスを供給するために重要であり得る。この特色は、様々で複雑な局所形態に対処するために同じ医用デバイスが使用される肺等の体内の区域において特に重要であり得る。
[00387]ＬＥＤはレーザーのように狭いスペクトル幅を有するコヒーレントな光源ではないが、ＬＥＤは光バイオモジュレーション（ＰＢＭ）においてレーザーに対してある種の利点を提供し得る。これらの利点は、光受容体分子によるＰＢＭ吸収の１つの成分に直接応用可能である。ＬＥＤはＵＶからＩＲまでの広い波長範囲でレーザーより容易に利用できる。広い波長範囲にわたって利用可能であることに加えて、ＬＥＤはその範囲内のより離散した波長でより容易に利用可能である。ＬＥＤはレーザーよりスペクトル幅が広いという特徴があり、そのため、標的分子による吸収は、数ｎｍ幅のレーザーの発光波長を間違って選択することによって失われる可能性が低い。ＬＥＤにはまた、レーザーより遠距離場が広いという特徴があり、これにより、直接の発光であろうと、他の光学要素を介した標的の照明であろうと、大きな面積のより均一な処置がレーザーを用いる場合より簡単にできる。最後に実用的な見地から、ＬＥＤはレーザーより発光ｍＷあたりのコスト効率が高く、より容易に利用可能であり、光学系における使用がより容易である。したがって一実施形態では、本明細書に記載した治療方法は光源としてＬＥＤを使用する。ある特定の実施形態では、発光要素の１つ、いくつか、または全ては、２５ｎｍ未満（または２０ｎｍ未満、または１５ｎｍ未満、または５ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１０ｎｍ～２５ｎｍの範囲、または１５ｎｍ～２５ｎｍの範囲）の半値全幅値を有する。
[00388]ある特定の実施形態では、単一の固相エミッターパッケージの中に異なる発光要素が含まれる。ある特定の実施形態では、発光要素は１つのアレイまたは２つ以上のアレイに配置される。ある特定の実施形態では、発光要素は１つまたは複数の波長変換材料を含み、その例は蛍光体材料、蛍光染料材料、量子ドット材料、および蛍光材料を含む。
[00389]本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイスのある特定の実施形態（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、デバイスのマイクロコントローラーの少なくとも１つによる使用のための少なくとも１つの条件づけられた電力シグナルを提供するように配置された電力供給回路を含み得る。
[00390]本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイスのある特定の実施形態（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、光を散乱しまたは光の散乱を促進する１つまたは複数の機構および／または部品を含み得る。
[00391]当業者は種々のそのような機構および部品を熟知しており、そのような機構および部品のいずれも、本明細書の範囲内である。
[00392]そのような機構および部品の代表的な例は、（１）（たとえば光ファイバーの末端に位置決めされ、光ファイバーを出る光をたとえば球状３２０°に拡散させることができる）デジタル光プロセッサー、（２）光拡散および／または光散乱材料（たとえば酸化亜鉛、二酸化ケイ素、二酸化チタン、その他）、（３）テクスチャー加工された光散乱表面、（４）パターン化された光散乱表面、（５）（球状に再発光しやすい）蛍光体またはその他の波長変換材料を含む。
[00393]ある特定の実施形態では、低吸収性で光散乱性の粒子、液体、および／または気体を、それらの粒子、液体、および／または気体が逃散することを防止する低吸収性の要素の中に位置決めすることができる。
[00394]ある特定の実施形態では、光抽出機構を提供することができ、これは様々な寸法および／または形状を含み得る。ある特定の実施形態では、光抽出機構は可撓性の印刷回路ボードの上に均一にまたは不均一に分布し得る。ある特定の実施形態では、光抽出機構はテーパー状の表面を含み得る。ある特定の実施形態では、異なる光抽出機構は１つまたは複数の連結された部分または表面を含み得る。ある特定の実施形態では、異なる光抽出機構は互いに離散しまたは空間的に分離され得る。ある特定の実施形態では、光抽出機構は線、列、ジグザグの形状、またはその他のパターンで配置され得る。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の波長変換材料が、１つまたは複数の光抽出機構の上にまたはその付近に配置され得る。
[00395]本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイスのある特定の実施形態（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、１つまたは複数の任意の種類のセンサーを含み得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載した方法の操作は、１つもしく複数のセンサーまたはその他の要素によって生成される１つまたは複数のシグナルに関与し得る。
[00396]温度センサー、光センサー、画像センサー、近接度センサー、血圧またはその他の圧力のセンサー、化学センサー、バイオセンサー（たとえば心拍数センサー、体温センサー、化学種もしくは生物種の存在または濃度、またはその他の状態を検出するセンサー）、加速度計、湿度センサー、パルスオキシメーター等のオキシメーター、電流センサー、電圧センサー、その他を含む種々の種類のセンサーを採用することができる。
[00397]光の投射および／または本明細書に開示したデバイスの操作に影響し得る他の要素は、タイマー、サイクルカウンター、オンオフスイッチ等の手動操作される制御要素、（おそらくトランシーバーにおいて具現化される）無線の送信機および／または受信機、ラップトップまたはタブレットコンピューター、モバイルフォン、または別の携帯型デジタルデバイスを含む。本明細書に開示したデバイスと１つもしくは複数のシグナル発生またはシグナル受信要素との間の有線および／または無線の通信が提供され得る。これらの態様のいずれにおいても、使用者は、使用者を過度に光に曝露することなく、所望の抗微生物効果をもたらすために十分な出力および十分な時間で、光に曝露されることができる。
[00398]ある特定の実施形態では、本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイス（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、１つまたは複数のセンサーシグナルを指示する情報またはその他の任意の情報を保存するように構成された１つまたは複数の記憶要素を含み得る。
[00399]本明細書に記載した方法の実行における使用のためのデバイスのある特定の実施形態（および本明細書に記載したデバイスのある特定の実施形態）は、デバイスの外部の電子デバイスと電子的に通信するように構成された１つまたは複数の通信モジュールを含み得る。
[00400]使用者は眼の保護材を着用しているので、使用者は投与される波長を見ることができないことがある。したがって、気管支鏡等の光源は、光治療が終了したという聴覚または触覚によるシグナルを提供し得る。これらの実施形態の一部の態様では、光源はアプリを使用して制御することができる。他の態様では光源自体がタイマーを含み、それにより使用者は光が投与される時間を設定することができる。
[00401]対象が抗微生物波長で光に曝露される際には、使用者の眼をこれらの波長への曝露から保護することが重要である。それを行なうためにいくつかの方法がある。青色の波長またはＵＶ波長の光が使用される一実施形態では、これらの波長をカットする眼鏡、ゴーグル、または日焼けベッドで使用されるようなアイシールドで対象の眼を保護することができる。別の実施形態では、眼は、ゴーグル、アイマスク、その他の形態であってよい不透明なカバーで覆われる。
[00402]使用者がある波長に供されることを防止するコーティングは当技術で周知である。その例はＵＶ保護コーティング、抗青色コーティング、その他を含む。一部の実施形態では、特に眼科用レンズおよびゴーグルに関して、レンズ／ゴーグルの両主面の一方は、青色光等の望ましくない光を低減し、それにより着用者の網膜に対するいずれの光誘起光毒性効果をも低減することを意図した光学フィルターを含み得る。一態様では、これは波長範囲および入射角に関して定義される。本明細書で使用する場合、「ｘ～ｙの範囲」は、「ｘからｙまでの範囲内」を意味し、両方の限界ｘおよびｙはこの範囲内に含まれる。
[00403]ヒトに対する可視光は約３８０ナノメートル（ｎｍ）波長から７８０ｎｍまでの波長範囲の光スペクトルにわたって延在する。約３８０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲のこのスペクトルの部分は高エネルギーの実質的に青色の光に対応する。多くの研究が、青色光はヒトの眼の健康、特に網膜に対して光毒性効果を有していることを示唆している。網膜に対する光毒性の青色光の伝達を防止しまたは制限する適切なフィルターを有するレンズ／ゴーグルを使用して、これらの波長およびその他の波長に対する曝露を制限することができる。
[00404]他のフィルターは、網膜を有害な波長に曝露することなしに、４６５ｎｍより大きい波長の可視光を効率的に伝達し、それにより着用者の良好な視力を維持する。したがって、一実施形態では、レンズは４６５ｎｍ～４９５ｎｍの波長範囲内の顕著な伝達を可能にする一方、４２０ｎｍ～４５０ｎｍの波長範囲で眼が受容する青色光の量をカットする。これを達成する１つの方法は、典型的には複数の誘電体層を含む全体として厚い積み重ねからなる高選択性の狭い帯域のフィルターを使用することである。そのようなフィルターは、既に述べたような狭帯域の光学フィルターが堆積された前主面に適用することができる。これに関して、眼科用レンズの前主面は、眼鏡の着用者の眼から最も遠い眼科用レンズの前主面である。対照的に、眼鏡の着用者の眼に最も近い眼科用レンズの主面は、後主面である。
[00405]眼科用レンズの前主面への光の直接入射が前主面に堆積された狭帯域フィルターに対する反射によって効率的に排除されたとしても、ある場合には着用者の背景から発する間接的な光が眼鏡の着用者の眼に反射される。この理由により、日焼けベッドとともに使用される型の日焼けゴーグルのようなゴーグルを使用することが好ましい場合がある。
[00406]理想的には、十分な眼の保護は使用される光の波長に適合され、それにより、着用者の網膜に到達する光毒性の青色光のような光毒性の光の量を安全なレベルまで顕著に低減させることができる。一実施形態では、眼鏡またはゴーグルは前主面および後主面を有する眼科用レンズを含み、両主面のうち少なくとも１つはフィルターを含み、フィルターは前記フィルターを含む主面に以下の特性を提供する。即ち４２０ｎｍ～４５０ｎｍの波長範囲内、０°～１５°の範囲の入射角で、５％より高くまたはこれに等しい平均青色立体面反射率（Ｒｍ、Ｂ）、０°～１５°の範囲の入射角における分光反射率曲線で、その反射率曲線が４３５ｎｍ未満の波長で最大の反射率、および８０ｎｍより大きい半値全幅（ＦＷＨＭ）を有し、０°～１５°の範囲の入射角Θおよび３０°～４５°の範囲の入射角Θ’についてパラメーターΔ（Θ、Θ’）が式Δ（Θ、Θ’）＝１－［ＲΘ’（４３５ｎｍ）／ＲΘ（４３５ｎｍ）］で定義され、このパラメーターΔ（Θ、Θ’）は０．６より大きくまたはこれに等しい様式であり、ここでＲΘ（４３５ｎｍ）は入射角Θで波長４３５ｎｍにおける前記フィルターを含む主面の反射率値を表わし、ＲΘ’（４３５ｎｍ）は入射角Θ’で波長４３５ｎｍにおける前記フィルターを含む主面の反射率値を表わす。
[00407]別の実施形態では、本発明は前主面と後主面を有する眼科用レンズに関し、両主面のうち少なくとも１つはフィルターを含み、フィルターは前記フィルターを含む主面に以下の特性を提供する。即ち４２０ｎｍ～４５０ｎｍの波長範囲内、０°～１５°の範囲の入射角で、５％より高くまたはこれに等しい平均青色立体面反射率（Ｒｍ、Ｂ）、０°～１５°の範囲の入射角における分光反射率曲線で、この反射率曲線が４３５ｎｍ未満の波長で最大の反射率、および７０ｎｍより大きいかこれに等しく、好ましくは７５ｎｍより大きいかこれに等しい半値全幅（ＦＷＨＭ）を有し、０°～１５°の範囲の入射角Θおよび３０°～４５°の範囲の入射角Θ’についてパラメーターΔ（Θ、Θ’）が式Δ（Θ、Θ’）＝１－［ＲΘ’（４３５ｎｍ）／ＲΘ（４３５ｎｍ）］で定義され、このパラメーターΔ（Θ、Θ’）は０．５より大きくまたはこれに等しい様式であり、ここでＲΘ（４３５ｎｍ）は入射角Θで波長４３５ｎｍにおける前記フィルターを含む主面の反射率値を表わし、ＲΘ’（４３５ｎｍ）は入射角Θ’および／または０°～１５°の範囲の入射角で波長４３５ｎｍにおける前記フィルターを含む主面の反射率値を表わし、パラメーターΔｓｐｅｃｔｒａｌは式Δｓｐｅｃｔｒａｌ＝１－［Ｒ０°－１５°（４８０ｎｍ）／Ｒ０°－１５°（４３５ｎｍ）］で定義され、このパラメーターΔｓｐｅｃｔｒａｌは０．８より大きいかこれに等しい様式であり、ここでＲ０°－１５°（４８０ｎｍ）は対応する入射についての波長４８０ｎｍにおける前主面の反射率を表わし、Ｒ０°－１５°（４３５ｎｍ）は対応する入射についての波長４３５ｎｍにおける前主面の反射率を表わす。これらの型の眼科用レンズは、４２０ｎｍ～４５０ｎｍの波長範囲内の平均反射率を提供することによって、使用者の網膜への光毒性の青色光の伝達を最小化することを可能にする。
[00408]口腔内に挿入するために構成されたデバイスについては、口角鉤が含まれ得る。口角鉤は頬を口から引き出して、術式の間に口が露出されたままになるように頬を適所に保持するために使用される医療装置である。より具体的には、口角鉤は粘膜骨膜弁、頬、唇、および舌を治療区域から離して保持し、それにより光が口／口腔の全体を処置することを容易にする。本明細書で開示するように、口角鉤は上記の照明デバイスのための光ガイド位置決め材および／またはマウスガードの部品として組み込まれ得る。
[00409]口角鉤の例を図５６Ａおよび図５６Ｂに示す。図５６Ａは例示的な口角鉤５６００の透視図である。口角鉤５６００は、口もしくは口腔の他の部分または咽喉で術式を実施するために十分広い開口を臨床医または歯科医に提供するように設計されたプラスチック等の透明な材料を含み得る。これらを使用することができ、また透明なプラスチックを透過する有害な波長から使用者の眼を保護するために眼の保護材を使用することができるが、全ての波長に不透明か、または有害な波長をカットするコーティングを有する口角鉤を使用することが好ましい。臨床医または歯科医は口にアクセスするために鈎を使用する必要はなく、また必要な全ては光源にアクセスすることであり、使用者の眼をこれらの波長の光に曝露することを最小化しまたは防止することが有利であるので、これは特に正しい。
[00410]図５６Ｂは、光線療法の間にある波長の光をブロックするように構成されたフィルター等の材料を含む口角鉤５６１０の透視図である。たとえば、中咽頭にまたはその付近に光を投射するために、光が、送達する青色光または４００ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光を含むならば、口角鉤５６１０はそのような青色光または４００ｎｍ～４５０ｎｍのピーク波長範囲内の光をカットする材料を含み得る。他の実施形態では、口角鉤５６１０は用途に応じて上記のピーク波長範囲のいずれかをカットしおよび／またはブロックする材料を含み得る。さらなる実施形態では、口角鉤５６１０は大部分の光が通過することをブロックするように構成された実質的に不透明または黒色でさえある材料を含み得る。ある特定の実施形態では、（たとえばカットおよび／または光のブロックのための）材料は口角鉤５６１０の全体を形成してよく、および／または材料がプラスチック等のホストバインダー材料の中に埋め込まれてもよい。さらなる実施形態では、カットおよび／または光ブロック材料は口角鉤５６１０の表面のコーティングとして提供され得る。
[00411]ある特定の実施形態では、口角鉤５６１０は、光源を受容するように適合された中央部の穴５６２０をも形成し得る（図示せず）。これに関して、１つまたは複数の光源は、光の送達のための穴５６２０にまたはその中に合致するようにまたは他の方法で位置決めされるように適合され得る。光源と口角鉤５６１０の一方または両方はガスケットに合致させることができ、それにより穴５６２０への光の押圧嵌合が影響され得る。あるいは、口角鉤５６１０にねじを形成して光源が適所にねじ込まれるようにしてもよい。これらの実施形態のいずれでも、使用者は光源を適所に保持する必要なく使用することができ、口角鉤５６１０は発光が使用者の口腔から外に出ることをブロックし得る。別の態様では、口角鉤５６１０は光が口腔に進入することを可能にすることを意図しているが、歯科医または臨床医が口腔内で手術処置を実施するために十分な開口を提供するために働く必要はないので、口角鉤５６１０は従来の口角鉤よりも狭い形状を形成してもよい。一実施形態では、口角鉤５６１０は光源を受容するように適合され、それにより使用者は口角鉤５６１０を口の中に挿入することによって光源を適所に維持することができる。たとえば、口角鉤５６１０は、光源を受容する開口部（たとえば穴５６２０）を含むことによって光源を受容するように構成することができ、光源は開口部に合致するように適合され得る。一態様では、口角鉤５６１０はねじ山を含んでよく、光源はこれらのねじにねじ込まれるように適合される。これに関して、口角鉤５６１０は、口角鉤５６１０の中に提供された不透明、黒色、および／もしくは光カット材料、または望ましくない方向への光の伝達を最小化するコーティングを含み得る。これは光源が口の中に挿入された際に使用者の眼を保護するように働き、それにより口角鉤５６１０を通過して口腔外に出る光の量を低減し得る。別の態様では、口角鉤５６１０はそれ以外にはプラスチックの固体片であるが、光源を受容する寸法とされた開口を含み、それにより使用者は光源を保持する必要なしに光を受容するために口を開けておくことが可能になる。
[00412]他の実施形態では、光を耳に伝達するように適合された１組の光源が開示される。これらの実施形態の一部の態様では、光への耳の曝露を容易にするために、光源は耳内ヘッドフォン、または標準のヘッドフォンの形状とすることができるが、デバイスは音を発する代わりに、またはそれに加えて、抗微生物波長の光を発する。本実施形態の一態様では、光源は耳上ヘッドフォンと類似した形態で提供され、これは音の伝達に加えてまたはその代わりに、抗微生物波長の光を耳に向けて発するための光源を含む。
[00413]一部の実施形態では、光源は鼻孔（小鼻）への光の伝達を容易にするように適合され得る。例として、図５７は光源を使用者の小鼻に固定するためのデバイス５７００の透視図である。デバイスはクリップ５７１０を含んでよく、それによりデバイス５７００と光学的に連絡される光源（複数可）は小鼻にクリップ止めされ得る。光源（複数可）はデバイス５７００に含まれてもよく、デバイスから離れて光学ケーブルおよび／または光ガイドによってデバイス５７００の受光末端５７２０に連結されてもよい。両方の小鼻に同時に光を投与することを容易にするため、二重の光源、または二重のデバイス５７００を使用することができる。これらの実施形態では、鼻道中の微生物を除去するために鼻内光線療法を使用することができる。
[00414]本開示の原理は、口、鼻、および／または耳に存在する微生物の生物学的活性を処理し、防止し、または低減するための光線療法キットを提供するためによく適し得る。そのようなキットは、抗微生物波長の光を口、鼻、および／または耳に送達するために使用することができる光源を含む既述の照明デバイスのいずれかの１つまたは複数の組合せを含み得る。そのような光線療法キットは、着用者の眼を抗微生物波長および／または全ての波長から遮蔽する保護眼鏡、ゴーグル、シールド、および／もしくはマスク、使用者の口に光を投与することを容易にするための上述の口角鉤、ならびに／または使用者の首をアーチ状にして口の中に伝達される光が使用者の咽喉および／または中咽頭等の標的の感染区域まで直線状の経路を進むように設計されたピロー等の他のデバイスおよびアクセサリーを含んでもよい。
[00415]ある特定の実施形態では、照明デバイスおよび治療は、肺まで進行する感染症および／または他の特定の肺障害にも適用され得る。処置に続いて、治療の経過は様々な方法で続けることができる。微生物感染の治療または防止は、たとえば症状の重症度、熱の有無、パルスオキシメトリーの使用、その他を追跡することによって、追跡することができる。肺の炎症障害の防止は、Ｘ線、肺機能検査、その他によって追跡することができる。チャレンジ検査は喘息の診断の確認を補助するために使用される肺機能検査であり、患者はヒスタミンまたはメタコリン等の喘息患者の症状を誘発することが知られている少量の物質を吸入する。物質を吸入した後、肺機能が評価される。１つまたは複数の生物学的効果を誘起する光送達の後、これらの物質の吸入に続く肺機能の低下が光線療法の開始前と比較して低減したか否かを決定することができ、これがそのような患者に光線療法が効果的であることの指標となる。
[00416]ＣＯＶＩＤ－１９を含むコロナウイルス感染と診断される恐れ、ならびにそれに続く迅速な入院および重篤な肺の機能不全による死亡は現実である。しかし、本明細書に記載した照明デバイスおよび方法を使用することにより、口腔を通って肺に進むウイルス粒子の数が不十分である限り、ＣＯＶＩＤ－１９への曝露の後でさえ、コロナウイルス科およびコロナウイルスへの感染を避け得る。これは、宿主細胞の受容体へのスパイクタンパク質の付着によって中咽頭腔および肺の粘膜組織に感染するＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２についても真実である。
[00417]インフルエンザを引き起こすオルトミクソウイルス科（たとえばインフルエンザ）ウイルスについても、同じことが真実である。コロナウイルス科およびオルトミクソウイルス科のウイルスは同様の症状を引き起こし、本明細書に記載した方法はある適用においてこれらのウイルスが口腔から肺へと移動することを防止するために有効である。
[00418]一実施形態では、コロナウイルスによる感染は一酸化窒素によって防止され得る。医薬品によるアプローチとは対照的に、一酸化窒素は口腔、耳道、喉頭、咽頭、中咽頭、咽喉、気管、および／または食道において、たとえばとりわけ４２５ｎｍおよび４３０ｎｍを含む４００ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長の可視青色光で上皮細胞を刺激することによって産生され得る。光によって開始される一酸化窒素の放出は、ヒト細胞への進入を停止することおよびウイルスの複製を不活化することによって、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびその他のコロナウイルス、ならびにインフルエンザＡおよびインフルエンザＢ等のインフルエンザウイルスに対する防御を強化する。最初の感染の後でウイルス粒子が呼吸器感染を引き起こすために十分な数で肺に進入する前にこれが達成できれば、その結果はコロナウイルスまたはインフルエンザによる呼吸器感染の感染後の防止となる。
[00419]いくつかの広く展開可能な医用デバイスの対処手段が想定され得る。コロナウイルスに曝露されたまたは曝露されたと考えられる患者に対する１つの具体的なアプローチは、気管支鏡（ＨｏｐｅＳｃｏｐｅ）の標準的操作チャネルを経由して口、咽喉、喉頭、咽頭、気管、および食道に通される細い青色光の光ファイバーに適合する通常の気管支鏡の術式を利用することである。この戦略によって感染を制限し、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２等のコロナウイルス、またはインフルエンザウイルスの肺組織への進展を停止させることができる。さらに、既述の照明デバイスのいずれも、コロナウイルスおよびインフルエンザウイルスに対する使用のための光の送達によく適し得る。
[00420]一酸化窒素（ＮＯ）は、侵入する病原体に対する先天性免疫応答の天然の部分であり、上皮組織における誘導型一酸化窒素合成酵素（ｉＮＯＳ）によって高いマイクロモル濃度で産生される。ｉｎ ｖｉｔｒｏの前臨床試験により、一酸化窒素はヘルペスウイルスシンプレックス、エプスタインバーウイルス、およびワクチニアウイルスを含むＤＮＡウイルスの複製を阻害することが示されている。インフルエンザ感染も一酸化窒素の存在によって軽減され、感染の前にビリオンが一酸化窒素に曝露されると、試験した３つの株の全てにおいて感染の完全な阻害が達成されたという結果が示されている。ＨＰＶ－１８に感染したヒトラフト上皮培養に対するウイルス複製の一酸化窒素による阻害および選択的抗ウイルス活性も、実証されている。一酸化窒素の広いスペクトルの抗ウイルス活性はよく報告されているが、これまで口腔または耳道においては報告されていなかった。
[00421]一酸化窒素が効果的であり得る１つの方法は、これがＳＡＲＳ－ＣｏＶのヒト細胞への進入を停止することである。一酸化窒素およびその誘導体は、発生期に発現するスパイク（Ｓ）タンパク質とその宿主細胞受容体であるアンギオテンシン変換酵素２との融合に影響するＳタンパク質のパルミトイル化の低減を惹起する。図５８は、ヒト細胞へのエンドサイトーシスを促進するためにコロナウイルスが用いる活性なスパイク（Ｓ）タンパク質の一酸化窒素による不活化の説明図である。
[00422]一酸化窒素はまた、ＳＡＲＳ－ＣｏＶの複製を含むウイルス複製を阻害し得る。特定の理論に縛られることを望まないが、一酸化窒素がウイルス複製を阻害する方式において以下の機構の１つまたは複数が関与していると考えられる。一酸化窒素への曝露に続いて、ＳＡＲＳ－ＣｏＶのＯｒｆ１ａにおいてコードされるシステインプロテアーゼ類の一方または両方に対する効果によって、ウイルス複製の初期のステップにおいてウイルスＲＮＡの複製の低減が観察された。コロナウイルスが利用する既知の病原機構を検討すると、一酸化窒素はＲＮＡウイルスがアポトーシスおよび肺組織の迅速な破壊を誘起するために利用するその他の重要な酵素（たとえばカスパーゼ）を阻害することもできる。カスパーゼの阻害は、コロナウイルスのヒト－ヒト感染性を低下させる。ビリオンの伝達に用いられるカスパーゼ依存性アポトーシスの阻害は、治療または防止のためのいずれの一酸化窒素系アプローチにも顕著な利点を提供する。カスパーゼの活性化および活性に対する内因性阻害剤について記述されているが、ＮＯ以上に有力であることが示されたものはない。全てのカスパーゼプロテアーゼは、ＮＯの存在下で効率的にＳ－ニトロシル化され得る単一のシステインを酵素触媒部位に含む。ｉｎ ｖｉｖｏにおけるカスパーゼ－３およびカスパーゼ－１のＳ－ニトロシル化の証拠が実証された。
[00423]一酸化窒素が抗ウイルス性である別の機構は、免疫応答を低減させるＮＦ－κＢの阻害によるものである。ＮＦ－κＢタンパク質は遺伝子の発現を規制して広範囲の生物学的プロセスを制御する転写因子のファミリーであり、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ感染において重要な役割を果たしていることが示されている。一酸化窒素によるＮＦ－κＢの阻害は、ＣＯＶＩＤ－１９患者における炎症による死をもたらす炎症性サイトカインラッシュを制限し得る。一酸化窒素はＮＦ－κＢタンパク質ファミリーのＤＮＡ結合活性を直接阻害することができ、細胞内ＮＯがＮＦ－κＢ応答性遺伝子の発現の調節において別の制御機構を提供していることを示唆している。
[00424]一酸化窒素を送達するための医薬品アプローチが試みられてきた。中国で臨床濃度のＮＯガスがＳＡＲＳ患者に安全に投与され、一酸化窒素ガスが（１）退院までの期間を短縮し、（２）人工呼吸による補助の必要性を低減し、（３）胸部Ｘ線による肺の感染所見を改善したことが観察された。しかし、たとえばその開示が参照により全体として組み込まれる米国特許第１０，５６９，０９７号に記載されているように、一酸化窒素は正確な色の可視光で上皮細胞を刺激することによって産生することができる。本明細書に記載した他の波長も一酸化窒素を生じるまたは放出させるために効果的であるが、特に４２５ｎｍおよび４３０ｎｍを含む４００ｎｍ～４５０ｎｍの範囲の青色光が、内因性貯蔵からの結合したＮＯの放出を誘発し、かつ一酸化窒素の細胞内酵素産生を上方制御するための特定の波長であることが見出された。一酸化窒素が天然に産生される際には、生理学的組織の中におけるガスの半減期は１秒未満である。一酸化窒素およびその代謝物は、光によって刺激された放出の後で生理活性なＮＯにリサイクルされ得るニトロソチオールおよび金属ニトロシル中心として細胞中で長期に継続する濃度を有する。一酸化窒素が酵素によって持続的に産生されることは全く予期しなかった結果である。培地中の上皮細胞のｉＮＯＳおよびｅＮＯＳタンパク質の上方制御によって測定して、青色光による単回の１０分の光処置で、２４時間にわたって１０倍のレベルの酵素産生が維持された。
[00425]ある特定の実施形態では、光の波長はＵＶ範囲内でなくてもよく、したがってＵＶＣまたはＵＶＢの波長によるいずれの消毒アプローチとも別で異なるが、そのような波長は本明細書に記載した他の実施形態において確かに意図される。
[00426]標的された光の波長のこの画期的な使用は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２による感染および肺の深部組織への進展を制限することを助ける急速に展開可能な戦略である。本明細書に記載した照明デバイス、または他の生物学的効果の中でも一酸化窒素を生じるまたは放出することができる周波数で光を送達するための他のデバイスを使用することによって、鼻腔、中咽頭区域、その他を含む口腔に、またはそれを通して光を送達して粘膜上皮細胞を刺激し、コロナウイルスに対する一酸化窒素の産生を増大させることができる。これにより、十分な数のウイルス粒子が口腔を移動して肺に達する前に、ヒト細胞への進入を阻害し、ウイルスの複製を阻害し、ウイルス粒子の数を除去し、または少なくとも低減させることを助けることができる。
[00427]特に咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、食道、および気管に光を投与するための１つの特定のデバイスは、青色光を発するように適合された気管支鏡である。米国では毎年５０万回を超える気管支鏡検査が実施されており、多数のこれらのデバイスが全国の医療機関で既に利用可能であるので、気管支鏡は容易に利用可能である。気管支鏡には、流体の送達／抽出および生検に使用される気管支鏡の標準的操作チャネルを通過することができる細い青色光の光ファイバーを取り付けることができる。
[00428]感染初期の患者が、ウイルスが肺に侵入してしまう「転換点」に達し、結果的に重篤な急性呼吸器症候群に陥る前に、患者を光線療法用の光で救出することが有益である。一酸化窒素は口腔、耳道、その他の中またはその周囲でウイルスの複製を阻害し、ウイルスの増殖を低減させるので、光（流束量＝Ｊ／ｃｍ２）および投与の頻度を適切に決定することによって、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する青色光の有効性を活用して細胞内一酸化窒素産生を安全に刺激することができる。一酸化窒素の抗ウイルス活性は線量依存的であるので、最も適切な線量は、組織に対する視認できる有害効果または日常の血液化学および血液学の検査の間の臨床的毒性の全身バイオマーカーの上昇が観察されない光線療法用の光の最大量またはその付近における線量であると考えられる。
[00429]代表的な線量パラメーターは、本明細書に記載した他の線量の中でも、単回および／または多回の５Ｊ／ｃｍ２、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、または３０Ｊ／ｃｍ２の曝露、および１日またはそれ以上、２週またはそれ以上までの期間の、毎週１回、毎週３回、または毎日１回、もしくは毎日２回の繰り返し曝露を含む。
[00430]一酸化窒素は周知で詳しく研究された体内で天然に存在する分子である。これは一次的にヘモグロビンと相互作用して、酸素を輸送しないメトヘモグロビンを形成する。メトヘモグロビン血症および上昇した硝酸塩のレベルの既知の影響は吸入用一酸化窒素ガスの臨床的探索において日常的に観察され、モニターされている。これらのマーカーによって、患者の安全性の連続的なモニタリングが可能である。気体状一酸化窒素の有害効果は周知であり、メトヘモグロビンレベルの上昇（＞５％）の観察に際して線量を減少させることによって軽減することができる。パルスコオキシメトリーは、非侵襲的かつ連続的に血中メトヘモグロビンを測定する方法を提供する。血中硝酸塩レベルも体内の一酸化窒素の周知の代謝物であり、安全性をモニターして有害効果を回避するために使用することができる。ＮＯｘ種およびＭｅｔＨｂの上昇の毒性学的な帰結は詳しく研究されている。
[00431]以下は、本明細書に記載した方法の使用による望ましい臨床的評価項目である。
感染の解決。７日、１４日、および／または２８日でウイルスが不検出となること。
酸素補給なしで１２時間を超えて持続する９３％未満のＳｐＯ２、または１２時間を超えて持続する３００ｍｍＨｇ未満のＰａＯ２／ＦｉＯ２比、または７日、１４日、２８日にわたる高流量の経鼻カニューラ酸素もしくは挿管および機械的人工呼吸もしくはＥＣＭＯ療法の必要性によって定義される疾患の重症状態に進行する初期患者の割合が減少すること。
口腔から肺へのウイルス粒子の移動によってもたらされる症状の悪化が進行する患者のパーセンテージの減少。
ＳＡＲＳが進行する患者のパーセンテージの減少。
７日、１４日、２８日、および９０日における全生存率の増加。
[00432]上記の考察に基づき、治療および／または防止の方法は、コロナウイルスを殺滅して、それにより肺におけるコロナウイルス感染を防止するために十分な波長の光を十分な出力で十分な時間、患者の口腔もしくは耳道、または咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、食道、および／または気管のうち１つまたは複数の領域に適用するステップを含む。同じアプローチは、口腔内に存在するが感染をもたらすために十分な量で肺に移動していないインフルエンザウイルス等の他のウイルスによる呼吸器感染を防止するためにも使用することができる。
[00433]一実施形態では、典型的には４００～５００ｎｍ、好ましくは４０５ｎｍまたは４１５ｎｍ等の４００～４３０ｎｍ付近の強力な青色光を使用することができる。４０５ｎｍの青色光と８８０ｎｍの赤外光の組合せも使用することができる。本実施形態の態様では、４５０～４９５ｎｍの波長の光が使用される。上では主として青色光について考察したが、ＵＶＡ、ＵＶＢ、またはＵＶＣの光もコロナウイルス感染の治療に有効であり、ＵＶＣ光が好ましい。これらの波長の光への曝露は、長時間にわたって実施すると組織に損傷を与えることがある。理想的には、組織は顕著な損傷を惹起する時間にわたってこれらの波長に曝露されない。そうは言うものの、ＵＶＡ／ＵＶＢ／ＵＶＣの光およびその他の波長は異なる機構によって作動するので、特定の波長の可視光を単独でまたはＵＶＡ／ＵＶＢ／ＵＶＣの光と組み合わせて使用することもできる。
[00434]光は、患者の感染の状況によって口腔、耳道、または咽喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、または食道に沿ってどこにでも投与することができる。ウイルスが肺に大量に存在せず、主として患者の口、鼻、および咽喉に限定されている場合には、これらの領域に限定した光線療法によって呼吸器感染を防止することができる。このアプローチは、コロナウイルス科に感染した個人と接触したか接触したと疑われるという理由によってコロナウイルス科への感染が進行している危険がある患者について予防的に使用することもできる。
[00435]抗微生物性である波長の光を投与することに加えて、またはその代わりに、抗炎症性である波長の光を投与することもできる。そのような波長は鼻道または口内の炎症を阻害することができ、それによりさらに、感染が肺に広がることを防止するための助けとなり得る。抗炎症性波長は、特に鼻道において、細菌によって惹起され、しばしばウイルス感染に続く気管支炎または肺炎をもたらすことがある副鼻腔感染症等の二次感染を防止するための助けにもなり得る。二次感染の危険を最小化することは、一部の場合には、根底にあるウイルス感染の治療よりも重要でさえあり得る。
[00436]治療経過を追跡することは、特に患者が肺感染をもたらすほど十分に肺に移動していない活性な感染を有している場合に重要であり得る。防止が成功しないと患者は重篤で有害な帰結を経験することがあり、したがって疾患の進行をモニターすることは重要であり得る。
[00437]治療の進行を追跡する方法は、パルスオキシメーターを定期的に読み取ること、および胸部Ｘ線／超音波／ＣＴスキャンを定期的に取ることを含む。たとえばＥＬＩＳＡ検査またはある種の微生物感染に特異的な抗体を探索する他の検査を使用して、ならびに残存する感染について血液または痰の試料を分析して、残存微生物感染をチェックすることもできる。特に短期間における微生物感染の治療を追跡するために、患者の体温を追跡することもできる。
[00438]安全な可視波長の光の送達は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびその他の呼吸器ウイルス感染に対する現在の介入戦略のポートフォリオを従来のワクチン、抗体、および薬物治療のアプローチよりさらに拡大する、病原体によらない抗ウイルス性の効果的な治療対処手段となり得る。ＬＥＤアレイを採用すれば、特定波長の可視光は、種々の標的生物学的表面にわたって均一な送達のために利用され得る。本開示のある特定の態様では、初代３Ｄヒト気管／気管支由来の上皮組織は、波長および線量に応じて光に対する異なる耐性を示すことが実証されている。初代３Ｄヒト気管／気管支組織は、高線量の４２５ｎｍピーク波長の青色光に耐えた。これらの研究はＶｅｒｏ Ｅ６細胞に拡張され、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のアッセイに従来から使用されている哺乳動物細胞系の生存率に光がどのように影響するかの理解を提供している。Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の単一細胞単層を類似の線量の４２５ｎｍ青色光に曝露すると、線量および細胞密度に応じた生存率がもたらされた。Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞がよく耐える線量の４２５ｎｍ青色光は、５分間の単回の光曝露の後、感染後２４時間におけるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製を、９９％を超えて阻害した。６２５ｎｍの赤色光はＳＡＲＳ－ＣｏＶの複製または細胞の生存率に影響がなく、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の阻害は青色光によって引き起こされる抗ウイルス環境に特異的であることが示された。さらに、４２５ｎｍの可視光は無細胞のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を線量依存的に９９．９９％まで不活化した。重要なことに、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の感染および複製を劇的に妨害する線量の４２５ｎｍの光はまた、初代ヒト３Ｄ気管／気管支組織によってよく耐えられる。これに関して、安全で送達可能な線量の可視光は、コロナウイルス疾患２０１９（ＣＯＶＩＤ－１９）を防止するためのＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の治療用対処手段の開発のための戦略的ポートフォリオの一部であると考えられる。
[00439]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を治療するための他のアプローチの中で、いずれも個別にＣｏｖｉｄ－１９の患者の回復のための時間を短縮することが実証されたレムデシビル等のヌクレオシドアナログ、および回復期の血漿がある。またグルココルチコイド、デキサメタゾンは、酸素のみまたは機械的呼吸補助を受けた個体における死亡率を低下させることが実証された。従来の薬物療法のための臨床的な安全性および有効性の試験に伴う長い期間を抑制するため、研究者らはＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対してＦＤＡ承認済みの薬物療法を評価するために活発に働いている。勇気付けられるものではあるが、現在の戦略の多くはＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に特異的であり、細胞の外（無細胞ウイルス）または細胞の中（細胞関連の複製しているウイルス）のウイルスを標的としている。治療のための武器を従来の戦略を超えて拡張することにより、無細胞および細胞関連のウイルスを不活化することができる非特異的抗ウイルス特性を有する治療用対処手段の利用可能性が促進され得る。
[00440]光療法は、コロナウイルス科およびオルトミクソウイルス科を含む無細胞および細胞関連のウイルスの両方を不活化する能力を有している。光療法によってＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染を軽減するためには、どの波長の光が宿主の組織および細胞の損傷を最小化しつつ最も効果的にウイルスの感染および複製を妨害するかについての知識が必要である。膨大な数の文献が、紫外光、主として波長２５４ｎｍのＵＶＣが表面上の、エアロゾル化した、または液体中の無細胞コロナウイルスの不活化に高度に効果的であることを実証している。ＵＶＣは、ＲＮＡ骨格中のピリミジンがＵＶＣ光子を吸収してピリミジンダイマーの形成がもたらされ、これがコロナウイルスのゲノムの複製を妨害することによって、コロナウイルスならびにその他の多くのＲＮＡおよびＤＮＡウイルスを不活化する。ＵＶＣは複製する哺乳動物細胞にも高度に損傷を与え、ゲノムＤＮＡの混乱を惹起し、これが変異事象の危険を増大させ得る。したがって、ＵＶ光によるウイルスの不活化は、主として無細胞環境における応用に限定されている。本開示では、安全な（たとえば４００ｎｍを超える）可視光によるコロナウイルスの不活化が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の感染および複製を妨害する新規なアプローチとして提示される。
[00441]光バイオモジュレーション（ＰＢＭ）または光療法は、ヒト等の哺乳動物におけるウイルス感染の転帰を軽減するためのアプローチである。ＰＢＭは、本明細書で開示したように光線療法とも称される。ＰＢＭは、可視／近赤外スペクトル（４００ｎｍ～１０５０ｎｍ）内の発光ダイオード（ＬＥＤ）または低レベルレーザー療法（ＬＬＬＴ）を使用する安全で低出力の細胞および組織の照明である。重要なことに、治療効果は生物システムの中の光受容体と光との相互作用によって駆動されるものであり、光増感剤または化学物質を外部から添加して反応性酸素種を誘起する光線力学療法（ＰＤＴ）と混同すべきではない（ただし、光増感剤または化学物質を添加して反応性酸素種を誘起することは、本明細書に記載した方法の範囲内の別の実施形態である）。
[00442]４５０～４９０ｎｍの範囲の青色光ＰＢＭの安全で効果的な使用は、１９６０年代に高ビリルビン血症によって惹起された新生児黄疸を治療するための主流の臨床使用のために導入され、今日でも高ビリルビン血症の一次治療として病院で採用され続けている。本開示の態様によれば、目標の用途に基づいて可視光の波長を変更することによって、治療用途の範囲を拡張することができる。可視光を用いるＰＢＭはｉｎ ｖｉｔｒｏでＲＮＡおよびＤＮＡウイルスの複製を不活化するように機能し得ることが研究によって示されている。重要なことに、ＰＢＭ療法は口腔および鼻腔に安全に適用されて多彩な病気を治療できることがいくつかの研究によって実証されている。本明細書で論じるように、口腔および鼻腔、ならびに肺または内皮組織におけるＰＢＭ療法は、これが治療される組織の生存率に顕著に影響しない線量で実施され得る限り、上部呼吸管におけるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製を軽減する有効な手段であり得る。１つまたは複数の可視光の単色波長と組み合わせた（たとえばｍＷ／ｃｍ２での）光学照度の厳密な選択をより深く探索することによって、呼吸器系医学における治療用途の範囲を広げることができる。
[00443]これに関して、ｉｎ ｖｉｔｒｏの細胞系アッセイにおいて無細胞および細胞関連のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の両方を不活化するための安全な低出力（＜１００ｍＷ／ｃｍ２）の可視波長の青色光の第１の使用を記載した本開示の実施形態が提供される。重要なことに、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を効果的に不活化する線量の青色光は、初代ヒト気管／気管支呼吸器組織によってよく耐えられる。
[00444]ｉｎ ｖｉｔｒｏにおける細胞および組織に対する可視光の安全性ならびにＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染アッセイにおける可視光の有効性を評価するために、波長３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍのピーク波長を有する狭帯域発光スペクトルを有するＬＥＤアレイの慎重な設計を図５９Ａおよび図５９Ｂに提供し、まとめる。このようにして、ＬＥＤアレイは繰り返し可能で均一な光の線量を提供するように適正に較正され、それにより照明は多くのアッセイおよび多数の実験室にわたって信頼性をもって生じ得る。それぞれのＬＥＤアレイについての適正な機能および１ナノメーターあたりの光子密度を確認するために、ピーク発光波長の周囲の全発光スペクトルを測定することが必要である。これに関して、文献で発表された結果のばらつきを調和させることを助けるため、重要な特徴解析のステップとしての測定が推奨される。図５９Ａは、様々な例示的なＬＥＤアレイについての波長に対して測定したスペクトルフラックスを図示するチャート５９００である。それぞれのＬＥＤアレイを、波長（ｎｍ）に対してＷ／ｎｍで測定されるスペクトルフラックスを測定することによって独立に特徴解析した。図５９Ａでは、３８５ｎｍのピーク波長を有するＬＥＤアレイは明らかにＵＶＡスペクトル（３１５～４００ｎｍ）の上側境界内であるが、４０５ｎｍのピーク波長の光を有するＬＥＤアレイの少数（たとえば約１０％）のみがＵＶＡスペクトルまで拡張し、４２５ｎｍのピーク波長の光を有するＬＥＤアレイは９９％が可視光スペクトル（４００～７００ｎｍ）の中である。図５９Ｂは、１つまたは複数のＬＥＤアレイ５９２０から生物学的試験物品５９３０に光を提供するための試験装置５９１０の透視図を図示する。発光スペクトルを含むＬＥＤアレイ５９２０の設計に加えて、生物学的試験物品５９３０に対する温度のいかなる影響をも低減するために、ＬＥＤアレイ５９２０の生物学的試験物品５９３０からの距離Ｄ（たとえば９０ｍｍ）、照明出力（波長に応じて２５ｍＷ／ｃｍ２または５０ｍＷ／ｃｍ２）、および指示された線量（Ｊ／ｃｍ２）を含むその他の重要な実験条件を慎重に較正した。さらに、光がマルチウェル組織培養プレートにわたって均一に分布することが保証され、それによりそれぞれの重複測定ウェル中の生物学的試験物品が均一な線量の光を受容するように、それぞれのＬＥＤアレイをバリデートする。
[00445]上気道中の標的組織がどのように青色光に耐えるかを理解することは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２についての光誘導抗ウイルスアプローチの開発において重要である。ＬＥＤアレイの初期評価を、単一ドナーの気管支／気管の領域から単離した細胞から開発した３Ｄ組織モデルについて実施した。３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルは、繊毛のある先端面を有する粘膜繊毛上皮層を含む３～４細胞の厚みの層である。これらの組織によって最も耐えられる光の波長および線量を評価するため、重複測定用の組織試料を種々の線量で３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、または４２５ｎｍの光に曝露した。指示した光の線量および波長を使用して曝露した３時間後に生存率を評価し、データを＋／－標準偏差として表わす。３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルのために最適化された確立されたＭＴＴ細胞毒性アッセイを使用して、組織の生存パーセントを評価した。図６０Ａは、０～１２０Ｊ／ｃｍ２の範囲内の線量での３８５ｎｍのピーク波長における生存パーセントを図示するチャート６０００である。図６０Ｂは、図６０Ａと同じ線量での４０５ｎｍのピーク波長における生存パーセントを図示するチャート６０１０である。図６０Ｃは、図６０Ａと同じ線量での４２５ｎｍのピーク波長における生存パーセントを図示するチャート６０２０である。図６０Ａ～図６０Ｃに図示するように、組織の生存パーセントは明らかに波長依存的および線量依存的に影響された。３８５ｎｍの光による照射は最も劇的な生存率の損失を示し、４５Ｊ／ｃｍ２の線量でほぼ５０％低下した（図６０Ａ）。３８５ｎｍの光は実際に１５Ｊ／ｃｍ２の線量で細胞の生存率が増大した。それほど劇的ではないが、４０５ｎｍは線量依存的な生存率の低下を示し、６０Ｊ／ｃｍ２で２５％超の損失、１２０Ｊ／ｃｍ２で約５０％の損失を示した（図６０Ｂ）。注目すべきことに、４２５ｎｍの光は１２０Ｊ／ｃｍ２までの光の線量でよく耐えられた（図６０Ｃ）。許容できる細胞毒性の閾値として生存率７５％を用いれば、３８５ｎｍの光は３０Ｊ／ｃｍ２までの出力レベルでこれらの組織に安全に投与され、４０５ｎｍの光は４５Ｊ／ｃｍ２までの出力レベルでこれらの組織に安全に投与され、４２５ｎｍの光は１２０Ｊ／ｃｍ２までの出力レベルでこれらの組織に安全に投与されて、９０～１２０Ｊ／ｃｍ２で無視できる生存率の損失のみを伴い、４２５ｎｍの約７５Ｊ／ｃｍ２までの線量は実際に細胞生存率の増大を示した。
[00446]これに関して、４２５ｎｍの青色光はヒト上気道由来の３Ｄ組織モデルに殆どまたは全く影響しないことが示される。したがって、ＵＶＡスペクトルに染み出さない４２５ｎｍおよびそれを超える長波長の可視光は、上部呼吸管から誘導された初代ヒト組織の組織生存率に対する影響が低減し得る。特に、そのような長波長における高い線量では、２０％未満の組織損失が実現され得る。これらの研究に基づいて、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の感染および複製を評価するために従来から使用されている広く利用可能なＶｅｒｏ Ｅ６細胞系における引き続く評価のために、４２５ｎｍの可視青色光を選択した。
[00447]Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞は、ストックの調製、増殖曲線の実施、およびＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する治療的対処手段の評価のために、広く使用されている。実施するアッセイの種類に応じて、播種する細胞の密度およびマルチウェル組織培養プレートフォーマットを変更する必要があり得る。治療薬の抗ウイルス特性が治療薬によって誘起される細胞毒性効果の可能性によって説明できるかを判定するために、細胞生存率を評価することが多い。４２５ｎｍの青色光への曝露に際して細胞密度およびマルチウェルプレートフォーマットが細胞生存率に影響し得るかを判定するため、実験を実施した。細胞生存率を効果的に評価するため、１×１０６細胞までのＶｅｒｏ Ｅ６細胞の密度を使用して細胞毒性のアッセイを最適化した。９６ウェルプレートで実施する抗ウイルスアッセイは一般に、１×１０４および２×１０４細胞の細胞播種密度で評価される。
[00448]図６１Ａは、１×１０４、２×１０４、および４×１０４細胞の細胞播種密度で、９６ウェルプレートで実施した抗ウイルスアッセイにおけるＶｅｒｏ Ｅ６細胞の生存パーセントを図示するチャート６１００である。これらの条件下で、４２５ｎｍの青色光が３０Ｊ／ｃｍ２および６０Ｊ／ｃｍ２の線量で照射後２４時間までに細胞生存率の低下（たとえば２５～５０％）をもたらし得ることが示される一方、４×１０４細胞の播種密度は高線量の光曝露に耐える。図６１Ｂは、２×１０４、４×１０４、および８×１０４細胞の細胞播種密度で、４８ウェルプレートで実施した抗ウイルスアッセイにおけるＶｅｒｏ Ｅ６細胞の生存パーセントを図示するチャート６１１０である。予期しないことに、４８ウェルプレートに播種した４×１０４細胞はよく耐えることができず、６０Ｊ／ｃｍ２の線量で８×１０４細胞の場合と比較して約５０％の細胞生存率の低下を示した。これらの結果により、培養ウェルの表面積に対する細胞播種密度が４２５ｎｍの光への感受性に影響することが実証された。図６１Ｃは、５×１０４、１×１０５、および２×１０５細胞の細胞播種密度で、２４ウェルプレートで実施した抗ウイルスアッセイにおけるＶｅｒｏ Ｅ６細胞の生存パーセントを図示するチャート６１２０である。図示するように、１×１０５および２×１０５の細胞播種密度による図６１Ｃの２４ウェルプレートフォーマットは、試験した全ての線量で許容できる生存率を実証した。対照的に、高線量の６２５ｎｍの光によるＶｅｒｏ Ｅ６細胞の照明は細胞生存率に影響がなく、４２５ｎｍの光に対するＶｅｒｏ Ｅ６細胞の細胞密度依存的な感受性は短波長の光に特徴的なものと考えられることを示している。Ｖｅｒｏ Ｅ６の播種密度が高いと照明前の１００％の細胞コンフルエンスがもたらされ、３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙモデルを模倣する細胞間接触が示された。したがって、高コンフルエンスのＶｅｒｏ Ｅ６細胞単層は、３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルと同様に４２５ｎｍの青色光に容易に耐える。
[00449]無細胞および細胞関連のコロナウイルスを不活化するための可視光の使用は前例がない。４２５ｎｍの青色光がＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を不活化する能力を評価するため、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞を感染多重度（ＭＯＩ）０．００１のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２分離株ＵＳＡ－ＷＡ１／２０２０に１時間感染させた。感染の１時間後（ｈ．ｐ．ｉ．）、７．５～６０Ｊ／ｃｍ２の範囲の線量の４２５ｎｍの青色光の単回照明で細胞関連ウイルスを処理した。図６２Ａは、ＭＯＩ ０．００１のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２分離株ＵＳＡ－ＷＡ１／２０２０に１時間感染させたＶｅｒｏ Ｅ６細胞について、７．５～６０Ｊ／ｃｍ２の範囲の線量の４２５ｎｍの光での１ミリリットル（ｍｌ）あたりの組織培養感染線量（ＴＣＩＤ５０）を図示するチャート６２００である。感染後２４時間（ｈ．ｐ．ｉ．）で、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のＴＣＩＤ５０／ｍｌの明らかな線量依存性の減少があった。低線量の４２５ｎｍの光は、７．５Ｊ／ｃｍ２で少なくとも２ログ、１５Ｊ／ｃｍ２で少なくとも３ログ、３０Ｊ／ｃｍ２で少なくとも５ログの低減でＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を低減させるために十分であった。同様の傾向が４８ｈ．ｐ．ｉ．でも観察されたが、ウイルスの複製が継続したことは、７．５Ｊ／ｃｍ２～１５Ｊ／ｃｍ２の低線量で観察されたＴＣＩＤ５０／ｍｌにおける類似性の説明となり得る。このデータは、４２５ｎｍの青色光が線量依存的にＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製を妨害することを実証している。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値を提示して、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証する。実際の値は実験室によって変動し、限定的であることを意味しない。図６２Ｂは、図６２Ａに図示する線量の光についての、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の低減パーセントと細胞毒性の細胞パーセントとの関係を図示するチャート６２１０である。Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の生存率に殆ど影響しない線量の光（たとえば７．５、１５、および３０Ｊ／ｃｍ２）で、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の９９．９９％までの低減が観察された。注目すべきことに、細胞生存率は４５Ｊ／ｃｍ２および６０Ｊ／ｃｍ２では図６０Ａ～図６０Ｃに示すデータよりやや低かったが、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の実験は独立した実験室で異なる細胞播種、細胞継代、および細胞培地を用いて実行したので、細胞毒性アッセイにおける僅かな変動は予想されている。
[00450]図６３Ａおよび図６３Ｂは図６２Ａおよび図６２Ｂと同様の実験データを表わすが、ＭＯＩは０．０１に増加している。図６３Ａは、ＭＯＩ ０．０１のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２分離株ＵＳＡ－ＷＡ１／２０２０に１時間感染させたＶｅｒｏ Ｅ６細胞について、７．５～６０Ｊ／ｃｍ２の範囲の線量の４２５ｎｍの光でのＴＣＩＤ５０／ｍｌを図示するチャート６３００である。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値を提示して、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証する。実際の値は実験室によって変動し、限定的であることを意味しない。図６３Ｂは、図６３Ａに図示する線量の光についての、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の低減パーセントと細胞毒性の細胞パーセントとの関係を図示するチャート６３１０である。図示するように、ＭＯＩを０．０１に増加させても、図６２Ａおよび図６２ＢのＭＯＩ ０．００１について既に図示したと同様のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の線量依存性低減が得られた。インプットウイルスの量を１０倍に（たとえばＭＯＩ ０．００１からＭＯＩ ０．０１に）増加させても、４２５ｎｍの青色光による７．５Ｊ／ｃｍ２の短い２．５分の線量で、２４ｈ．ｐ．ｉ．で少なくとも２ログのＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の低減が実証された。
[00451]図６３Ｃは、図６３Ａ～図６３ＢのＴＣＩＤ５０アッセイのために収集した試料についての逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ｒＲＴ－ＰＣＲ）によるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ ＲＮＡの評価を示す表６３２０である。検出のためのサイクル数が基礎的な試験結果であり、定量サイクル（Ｃｑ）と称し得る。ここで低いＣｑ値は標的の高い初期量を表わす。示されるように、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のゲノムＲＮＡの線量依存性低減が存在し、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する４２５ｎｍの光の効果をさらに立証している。ｒＲＴ－ＰＣＲ試験検出における４２５ｎｍの光の線量間の倍数低減は、複製に適したウイルスについて観察されたものより低く（ＴＣＩＤ５０検出）、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のウイルスＲＮＡが感染性ビリオンの減少にも関わらず容易に検出可能であることを示している。これらのデータは、４２５ｎｍの青色光がウイルス粒子の不活化に比べてウイルスＲＮＡの複製およびＲＮＡのパッケージングに対してより少ない影響を有していることを暗示している。
[00452]図６４Ａおよび図６４Ｂは、ＭＯＩ ０．０１で感染させたＶｅｒｏ７６細胞を使用し、４８ｈ．ｐ．ｉ．における第２の独立した実験室評価によって得られた、図６３Ａおよび図６３Ｂと類似の実験データを表わす。図６４Ａは、ＭＯＩ ０．０１のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染させたＶｅｒｏ７６細胞について、７．５～６０Ｊ／ｃｍ２の範囲の線量の４２５ｎｍの光でのＴＣＩＤ５０／ｍｌを図示するチャート６４００である。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値を提示して、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証する。実際の値は実験室によって変動し、限定的であることを意味しない。図６４Ｂは、図６４Ａに図示する線量の光についての、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製の低減パーセントと細胞毒性の細胞パーセントとの関係を図示するチャート６４４０である。図６３Ａおよび図６３Ｂと一致して、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の複製に対する４２５ｎｍの青色光の線量依存性効果において同様の傾向が図６４Ａおよび図６４Ｂで観察される。重要なことに、細胞の型（Ｖｅｒｏ７６）、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスストックの調製、細胞培養培地、および生存率のアッセイにおける相違にも関わらず、線量依存性の傾向は同様のログ低減を示した。
[00453]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する光の抗ウイルス活性が４２５ｎｍの青色光に特異的であるか否かを理解するために、０．０１のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞を、高線量の赤色光に曝露した。この点に関し、図６５は、０．０１のＭＯＩに感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＴＣＩＤ５０／ｍｌ対様々な線量の６２５ｎｍ赤色光を示すチャート６５００である。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値は、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証することが提示され、実際の値は実験室ごとに変化する可能性があり、これは限定することを意味しない。１５Ｊ／ｃｍ２から２４０Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量による広範な照明時間は、２４ｈ．ｐ．ｉ．でＴＣＩＤ５０／ｍｌに低減がないことを示し；４２５ｎｍの青色光は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２不活化をもたらす独自の抗ウイルス環境を引き出すことを実証している。この点に関して４２５ｎｍの光は、ＶｅｒｏＥ６細胞系において比較的安全な（たとえば、細胞毒性２５％未満）、および内皮細胞においてさらに高い線量で、気道および全血管で見られるもののように、有効な殺ウイルス線量で投与することができる。赤色光は、２４／４８時間にわたってＴＣＩＤ５０により測定されるように、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製に対してほとんどまたは全く影響を及ぼさない可能性があり、および／またはウイルス負荷を高める。しかしながら赤色光は、青色光への曝露からもたらされる炎症を減少させることができ、これは細胞生存率に良い影響を及ぼすことができ、それによって細胞毒性が低下する。炎症の減少は、ウイルス感染の処置の場合、特にウイルスがサイトカインストームを誘発させる可能性がある場合および／または炎症が二次細菌感染をもたらす可能性がある場合、有益とすることができる。したがって、４２５ｎｍ程度の光などの青色光、および１つまたは複数の抗炎症波長にある赤色光の組合せは、生物学的効果の望ましい組合せを提供することができる。
[00454]細胞関連ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する４２５ｎｍの青色光の有効性は、細胞内に抗ウイルス環境を誘発させるおよび無細胞ビリオンを不活化させる青色光の組合せとすることができる。これらの間で区別するために、図６６Ａおよび６６Ｂは、２つの独立した実験室で評価された無細胞ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２不活化を表す。均等な約１０５および約１０６ＴＣＩＤ５０／ｍｌを含有する２種の異なるウイルス懸濁体を、指示される線量の４２５ｎｍ青色光で照らした。照らした後、ウイルスをＴＣＩＤ５０により、第１の実験室では図６６Ａのチャート６６００に示されるようにＶｅｒｏ Ｅ６細胞上で、および第２の実験室では図６６Ｂのチャート６６１０に示されるようにＶｅｒｏ ７６細胞上でアッセイした。図６６Ａに示されるように、第１の実験室では、低線量の４２５ｎｍ光は、７．５Ｊ／ｃｍ２で少なくとも１ｌｏｇ低減（または９０％超）で、１５Ｊ／ｃｍ２で少なくとも２ｌｏｇ低減（または９９％超）で、３０Ｊ／ｃｍ２で少なくとも３ｌｏｇ低減（または９９．９％超）で、および６０Ｊ／ｃｍ２で少なくとも４ｌｏｇ低減（または９９．９９％超）で、１０６ＴＣＩＤ５０／ｍｌのＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を不活化するのに十分であった。データにおける類似の傾向は、図６６Ｂに示されるように、Ｖｅｒｏ ７６細胞に関して第２の実験室で観察された。ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２不活化のそれほど劇的ではない低減にも関わらず、少なくとも２ｌｏｇ低減が６０Ｊ／ｃｍ２で依然として観察された（または少なくとも９９％）。ウイルスをアッセイするために使用されるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスストック調製、細胞培地、および細胞型を含む実験室同士での技術的な相違は、感受性の大きさに影響を及ぼす因子となり得る。全体として、２つの独立した実験室からの結果は、低線量の４２５ｎｍ青色光（たとえば、≦１５Ｊ／ｃｍ２）が、無細胞および細胞関連ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の感染および複製を効果的に阻止し、細胞生存率に対する影響は最小限に抑えられることを実証した。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値は、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証することが提示され、実際の値は実験室ごとに様々になる可能性があり、これは限定を意味するものではない。
[00455]収集されたデータを完成するために、図６７Ａおよび６７Ｂは、緑色光の線量または赤色光の線量に曝露されたときにＶｅｒｏ Ｅ６細胞が低下した生存率パーセントを示さないことを、示すために提供される。図６７Ａおよび６７Ｂの両方において、細胞の数は細胞２×１０５個、細胞１×１０５個、および細胞５×１０４個で提供された。図６７Ａは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞が、０～１８０Ｊ／ｃｍ２ｍに及ぶ線量の５３０ｎｍの光の下で低下した生存率を示さないことを示す、チャート６７００である。図６７Ｂは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞が、０～２４０Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量の６２５ｎｍの光の下で低下した生存率を示さないことを示す、チャート６７１０である。
[00456]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびその他の呼吸器ウイルス病原体に対する治療上の対策が益々必要とされることにより、既存の公衆衛生対策を補うことができる新規な手法の迅速な開発が求められている。本明細書に開示されるＬＥＤアレイは、安全な可視青色４２５ｎｍ光が、線量依存的な手法で無細胞および細胞関連の両方のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染および複製を阻止できることを初めて実証するため、慎重に設計された。２つの独立した実験室からの結果は、低線量の４２５ｎｍ青色光（たとえば、≦１５Ｊ／ｃｍ２）が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の感染および複製を有効に阻害し（たとえば、＞９９％）、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞生存率に対する影響は最小限に抑えられることを実証する。重要なことは、４２５ｎｍ光の線量≦６０Ｊ／ｃｍ２が、ヒト気管／気管支組織から確立された３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルにおいて十分耐用性があることであった。
[00457]ＥｐｉＡｉｒｗａｙモデルは、障壁特性および代謝機能を備えた差別化ｉｎ ｖｉｖｏ様上皮構造を提供するために、空気／液体界面で培養されたヒト粘液毛様気道上皮の、市販のｉｎ ｖｉｔｒｏ器官型モデルである。臨床前試験で使用される動物の数を低減させるため、動物モデル試験を関連あるｉｎ ｖｉｔｒｏヒト由来試験システムで置き換える、強力な世界的気運がある。吸入毒性に関して経済協力開発機構（ＯＥＣＤ）により確立された現行の試験指針（ＴＧ４０３、ＴＧ４３３、およびＴＧ４３６）は、ＬＣ５０（たとえば、試験動物の５０％の死亡を引き起こすのに必要とされる濃度）を決定するのに動物の使用を述べている。ＥｐｉＡｉｒｗａｙ ｉｎ ｖｉｔｒｏ組織モデルは、試験物のＩＣ２５値（組織生存率をビヒクル対照処置組織の２５％低減させるのに必要とされる濃度）を決定するのに使用することができる。曝露から３時間後、モデルは、世界調和システム（ＧＨＳ）急性吸入毒性カテゴリー１および２ならびに環境保護庁（ＥＰＡ）急性吸入毒性カテゴリーＩ～ＩＩ分類による化学物質を使用して、呼吸器組織生存率を予測することを示している。毒性化学物質による延長された曝露時間（たとえば、２４および７２時間）は、ｉｎ ｖｉｖｏ応答も反映し、ヒトの呼吸器毒素に関するＥｐｉＡｉｒｗａｙモデルの予測値を実証した。さらに、そのような均一ｉｎ ｖｉｔｒｏモデルは、光の光学送出の規模を適切な小さいげっ歯類の解剖学的構造に合わせようとするのではなく、固定表面領域に適用される光の安全性の線量（Ｊ／ｃｍ２）を評価するのに、理想的に適している。
[00458]図６０Ａ～６０Ｃで既に示したように、ＥｐｉＡｉｒｗａｙモデルを、３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、および４２５ｎｍの波長を持つ光で様々な線量範囲に曝露した。３８５ｎｍのＵＶＡ光への曝露は、４５Ｊ／ｃｍ２超で２５％超の生存率損失を示し、ＥｐｉＡｉｒｗａｙモデルにおける急性細胞毒性に関して確立されたＩＣ２５閾値を突破する線量を特定した。対照的に、より高い線量の４２５ｎｍ青色光線量は、検証された急性気道刺激に関するＩＣ２５閾値に達した。１００％超の組織生存率が、６０Ｊ／ｃｍ２の抗ウイルス（たとえば、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２で＞９９．９９％の低減）４２５ｎｍ青色光線量による照明後に観察された。３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、および４２５ｎｍで観察された明確な生存率プロファイルは、３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルで、線量および波長依存的な手法で光治療に関連した急性呼吸器作用を特定し易いことを実証する。４２５ｎｍで１２０Ｊ／ｃｍ２までの生存率の最小損失は、３Ｄヒト呼吸器組織モデルが、この波長に対して非常に耐用性があることを示す。図６１Ａから６１Ｃにおいて、２Ｄ Ｃｅｒｏ Ｅ６細胞培養物は、１５Ｊ／ｃｍ２以上の４２５ｎｍの線量に対して細胞密度依存的生存率応答を示し、表面積当たりの低い播種密度は、光誘発性細胞毒作用をさらに受け易かった。２Ｄ Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞培養物と比較した、４２５ｎｍ青色光に対する３Ｄ ＥｐｉＡｉｒｗａｙ組織モデルの高い耐用性は、３Ｄ培養物中の細胞が薬物処置に対してしばしばさらに耐性があり、薬物代謝がさらに有効であり、および薬物誘発性アポトーシスに対して高い耐性があることを考えるなら意外なことではない。３Ｄ組織モデルの特徴は、ｉｎ ｖｉｖｏでの組織の文脈において観察された細胞属性をさらに緊密に反映する。３Ｄ呼吸器組織モデルにおけるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染および複製に関する最適な状態の開発は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を不活化する４２５ｎｍ青色光の能力を支配するメカニズムを解明するのを助けることになる。
[00459]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を不活化する４２５ｎｍ青色光の基礎をなすメカニズムは、依然として開発されており；しかしながら推定上の分子寄与体に対する簡単な導入が現実的になっている。非着色細胞に対する青色光の影響を支配する分子メカニズムは、明らかになり始めたばかりである。青色光の影響は、光が影響を及ぼすには吸収されなければならないという光化学の第１の法則に従う。非着色細胞において、青色光に対する光受容体としてはひとにぎりが、シトクロムｃオキシダーゼ、フラビン、ポルフィリン、オプシン、およびニトロソ化タンパク質を含め特定されている。光受容体による光吸収は、無細胞または細胞関連環境でＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を不活化するように機能し得る、反応性酸素種（ＲＯＳ）および／または一酸化窒素（ＮＯ）の放出をもたらすことができる。反応性酸素種および／または生物活性ＮＯは、活性化Ｂ細胞の核因子カッパ軽鎖エンハンサー（ＮＦ－κＢ）およびマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ（ＭＡＰＫ）シグナル伝達などの、免疫シグナル伝達に関わる転写因子の活性化を誘発させてもよい。ＮＦκＢおよびＭＡＰＫ経路は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製を妨げ得る先天性および炎症性免疫応答分子の転写活性化をもたらすことができる。一酸化窒素は、ウイルスコード化酵素タンパク質の活性部位にあるシステイン残基のＳ－ニトロシル化を通して、細胞関連ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の不活化を媒介してもよい。反応性酸素種および／またはＮＯは、無細胞ビリオンを不活化するように機能してもよい。細胞培地に存在する光増感剤は、感染および複製が防止されるように、ビリオンタンパク質および／またはウイルス性ＲＮＡに直接影響を及ぼすＲＯＳおよび／またはＮＯの発生を容易にし得る。４０５ｎｍ光による無細胞ネコカリシウイルス（ＦＣＶ）の不活化は、培地中の天然に存在する光増感剤に依存したことも、実証されてきた。重要なことは、ＦＣＶが、人工唾液および血漿中で４ｌｏｇ不活化されたことであり、これは無細胞ウイルスの光誘発性不活化が、生物学的に関連ある条件下で得ることが可能であることを示している。ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－を、ＮＯドナー分子の外からの添加によりまたはおそらくは単一酸素により不活化できることを実証する証拠は、一酸化窒素によるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２不活化の可能性を立証する。
[00460]上述の実験において、材料および方法は、参考のため、以下にさらに詳細に提示する。細胞、組織、およびウイルスに関し、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞をＡＴＣＣから購入し、１０％ＦｅｔａｌＣｌｏｎｅｌｌ（ＨｙＣｌｏｎｅ）および１％抗生剤－抗真菌剤（Ｇｉｂｃｏ）が補われたＤＭＥＭ（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）中で維持した。Ｖｅｒｏ ７６細胞（ＡＴＣＣ ＣＲＬ－１５８７）を、２ｍＭ Ｌ－グルタミンおよび５％ＦＢＳが補われたＭＥＭ中で維持した。一次ヒト気道上皮（ＥｐｉＡｉｒｗａｙ ＡＩＲ－１００、ＭａｔＴｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を、ＭａｔＴｅｋ社によるトランスウェルインサート中で２８日間培養した。培養組織を、基底区画内でアガロースが埋め込まれた２４ウェルプレートで輸送した。到着後、トランスウェルインサートを取り出し、基底区画に低温維持培地を含む６ウェルプレートに入れ；頂端表面に培地は添加しなかった。細胞を、実験で使用する前に、３７℃および５％ＣＯ２で終夜インキュベートした。生きているウイルスでの全ての作業は、２つの独立したバイオセーフティレベル３（ＢＳＬ－３）の実験室、ＭＲＩ ＧｌｏｂａｌのＫａｎｓａｓ Ｃｉｔｙ施設およびｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ａｎｔｉｖｉｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｕｔａｈ州立大学で実行し、確立された安全性の指針を順守した。両方の実験室で、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＵＳＡ＿ＷＡ１／２０２０）を、ｔｈｅ Ｗｏｒｌｄ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｖｉｒｕｓｅｓ ａｎｄ Ａｒｂｏｖｉｒｕｓｅｓ（ＷＲＣＥＶＡ）から得、僅かな修飾により伝播させた。ＭＲＩ Ｇｌｏｂａｌでは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞を、１０％ＦＢＳ（Ａｖａｎｔｏｒ、９７０６８－０８５）、１％非必須アミノ酸（Ｃｏｒｎｉｎｇ ２５－０２５－Ｃｌ）、および１％ペニシリン／ストレプトマイシン（ＶＷＲ ９７０６３－７０８）が補われたＤＭＥＭ（Ｇｉｂｃｏ；１２３２０－０３２）で終夜培養した。マスターストックを発生させるため、細胞を、感染培地（上述のように５％ＦＢＳで）中で、０．０８の近似ＭＯＩにより感染させる前に感染させた。細胞を、細胞変性効果に関して毎日モニターし、ＣＰＥが１００％に達したとして感染後４日目に収集した。作用ストックを、０．００５のＭＯＩで、１０％ＦＢＳおよび１％ペニシリン／ストレプトマイシンが補われたＤＭＥＭ／Ｆ１２培地（Ｇｉｂｃｏ；１１３３０－０３２）で、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞中で培養した。細胞を、ＣＰＥに関してモニターし、ＣＰＥが７０％に近付いたとして感染後２日目に収集した。細胞培養デブリを、５００×ｇで５分間遠心分離することによりペレット化し、ウイルスストックを－８０℃で保存した。ウイルスストックの感染力を、ＴＣＩＤ５０アッセイにより決定した。Ｕｔａｈ州立大学では、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＵＳＡ＿ＷＡ１／２０２０）を、Ｖｅｒｏ ７６細胞で伝播させた。感染培地は、２ｍＭ Ｉ－グルタミン、２％ＦＢＳ、および５０μｇ／ｍＬゲンタマイシンが補われた最小必須培地であった。
[00461]ヒト組織に関する細胞毒性アッセイの場合、照明前に、維持媒体を、ヒト組織トランスウェルインサート上で変えた。組織を、３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、または４２５ｎｍの光で照明し、３７℃および５％ＣＯ２で３時間、インキュベートした。細胞毒性を、製造業者の使用説明書に従い、ＥｐｉＡｉｒｗａｙ ＭＴＴアッセイを使用して決定した。簡単に言うと、組織をＴＥＥＲ緩衝剤ですすぎ、事前に温めたＭＴＴ試薬中に入れ、３７℃および５％ＣＯ２で９０分間インキュベートした。ＭＴＴ溶液を、２時間振盪させることにより、ＭＴＴ抽出剤溶液で抽出した。組織インサートを廃棄し、抽出剤溶液を９６ウェルプレートに添加して、５７０ｎｍで読み取った。抽出剤溶液は、実験ブランクとして働き、細胞生存率は、照明されていないプレートに対して計算した。
[00462]細胞系に関する細胞毒性アッセイでは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞を、透明な２４ウェル、４８ウェル、および９６ウェルプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ）で、様々な播種密度でインキュベートし、３７℃および５％ＣＯ２で終夜インキュベートした。細胞を、３８５ｎｍ、４０５ｎｍ、または４２５ｎｍの光で照明し、３７℃および５％ＣＯ２で２４時間、照明後にインキュベートした。２４時間後、細胞毒性を、修正を加えてＣｅｌｌＴｉｔｅｒＧｌｏ Ｏｎｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ（Ｐｒｏｍｅｇ）を使用して決定した。ＣｅｌｌＴｉｔｅｒＧｌｏ Ｏｎｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ（「ＣＴＧ」）の量を、予備実験で最適化した。２４ウェルプレートの場合、１００μｌの溶液を使用し、６０μｌの溶液を４８および９６ウェルプレートに使用した。細胞を、オービタルシェーカーに２分間入れ、化学ルミネセンスシグナルを１０分間安定化させ、その後、溶液５０μｌを黒色ウェル、黒色底部９６ウェルプレートに添加し、ＧｌｏＭａｘ（Ｐｒｏｍｅｇａ）上でＣｅｌｌＴｉｔｅｒＧｌｏプログラムを使用して読み取った。ＣｅｌｌＴｉｔｅｒＧｌｏ Ｏｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎは、ブランクとして働き、細胞生存率を、照明されなかったプレートに対して計算した。
[00463]細胞毒性分析は、照明後４８時間で実行した。細胞を、細胞毒性に関して、０．０１％のニュートラルレッドで２時間処置した。過剰な色素を、ＰＢＳで細胞からすすぎ落とした。吸収された色素を、５０％のＳｏｒｅｎｓｅｎクエン酸緩衝剤／５０％のエタノールで３０分間、細胞から溶出した。緩衝剤を、複製物当たり１０ウェルに添加した。光学密度を５６０ｎｍで測定し、細胞生存率を、照明されていない細胞に対して計算した。
[00464]抗ウイルスアッセイを、修正を加えて別々の実験室で実行した。ＭＲＩ Ｇｌｏｂａｌでは、細胞に、０．０１および０．００１の多重の感染（ＭＯＩ）で、３重に、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を感染させた。感染後１時間で、感染した細胞に４２５ｎｍの光を、指定された線量で照らした。細胞培養上澄みを、感染後２４時間および４８時間で収集して、ＴＣＩＤ５０の決定およびｑＰＣＲ分析を行った。照明対照およびウイルス対照は、それぞれウイルス成長に関するおよび細胞毒性に関する陽性対照として含めなかった。細胞毒性分析は、上述のように照明後２４時間で、実行した。
[00465]Ｖｅｒｏ ７６細胞に、０．０１および０．００１のＭＯＩでＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染させた。感染後１時間で、感染細胞に４２５ｎｍの光を指定された線量で照らした。細胞培養上澄みを、感染後４８時間で収集し、ＴＣＩＤ５０の決定を行った。照明対照およびウイルス対照は、それぞれウイルス成長に関するおよび細胞毒性に関する陽性対照として働かなかった。細胞毒性分析を、照明後４８時間で実行した。
[00466]殺ウイルスアッセイを、別の実験室と並行して実行した。１つの実験室では、１０５および１０６ＴＣＩＤ５０／ｍｌを含有する１ｍＬ溶液に、様々な線量の光を照明した。次いでウイルスを、ＴＣＩＤ５０アッセイを介して、３重に、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞上に播いた。照明対照は、ウイルス成長の陽性対照として働かなかった。
[00467]第２の実験室では、１０５および１０６ＴＣＩＤ５０／ｍｌを含有する１ｍＬの溶液に、様々な線量の光を当てた。次いでウイルスを、ＴＣＩＤ５０アッセイを介して三重に、Ｖｅｒｏ ７６細胞上に播いた。照明対照は、ウイルス成長の陽性対照として働かなかった。
[00468]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２試料に関するウイルスＲＮＡレベルを、ＣＤＣ Ｎ１アッセイを使用して定量的ＲＴ－ＰＣＲによって決定した。ＲＴ－ＰＣＲ反応用の試料は、核酸抽出なしの培養上澄み中の生きているウイルスであった。Ｎ１ヌクレオカプシド遺伝子標的領域のプライマーおよびプローブは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＤＮＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（２０１９－ｎＣｏＶ ＣＤＣ ＲＵＯキット、Ｎｏ．１０００６７１３）から供給された。ＴａｑＰａｔｈ １－ステップＲＴ－ｑＰＣＲ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ、ＣＧは、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ（Ｎｏ．Ａ１５２９９）から供給された。反応体積および熱サイクルパラメーターは、ＣＤＣ ２０１９－Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｒｏｎａｖｉｒｕｓ（２０１９－ｎＣｏＶ）実時間ＲＴ－ＰＣＲ診断パネル：使用説明書に公開されたものに従った。ＲＴ－ＰＣＲ反応では、調製されたマスターミックス１５ｍＬを、各ウェルに添加し、その後、各試料５ｍＬを添加し、最終的には反応ウェル当たりの総体積が２０ｍＬになるようにした。反応を、Ｂｉｏ－ｒａｄ ＣＦＸ実時間ＰＣＲ機器で実行した。
[00469]ＴＣＩＤ５０アッセイは、僅かな修正を加えて両方の実験室で、下記の通り実行した。１つの実験室では、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞を、０．１ｍｌ／ウェルの完全培地中（ＤＭＥＭ／Ｆ１２、１０％ウシ胎児血清および１×ペニシリン／ストレプトマイシンを含む）、１０，０００細胞／ウェルで、９６ウェルプレートに播き、３７℃、５％ＣＯ２加湿インキュベーター内で、終夜インキュベートした。翌日、ウイルス試料を、０．１ｍｌのウイルスを０．９ｍｌの希釈剤に添加し、簡単に撹拌し、所望の希釈回数に達するまで繰り返すことによって、１：１０希釈で、補われていないＤＭＥＭ／Ｆ１２培地中に連続希釈した。培地を９６ウェルプレートからデカンテーションし、各ウイルス希釈の０．１ｍｌを、５または８ウェルに分取した。３７℃、５％ＣＯ２でのインキュベーション４日後、プレートを、細胞変性効果の存在に関してスコアを付けた。ＴＣＩＤ５０／ｍｌは、Ｒｅｅｄ ＆ Ｍｕｅｎｃｈ方法を使用して得た。第２の実験室では、細胞培養試料を連続希釈し、４通りに新鮮なＶｅｒｏ ７６細胞上に播いた。プレートを、感染後６日後にＣＰＥに関して目視検査した。ウェルは、陽性または陰性であると示され、ウイルス力価を、Ｒｅｅｄ－Ｍｕｅｎｃｈエンドポイント希釈方法を使用して計算した。
[00470]図６８Ａは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞密度の種々の播種および光の様々な線量（Ｊ／ｃｍ２）に関する生のルミネッセンス値（ＲＬＵ）を示す、チャート６８００である。図６８Ｂは、図６８ＡのＶｅｒｏ Ｅ６細胞密度の種々の播種および光の様々な線量に関する生存率パーセントを示す、チャート６８１０である。図６８Ｂは、Ｖｅｒｏ Ｅ６細胞の生存率が、細胞密度が細胞１０６個を超えるまで飽和に達しない可能性があることを示す。光の様々な線量に基づくＲＬＵおよび生存率パーセントは、１００μＬおよび２００μＬの両方のＣｅｌｌＴｉｔｅｒ－Ｇｌｏ（ＣＴＧ）が、種々のＶｅｒｏ Ｅ６細胞密度で播種した後の細胞生存率を測定するのに有効な体積であることを実証する。図６８Ａおよび６８Ｂでは、１００μＬ ＣＴＧで細胞２×１０５個の細胞密度、１００μＬ ＣＴＧで細胞１×１０５個、１００μＬ ＣＴＧで細胞５×１０４個、２００μＬ ＣＴＧで細胞２×１０５個、２００μＬ ＣＴＧで細胞１×１０５個、および２００μＬ ＣＴＧで細胞５×１０４個が表される。図６８Ｃは、１０６個よりも高いＶｅｒｏ Ｅ６細胞の細胞密度を測定するのにＣＴＧが有効な試薬であることを示すために、ＲＬＵ対総細胞数を比較する、チャート６８２０である。ＲＬＵ値対総細胞数は、５００μＬ ＣＴＧ、２５０μＬ ＣＴＧ、および１００μＬ ＣＴＧに関して提供され、データは、±標準偏差として表される。
[00471]図６９Ａは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染したＣａｌｕ－３細胞の、感染後２４時間および４８時間後の、ＴＣＩＤ５０／ｍｌ対線量のチャート６９００である。図６９Ｂは、図６９ＡのＣａｌｕ－３細胞に関し、細胞毒性パーセントと比較したＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の低減パーセントを示すチャート６９１０である。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値は、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証することが提示され、実際のデータ値は実験室ごとに様々になる可能性があり、限定することを意味するものではない。図６９Ｂの場合、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の低減パーセントおよび細胞毒性パーセントのチャートのラインは、図６９Ａに示される線量に基づく、非線形回帰曲線として提供される。図示されるように、４２５ｎｍでの可視光は、ヒト呼吸器細胞系、Ｃａｌｕ－３におけるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のウイルス複製を阻止する。Ｃａｌｕ－３細胞は、０．１のＭＯＩでＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染し、感染後１時間で、指示される４２５ｎｍの線量に曝露される。ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２試料を収集して、感染後２４時間および４８時間でＴＣＩＤ５０アッセイを行った。ウイルスの９９％超の低減が、１５Ｊ／ｃｍ２の線量での単一処置の後に観察された。図６９Ｂに示されるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスの低減パーセントを、各線量および時点ごとに計算した。前述のように、ＳＩ（即ち、選択指数）は、処置された細胞に関するＣＣ５０とＥＣ５０との比として特定されてもよい。図６９Ｂに示されるように、感染後２４時間および４８時間でのＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の５０％の低減は、比較的低い線量値で示される。この点に関し、ウイルス複製を阻止する光の線量は、感染後２４時間で１００より大きい所望の選択指数（ＳＩ）値を有し、ウイルスに感染していないＣａｌｕ－３細胞の細胞生存率を考慮した場合に２５よりも大きい値を有する。
[00472]図７０Ａは、０．０１のＭＯＩで感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞の、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞毒性パーセントを示すチャート７０００である。図７０Ｂは、０．００１のＭＯＩで感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞の、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞毒性パーセントを示すチャート７０１０である。図７０Ａおよび７０Ｂの両方において、光の指示される線量を、感染後１時間で適用し、線量応答を感染後２４時間で決定した。線量は、５０ｍＷ／ｃｍ２の放射照度で、２．５分間（７．５Ｊ／ｃｍ２の場合）、５分間（１５Ｊ／ｃｍ２の場合）、１０分間（３０Ｊ／ｃｍ２の場合）、１５分間（４５Ｊ／ｃｍ２の場合）、および２０分間（６０Ｊ／ｃｍ２の場合）の、４２５ｎｍの光の適用により、投与した。先に提示したチャートに矛盾することなく、類似の傾向が、両方のＭＯＩ値に関するＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製に対する４２５ｎｍ青色光の線量依存的効果に関して観察された。細胞毒性曲線は、約３０．２のＣＣ５０を示す。図７０Ａにおいて、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の低減パーセントは、７．５Ｊ／ｃｍ２程度に低い線量に関して１００％に近く、対応する非線形回帰曲線は、０Ｊ／ｃｍ２の線量でまたはその付近で急激な減少を有する。ＳＩ計算の目的で、１の保存的値は、約３０のＳＩ値（たとえば、ＣＣ５０／ＥＣ５０）が得られるＥＣ５０値に関して選択された。図７０Ｂで、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の低減パーセントは、７．５Ｊ／ｃｍ２に関して１００％よりもはるかに離れており、それによって、０Ｊ／ｃｍ２の線量よりも僅かに高い線量で、減少が０％に向かう、対応する非線形回帰曲線が提供される。このように、約３．４の値は、約９のＳＩ値（たとえば、ＣＣ５０／ＥＣ５０）が得られるＥＣ５０値に関して示されてもよい。実験の変動性に起因して、データ集合の僅かな差が予測され得る。この点に関し、図７０Ａおよび７０Ｂに示される結果は類似しておりかつ通常の実験のばらつきの範囲内と考えられる。
[00473]図７０Ａおよび７０Ｂは、ＥＣ５０値を決定するために細胞レベルでＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の低減パーセントを提供するが、標的組織のＩＣ２５値は、適切なＬＴＩ処置値を決定するのに必要である。図７０Ｃは、４２５ｎｍの光に関し、単一ドナーからの一次ヒト気管／気管支組織に関する様々な線量での生存率パーセントを表すチャート７０２０である。組織生存率は、ＭＴＴアッセイ、ＭＴＴ色素からホルマザンに還元するＮＡＤ（Ｐ）Ｈ依存性細胞オキシドレダクターゼの能力の酵素活性を評価することによる細胞生存率の手段により、曝露後３時間で決定される。チャート７０２０から、ＩＣ２５値は、生存率曲線が７５％（たとえば、組織生存率が２５％低減）である線量に該当する。図７０Ｃにおいて、ＩＣ２５値は、重ね合わせた破線により示されるように、約１５７である。図７０Ａおよび７０ＢのＥＣ５０値と組み合わせて、対応するＬＴＩ値は、図７０Ａに関して１５７と、および図７０Ｂに関して約４６と決定されてもよい。
[00474]図７１Ａ～７１Ｃは、図７０Ａ～７０Ｃの実験を繰り返すが、光は４５０ｎｍのピーク波長を有する。図７１Ａは、０．０１のＭＯＩで感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞毒性パーセントを示す、チャート７１００である。図７１Ｂは、０．００１のＭＯＩで感染したＶｅｒｏ Ｅ６細胞に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製の低減パーセント対細胞の細胞毒性パーセントを示す、チャート７１１０である。先に提示されたチャートと矛盾することなく、類似の傾向が、両方のＭＯＩ値に関し、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２複製に対する４５０ｎｍ青色光の線量依存的効果に関して観察された。細胞毒性曲線は、５０％の細胞毒性にまで延びないので、この曲線は６０より高いＣＣ５０を示す。一方、６０よりも高いＣＣ５０値に基づくＳＩ値は、特定のＳＩ値より高いとも見なされ得る。図７１Ａにおいて、約７．２の値は、８よりも大きいＳＩ値（たとえば、ＣＣ５０／ＥＣ５０）を与えるＥＣ５０値に関して示されてもよい。図７１Ｂでは、約４．１の値は、約１５よりも大きいＳＩ値（たとえば、ＣＣ５０／ＥＣ５０）を与えるＥＣ５０値に関して示されてもよい。前述のように、実験の変動性に起因して、データ集合の僅かな差が予測され得る。この点に関し、図７１Ａおよび７１Ｂに示される結果は、類似と、および通常の実験のばらつきの範囲内と見なされてもよい。
[00475]図７１Ｃは、４５０ｎｍの光に関し、単一ドナーからの一次ヒト気管／気管支組織に関する様々な線量での生存率パーセントを表すチャート７１２０である。図７０Ｃの場合のように、組織生存率は、ＭＴＴアッセイにより、曝露後３時間で決定される。チャート７１２０から、ＩＣ２５値は、約３３０と決定されてもよい。図７１Ａおよび７１ＢのＥＣ５０値との組合せにより、対応するＬＴＩ値は、図７１Ａに関して約４６と、および図７１Ｂに関して約８０と決定されてもよい。図７１Ｃは、３６０Ｊ／ｃｍ２の線量で約６３％の生存率を示すが、生物学的反復間でのばらつきは、この線量で高かった。この点に関し、ＩＣ２５値は、３３０の近似値よりもさらに大きくてもよく、著しい毒性が観察される前に、非常に高い線量が投与され得ることを示す。
[00476]図７２は、図７０Ａ～７０Ｃおよび図７１Ａ～７１Ｃの実験をまとめた表７２００である。４５０ｎｍの光に関する、より高いＳＩおよびＬＴＩ値は、主として、４２５ｎｍの光に対してより低い細胞毒性の結果である。より低いＥＣ５０値は、４２５ｎｍでより有効なウイルス阻害を実証するが、これは４５０ｎｍよりも、より低い光量でのより高い細胞毒性値に関連付けることができる。理想的には、光治療は、可能な限り高いＣＣ５０値でより低いＥＣ５０値を含んでいてもよい。種々の標的病原体および組織型は、種々のＬＴＩ値を提供し得る。この点に関し、本開示によるＬＴＩ値は、適用例に応じて、２以上の値で、または２から１００，０００の範囲で、または２から１０００の範囲で、または２から２５０の範囲で提供されてもよい。実験の変動を考慮すれば、４２５ｎｍから４５０ｎｍの範囲の光によるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の処置に関して提供される例示的なデータは、上記範囲のいずれかのＬＴＩ値が実現され得ることを示す。
[00477]ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対する４２５ｎｍから４５０ｎｍの光の抗ウイルス活性を測定するため、上記使用されるものに類似の技法を使用して、野生型（ＷＴ）およびタミフル耐性インフルエンザＡに対する４２５ｎｍの光の抗ウイルス活性を、調査した。図７３Ａは、４２５ｎｍの光の種々の線量での処置後、種々の初期ウイルス用量に関する残りのウイルス負荷に対するＷＴインフルエンザＡウイルスの力価を示す、チャート７３００である。初期ウイルス用量は１×１０４および１×１０５に設定され、０Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および１２０Ｊ／ｃｍ２の投与量の、４２５ｎｍの光による処置後の、残りのウイルス負荷（たとえば、コピー数）が示される。データは、６０Ｊ／ｃｍ２または１２０Ｊ／ｃｍ２のいずれかの線量が投与されたときの、野生型インフルエンザＡウイルス負荷の著しい低減を実証し、さらに凡そ０．５－ｌｏｇのウイルス負荷の低減が、より高い投与量で観察された。
[00478]図７３Ｂは、４２５ｎｍの光の種々の線量による処置後の、単一の初期ウイルス用量に関する残りのウイルス負荷に基づく、タミフル耐性インフルエンザＡウイルスの力価を示すチャート７３１０である。初期ウイルス用量は１×１０４に設定され、０Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および１２０Ｊ／ｃｍ２の投与量の、４２５ｎｍの光による処置後の、残りのウイルス負荷（たとえば、コピー数）が示される。初期用量は約１×１０４で提供され、０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、１２０Ｊ／ｃｍ２、１８０Ｊ／ｃｍ２、および２４０Ｊ／ｃｍ２の線量で、４２５ｎｍの光で処置した後の残りのウイルス負荷（たとえば、コピー数）が、示される。データは、光が投与されなかった場合のウイルス負荷の増加を示し、約１８０Ｊ／ｃｍ２までの、ウイルス負荷の線量依存的低減を示し、合計でウイルス負荷は、凡そ２－ｌｏｇ低減になる。
[00479]図７４Ａは、様々な線量の、４２５ｎｍの光で処置されたＷＴ－インフルエンザＡに関する、ＴＣＩＤ５０／ｍｌ対エネルギー線量を示すチャート７４００である。ＷＴ－インフルエンザＡに関するＭＯＩは、０．０１で提供された。選択された線量は、０Ｊ／ｃｍ２、３Ｊ／ｃｍ２、７．５Ｊ／ｃｍ２、１５Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２で提供された。結果を、２４時間後および４８時間後に収集した。光が適用されない場合（たとえば、０Ｊ／ｃｍ２の線量）、ウイルス負荷は２４時間で１０３コピーまで増大し、４８時間で１０５コピーまで増大した。約７．５Ｊ／ｃｍ２から６０Ｊ／ｃｍ２の間の線量で、ウイルス負荷の線量依存的減少が２４時間で観察されたが、ウイルスは４８時間までに有意にリバウンドした。しかしながら９０Ｊ／ｃｍ２の線量で、ウイルス負荷は２４時間までに著しく減少し、４８時間で有意に増加しなかった。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値は、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証することが提示され、実際の値は実験室ごとに様々になる可能性があり、限定するものではない。
[00480]図７４Ｂは、インフルエンザＡに感染したＭａｄｉｎ－Ｄａｒｂｙイヌ腎臓（ＭＤＣＫ）細胞を４２５ｎｍの光に様々な線量で曝露したときの、ＷＴ－インフルエンザＡのウイルス負荷の低減パーセントおよび処置した細胞に対する細胞毒性パーセントを示す、チャート７４１０である。ＷＴ－インフルエンザＡに関するＭＯＩは、０．０１で提供された。例示されるように、線量は、０Ｊ／ｃｍ２、７．５Ｊ／ｃｍ２、１５Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２で提供された。ウイルス負荷および細胞毒性の低減を、照射後２４および４８時間でモニターした。事実上、細胞毒性は、どの線量のどの期間に関しても観察されなかった。ウイルス負荷の低減は線量依存的であり、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２の線量は、ウイルス負荷のほぼ完全な低減を実証した。
[00481]図７４Ｃは、図７４Ａに類似したチャート７４２０であるが、開始時のＭＯＩは０．１である。この点に関し、図７４Ｃは、ＷＴ－インフルエンザＡに感染しかつ４２５ｎｍの光により０Ｊ／ｃｍ２、３Ｊ／ｃｍ２、７．５Ｊ／ｃｍ２、１５Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２で処置した、細胞のＴＣＩＤ５０を例示する。結果を２４時間後および４８時間後に収集した。ウイルス負荷は、０から１５Ｊ／ｃｍ２の線量に関して２４時間でかなり一定のままであり、線量が９０Ｊ／ｃｍ２に増加するにつれて線量依存的な手法で減少した。次の２４時間にわたり（即ち、合計で曝露後４８時間）、ウイルス負荷は、９０Ｊ／ｃｍ２以外の全ての投与量で著しくリバウンドした。
[00482]図７４Ｄは、図７４Ｂに類似したチャート７４３０であるが、開始時のＭＯＩは０．１である。この点に関し、図７４Ｄは、インフルエンザＡに感染したＭａｄｉｎ－Ｄａｒｂｙイヌ腎臓（ＭＤＣＫ）細胞が４２５ｎｍの光に様々な線量で曝露されたときの、ＷＴ－インフルエンザＡのウイルス負荷の低減パーセントおよび処置された細胞に対する細胞毒性パーセントを示す。ＷＴ－インフルエンザＡのＭＯＩは、０．１で提供された。示されるように、線量は、０Ｊ／ｃｍ２、７．５Ｊ／ｃｍ２、１５Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２で提供された。ウイルス負荷および細胞毒性の低減を、照射後２４および４８時間でモニターした。図７４Ｂの場合のように、事実上、細胞毒性は、どの線量のどの期間でも観察されず、ウイルス負荷の低減は線量依存的であり、４５Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および９０Ｊ／ｃｍ２の線量は、ウイルス負荷の高度なまたはほぼ完全な低減を実証した。特定のＴＣＩＤ５０／ｍｌ値は、互いに関連するデータの傾向およびデータの値を実証することが提示され、実際の値は実験室ごとに変化する可能性があり、限定するものではない。
[00483]知見のまとめとして、治療的光処置は、とりわけＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびインフルエンザを含む様々なウイルスに関して上記にて論じたような、波長、放射照度、および処置時間の様々な組合せを含む最適な線量から選択することができる。理想的には、光治療は、単一の酸素および／または一酸化窒素を使用して脂質膜を損傷させることを含む、ウイルスに対する作用の二重のメカニズムを誘発させ得る。処置は、感染前の細胞がない状態での細胞外、ならびに感染後の細胞の存在下での細胞内の、両方の有効性を実証する。抗ウイルス作用は、著しく速くすることができる。たとえば、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスの不活化は、処置されていない患者においてまたはレムデシビルで処置された患者においてもＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスが体内から一掃されたとき、臨床的に観察されたウイルス負荷低減の過程と比較して、２４から４８時間以内に実証された。
[00484]「光治療指数（Light Therapeutic Index）」または「ＬＴＩ」、細胞および組織上で使用される光に関するＩＣ２５とＥＣ５０の値の比を、考慮することは重要である。理想的には、光処置は、過度に細胞毒性ではない電力レベルで、１種または複数の標的ウイルスの死滅時に有効になる。好ましくは、ＩＣ２５／ＥＣ５０の比は、可能な限り高く、２より大きい値を含む。各ウイルスに関する細胞系は、全ての細胞型に関して単一のＬＴＩを有するのを難しくするいくつかの変数（たとえば、細胞密度、増殖性感染に関する種々の細胞型、培地など）を有する。全てのウイルス全体にわたる、特に呼吸器ウイルスに関する細胞系の、ＬＴＩを評価するための重要な態様は、大きな気道（ＡＩＲ－１００）および鼻（ＮＡＳ－１００）組織の両方からのＥｐｉＡｉｒｗａｙなど、これらのウイルスが感染し易いヒト組織の型を評価することを含む。ＥｐｉＡｉｒｗａｙは、正常なヒト間質線維芽細胞と共に培養系としても入手可能な（ＥｐｉＡｉｒｗａｙＦＴ）、正常なヒト由来気管／気管支上皮細胞からなる、使用できる状態にある３Ｄ粘膜繊毛組織モデルである。７５分の１という低減が、５０ｍＷ／ｃｍ２での２．５分の処置線量後に観察された。光治療は、感染後に有意な抗ウイルス活性を示し、ウイルス複製の約５０％を阻止する。さらに、この処置は、８．５Ｊ／ｃｍ２よりも大きい線量での、ＷＴ－インフルエンザＡにおけるウイルスの完全ｌｏｇ不活化を示す。８．５Ｊ／ｃｍ２の線量は、感染後のインフルエンザに対するＩＣ５０を提供する線量であった。これに関し、１０Ｊ／ｃｍ２未満の線量は、１つまたは複数の別々のメカニズムを介して種々のウイルスを排除することができる多病原性処置を提供することができる。特定の例において、５分間にわたる４２５ｎｍの光および５０ｍＷ／ｃｍ２の放射照度の多病原性処置は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびインフルエンザＡの両方を処置するのに有効であり得る。さらに、６０Ｊ／ｃｍ２程度の線量で、殺ウイルス性活性の２－ｌｏｇよりも大きい低減が、４２５ｎｍの光を使用して、５０ｍＷ／ｃｍ２での２０分間の曝露により観察された。
[00485]ちょうど４２５ｎｍでの、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびインフルエンザの特定の組織に関する抗ウイルスアッセイでのＬＴＩ計算（たとえば、ＩＣ２５／ＥＣ５０の比）を考慮すれば、投与することができる光の安全で有効な線量があることが観察された。ウイルス膜は、その他の呼吸器ウイルスに似ているので、そのような処置は全ての呼吸器ウイルスに対して有効にすることができると考えられる（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびインフルエンザＡで首尾良く得られた結果に基づく）。４２５ｎｍの光による結果と、４０５ｎｍまたは３８５ｎｍでの結果とを比較した場合、ＬＴＩはより小さくなり得るが、組織タイプに応じて変化することが予測されることになる。ここで得られたデータを外挿すると、表面を消毒するため過去に使用された比較的高い電力の光（たとえば、数百Ｊ／ｃｍ２での線量）は、ｉｎ ｖｉｖｏで安全に使用することができない。重要なのは、光の投与量（Ｊ／ｃｍ２）が、十分に非細胞毒性でなければならないことである（即ち、ＥＣ５０をもたらす線量で、２５％を超えて、生存率を低減させないと考えられる）。得られたＬＴＩは、光治療に曝露された細胞の型に応じて変化することが予測されるが、所与の細胞型の場合、理想的には有効な治療域があり、たとえば、適用例に応じてＬＴＩが少なくとも２であり、または２から１００，０００の範囲にあり、または２から１０００の範囲にあり、または２から２５０の範囲にある。ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２、インフルエンザ、およびその他のウイルスは脂質膜を有するので、ならびに光がウイルスを死滅させる方法の一部は、これらの膜に対する酸化的損傷であると考えられるので、この処置は、その他の呼吸器ウイルスに対しても十分うまく働くことになると考えられる。さらに、本明細書に記述される処置は、脂質膜を持たないウイルス（たとえば、より一般的な風邪を引き起こすライノウイルス）に対しても働くことができる。
[00486]本明細書に開示される光治療は、抗ウイルス剤、抗凝固剤、抗炎症剤、および同様のものなどの従来の医薬品と組み合わされてもよく、抗ウイルス波長は、ウイルスによって、ウイルスにより誘発されたサイトカインストームによって、および／または抗ウイルスＮＯ生成／ＮＯ放出／一重項酸素生成波長での光治療によって引き起こされた炎症性損傷を低減させるように、抗炎症波長と組み合わせることができる。
[00487]上述の例は、ウイルス適用例の文脈で提供されるが、本開示の原理は、細菌感染の処置にも適用可能になり得る。細菌性呼吸器感染、即ちＡＭＲおよび不応性の肺感染症を処置するときに、現行の問題がある。抗菌耐性は、多くの一般的な抗生剤に耐性のある細菌に感染した肺を持つ多くの患者をもたらしてきた。新しい抗生剤が開発されるにつれ、細菌耐性もそれについてきた。この問題に対する１つの潜在的な解決策は、本明細書に記述される可視光を、有効な抗菌波長および投与量で、単独でまたは従来の抗生剤治療と併せて使用することと考えられる。細菌は、抗生剤に対する耐性を発生させることができるが、可視光を使用する抗菌治療に対する耐性を発生させることは、より難しい。潜在的な使用は広範囲におよび；光が安全な治療投与量で送出される限り、患者は、いくつかの呼吸器微生物感染、たとえば結核、マイコバクテリウム・アビウムコンプレックス、および同様のものに対し、特に胞子形成細菌によって引き起こされるものも含めて、効果的に処置されることができる。胞子形成細菌によって引き起こされる細菌感染は、従来の抗生剤で処置することが特に難しくなる可能性があるが、それは抗生剤が、胞子形態にない場合にのみ細菌を死滅させるからである。本明細書に開示されるように、光のある特定の波長は、胞子形成微生物を、その活性形態にあるときだけでなくその胞子形態にあるときも、死滅させる場合に有効である。
[00488]以下に論じるように、青色波長の全ての光が等しいわけではない。一部は、感染した組織に対してより高い細胞毒性を有し、一部は、より高い抗菌有効性を有する。曝露された組織に対する抗菌活性と安全性との組合せである、光治療指数（ＬＴＩ）を考慮することが、有用である。したがって一連の実験は、安全で有効な抗菌処置をもたらすのに適切な、波長および投与量レベルを特定するために行った。
[00489]実験では、細菌培養物を、１×リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）またはＣＡＭＨＢを、１０６ＣＦＵ／ｍｌで調製し、２００μｌを、９６ウェルマイクロタイタープレートのウェルに分取した。光が細菌を照り付けるようにＬＥＤアレイが最上部に配置されている白色照明ボックス下に、蓋付きプレートを配置した。ファンは、照明ボックスの排気口を通してデバイス全体に吹き付け、その結果、ＬＥＤ光により発生した熱が最小源に抑えられた。全てのセットアップは、クラスＩＩバイオセーフティキャビネットの内側で行った。光を所与に時間点灯し、次いで細菌を試料採取し、連続希釈して、ＭＨＡ上に播いて、数え上げた。
[00490]この研究で使用される細菌株は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）から、ＣＤＣ－ＦＤＡ’ｓ Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｂａｎｋ（ＡＲ－ＢＡＮＫ）、Ｄｒ．Ｊｏｈｎ ＬｉＰｕｍａ、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ（ＢｃＲＬＲ）、ミシガン州立大学から、またはＮｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ Ｃｈａｐｅｌ Ｈｉｌｌ大学、Ｄｒ．Ｍａｒｋ Ｓｃｈｏｅｎｆｉｓｃｈの研究室から得た。ＢｃＲＬＲからの株は、１６Ｓ配列決定により緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）であることが確認され、その他の株は、シュードモナス単離寒天上の成長による緑膿菌であることが確認された。株を、２０％グリセロールストック中に、－８０℃で保存した。株を、トリプチックソイ寒天（ＴＳＡ）上で、３０℃または３７℃で１～２日間、またはカチオン調節Ｍｕｅｌｌｅｒ－Ｈｉｎｔｏｎブロス中で培養した。化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）およびインフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）を、５％ＣＯ２パケットを持つチャンバー内で、ブレインハートインフュージョンを使用して成長させた。全ての細菌を、３７℃でインキュベートした。細胞毒性を、抗ウイルスデータに対して上述のように測定した。
[00491]図７５Ａは、緑膿菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、曝露後の時間に対する、４０５、４２５、４５０、および４７０ｎｍの光であって、５８．５Ｊ／ｃｍ２の線量で投与された光の有効性を示す、チャート７５００である。データは、４０５ｎｍまたは４２５ｎｍの波長で、濃度の５－ｌｏｇ低減がほぼ瞬時に観察され、その効果が曝露後４時間にわたり維持されたことを示す。
[00492]図７５Ｂは、黄色ブドウ球菌（S. aeurus）を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、４０５、４２５、４５０、および４７０ｎｍの、５８．５Ｊ／ｃｍ２の線量で投与された光の有効性を、曝露後の時間に関して示すチャート７５１０である。データは、４０５ｎｍの波長で、曝露後半時間以内に３－ｌｏｇ低減が観察され、これが曝露後２時間で４－ｌｏｇ低減まで増大したことを示す。４２５ｎｍで、濃度の２－ｌｏｇ低減が２時間以内に観察され、これは曝露後４時間で４－ｌｏｇ低減に増大した。４５０ｎｍで、濃度の２－ｌｏｇ低減が３時間以内に観察され、これは曝露後４時間で４－ｌｏｇ低減に増大した。４７０ｎｍの光は、事実上効果がなかった。
[00493]図７６Ａは、緑膿菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、４２５ｎｍでのおよび１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された光の有効性を示す、チャート７６００である。データは、４２５ｎｍの波長で、６０Ｊ／ｃｍ２程度の線量で、濃度の４－ｌｏｇ低減が観察され、それに対して１００Ｊ／ｃｍ２以上の線量で、５－ｌｏｇ低減が観察されたことを示す。
[00494]図７６Ｂは、黄色ブドウ球菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、４２５ｎｍのおよび１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された光の有効性を示す、チャート７６１０である。データは、４２５ｎｍの波長で、ほぼ１００Ｊ／ｃｍ２以上の線量で、濃度の４－ｌｏｇまたはさらに５－ｌｏｇ低減が観察されたことを示す。
[00495]図７７Ａは、緑膿菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、４０５ｎｍのおよび１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された、光の有効性を示す、チャート７７００である。データは、４０５ｎｍの波長で、６０Ｊ／ｃｍ２程度の線量で、濃度の４－ｌｏｇ低減が観察され、それに対して１００Ｊ／ｃｍ２以上の線量では、５－ｌｏｇ低減が観察されたことを示す。
[00496]図７７Ｂは、黄色ブドウ球菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）、４０５ｎｍのおよび１から１０００Ｊ／ｃｍ２に及ぶ線量で投与された光の有効性を示す、チャート７７１０である。データは、波長４０５ｎｍで、凡そ１００Ｊ／ｃｍ２以上の線量で、濃度の５－ｌｏｇ低減が観察されたことを示す。
[00497]図７８は、一次ヒト大動脈内皮細胞（ＨＡＥＣ）における４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の毒性を示す、チャート７８００である。様々な指示される線量に関し、４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の効果を示すデータが提供される。９９Ｊ／ｃｍ２までの投与量であっても、細胞の生存率は、処置の安全性を決定するのに有用な閾値である７５％よりも下まで決して降下しなかった。
[00498]図７９Ａは、４０５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減および感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９００である。図７９Ｂは、４２５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減および感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９１０である。両方の波長（４０５ｎｍおよび４２５ｎｍ）で、注目すべき細菌ｌｏｇ１０低減は、線量レベルが組織生存率の２５％損失に達する前に、実現される。
[00499]類似の手法で、図７９Ａおよび７９Ｂに関してこれまで述べてきた追加のデータを収集し、図７９Ｃ～７９Ｆに示されるように提示した。このデータは、類似の結果を実証し、それによって、安全で有効な操作域の詳細が確認される。図７９Ｃは、４０５ｎｍで４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減およびグラム陰性菌（たとえば、緑膿菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９２０である。図７９Ｄは、４２５ｎｍで、４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減およびグラム陰性菌（たとえば、緑膿菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９３０である。図７９Ｅは、図７９Ａおよび７９Ｃと同様の手法で、４０５ｎｍで、４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減およびグラム陽性菌（たとえば、黄色ブドウ球菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９４０である。図７９Ｆは、図７９Ｂおよび７９Ｄと同様の手法で、４２５ｎｍで、４から５１２Ｊ／ｃｍ２に及ぶ光の線量に組織を曝露した後の、細菌ｌｏｇ１０低減およびグラム陽性菌（たとえば、黄色ブドウ球菌）に感染したＡＩＲ－１００組織の生存率の損失％を示す、チャート７９５０である。
[00500]細菌に対するほとんどのｉｎ－ｖｉｔｒｏアッセイは、無細胞系内で実行される。抗細菌活性に関する、２つの古典的または工業規格による測定がある。第１は、成長の阻止に関し、最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）に関して定量化され得る。ＭＩＣは、ブロス／成長培地における２４時間にわたる細菌の成長を完全に阻止するのに必要とされる線量を指す。細菌の急速に分裂する性質を前提として、任意の成長は、高濃度の微生物をもたらす。別の言い方をすれば、５０％の低減は、細菌感染に十分ではない。第２の規格は、殺菌の結果に関し、最小致死濃度（ＭＢＣ）に関して定量化され得る。ＭＢＣは、細菌の３ｌｏｇ低減（たとえば、９９．９％）をもたらすのに必要とされる線量を指す。アッセイは、ＰＢＳまたはブロス／成長培地中で実行して種々の結果をもたらすことができ、時間も変えることができる。一般に、上述の細菌実験に関し、所与の生物に関するＭＩＣ線量は、典型的には、リン酸緩衝食塩水中で決定されたＭＢＣよりも大きくなっていた。
[00501]図８０Ａ～８０Ｊは、細菌生存（ＣＦＵ／ｍｌ）対線量（Ｊ／ｃｍ２）に関し、種々の投与量レベルでの４０５ｎｍおよび４２５ｎｍの光の効果を示す、一連のチャートである。データは、緑膿菌および黄色ブドウ球菌の両方の細菌に関して提供される。示されるように、４０５ｎｍの光はこれらの細菌を死滅させるのに特に有効であり、４２５ｎｍの光も、より高い線量ではそれほど有効でないまたは有効でないものの、有効である。ＭＢＣ値は、細菌の３－ｌｏｇ低減を示すように、図８０Ａ～８０Ｊのチャートに示される。
[00502]本発明の細菌実験の目的で、ＬＴＩ計算は、安全で有効な光治療処置を提供するために上記参照されたデータから実現されてもよい。前述のように、ＬＴＩは、ウイルスの文脈においてＥＣ５０でＩＣ２５を除した関係から決定されてもよい。図７９Ａ～８０Ｊに提示される細菌データに関し、ＥＣ５０値は、図８０Ａ～８０Ｊに示されるようなＭＢＣ値で置き換えられても置換されてもよい。ＩＣ２５値は、図７９Ａ～７９Ｄにおける組織生存率の２５％損失を示す水平破線によって決定されてもよい。
[00503]図８１は、図７９Ａ～８０に示した細菌実験の、ＬＴＩ計算および対応する殺菌線量をまとめた表８１００である。特に、細菌性病原体は、細菌性肺炎に一般に関連付けられるものとして選択される。示されるように、この実験によるグラム陰性緑膿菌株に関する安全で有効な光治療処置は、１．５から２．５の範囲のＬＴＩ値を有していてもよく、それによって、少なくとも１．５以上の値が提供され得るそのような株のＬＴＩ値が示される。グラム陽性黄色ブドウ球菌活の場合、この実験のＬＴＩ値は、緑膿菌よりも線量のいくつかに関して低い。
[00504]図８２は、０時間、２時間、４時間、および２２．５時間にわたる、緑膿菌を死滅させるときの（ＣＦＵ／ｍｌ）様々な線量での４２５ｎｍの光の効果を示す、チャート８２００である。１２０Ｊ／ｃｍ２などのより高い光の線量で、細菌濃度は時間と共に実際に減少する。重要なことは、同量の光が細菌のリバウンド前に投与される限り、光の全投与量（Ｊ／ｃｍ２）が１回の線量で投与されるのかまたはより少ない線量の複数回の組合せで投与されるのか、大部分が無関係なことである。
[00505]図８３は、光（Ｊ／ｃｍ２）の全てが１回の線量で投与されるのかまたはより少ない一連の線量で投与されるのかを示すチャート８３００であり、抗菌効果（平均ＣＦＵ／ｍｌ）対線量（Ｊ／ｃｍ２×処置回数）は、投与後８時間および４８時間で大部分が同じである。
[00506]図８４Ａは、曝露後２４時間での、様々な薬物耐性細菌の処置（平均ＣＦＵ／ｍｌ）対線量（Ｊ／ｃｍ２）を示すチャート８４００である。８０～１２０Ｊ／ｃｍ２の線量（４０、５０、または６０Ｊ／ｃｍ２の２つの処置の組合せ）で、種々の薬物耐性細菌株の全てを効果的に死滅させた。この点に関し、本明細書に記述される処置は、ａ）薬物耐性が処置後に観察されず、ｂ）処置が薬物耐性細菌に対して有効にすることができる点で、抗生剤処置に勝る利点を提供する。図８４Ａに示されるように、４０、５０、または６０Ｊ／ｃｍ２の２つの処置と組み合わせた８０～１２０Ｊ／ｃｍ２の線量で、処置が様々な薬物耐性細菌に適用されたとき、種々の薬物耐性細菌株の全てを有効に死滅させた。
[00507]図８４Ｂは、試験がなされた細菌種および株をまとめた表８４１０である。ＡＴＣＣは、アメリカ培養細胞系統保存機関（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）を指す。ＢｃＲＬＲは、ミシガン州立大学のＤｒ．Ｊｏｈｎ ＬｉＰｕｍａによるＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙを指す。ＭＤＲは、多剤耐性、たとえば≧３クラスの抗生剤に対する耐性を指す。ＸＤＲは、超多剤耐性、たとえば≧５クラスの抗生剤、たとえばアミカシン（ＡＭＫ）、アズトレオナム（ＡＴＭ）、セフェピム（ＦＥＰ）、セフタジジム（ＣＡＺ）、セフタジジム－アビバクタム（ＣＺＡ）、セフトロザン－タゾバクタム（Ｃ／Ｔ）、シプロフロキサシン（ＣＩＰ）、コリスチン（ＣＳＴ）、ドリペネム（ＤＯＲ）、ゲンタマイシン（ＧＥＮ）、イミペネム（ＩＰＭ）、レボフロキサシン（ＬＶＸ）、メロペネム（ＭＥＭ）、ピペラシリン－タゾバクタム（ＴＺＰ）、またはトブラマイシン（ＴＯＢ）に対する耐性を指す。
[00508]図８４Ｃは、処置が難しい臨床肺病原体に対する、４２５ｎｍの光の１日２回投与の有効性をまとめた表８４２０である。殺菌線量は、ＰＢＳ中であり、かつ暗所対照試料に対して３－ｌｏｇ低減に関するものである。ＭＩＣ線量は、ブロス中であり、開始時のＣＦＵ／ｍｌに対してＣＦＵ／ｍｌに変化はない。ＭＢＣ線量は、ブロス中であり、暗所対照試料に対してＣＦＵ／ｍｌは３－ｌｏｇ低減である。したがって、薬物耐性細菌によって引き起こされたものも含む種々の細菌感染に対して安全で有効な抗菌処置を施すために、本明細書に記述される処置を使用することができる。さらに、本明細書に開示される照明デバイスおよび処置は、単一波長および／または多重波長の光処置で、多数の病原体の利益（たとえば、ウイルス、細菌、および真菌に関して）を提供し得る。
[00509]１つまたは複数の生物学的効果を誘発させるための、上述のデバイスおよび対応する光衝突の様々な詳細が提供されてきたが、例示的なデバイスは、その他の要素および特徴を含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、本明細書に記述されるおよび／または例示されるデバイスおよびシステムは、本明細書に記述されるモジュール内に含有されるものなどのコンピューター可読命令を実行することが可能な、任意のタイプまたは形のコンピューティングデバイスまたはシステムを広く表す。それらの最も基本的な構成において、これらのコンピューティングデバイス（複数可）は、それぞれ、少なくとも１つのメモリーデバイスおよび少なくとも１つの物理プロセッサーを含んでいてもよい。
[00510]一部の実施例において、「メモリーデバイス」という用語は一般に、データおよび／またはコンピューター可読命令を記憶することが可能な任意のタイプまたは形の揮発性または不揮発性の記憶デバイスまたは媒体を指す。一実施例では、メモリーデバイスは、本明細書に記述されるモジュールの１つまたは複数を記憶し、ロードし、および／または維持してもよい。メモリーデバイスの例には、限定するものではないがランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、フラッシュメモリー、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、その１つまたは複数の変形例または組合せ、または任意のその他の適切な記憶メモリーが含まれる。
[00511]一部の実施例では、「物理プロセッサー」という用語は一般に、コンピューター可読命令を解釈しおよび／または実行することが可能な任意のタイプまたは形のハードウェア実装型処理ユニットを指す。一実施例では、物理プロセッサーは、上述のメモリーデバイスに記憶される１つまたは複数のモジュールにアクセスしおよび／または修正してもよい。物理プロセッサーの例には、限定するものではないがマイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、中央処理装置（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサーを実装するフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、その１つまたは複数の部分、その１つまたは複数の変形例または組合せ、または任意のその他の適切な物理プロセッサーが含まれる。
[00512]様々なモジュールが別々の要素として提供されてもよいが、本明細書に記述されおよび／または例示されるモジュールは、単一のモジュールまたはアプリケーションの部分であってもよい。さらに、ある特定の実施形態では、これらのモジュールの１つまたは複数は、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムであってもよく、コンピューティングデバイスによって実行されたときにコンピューティングデバイスで１つまたは複数のタスクを行わせてもよい。たとえば、本明細書に記述されるおよび／または例示されるモジュールの１つまたは複数は、本明細書に記述されるおよび／または例示されるコンピューティングデバイスまたはシステムの１つまたは複数を実行するように記憶され構成されるモジュールであってもよい。これらのモジュールの１つまたは複数は、１つまたは複数のタスクを行うように構成された１つまたは複数の専用コンピューターの全てまたは部分であってもよい。
[00513]さらに、本明細書に記述されるモジュールの１つまたは複数は、データ、物理デバイス、および／または物理デバイスの表現を、１つの形から別の形に変換してもよい。たとえば、本明細書に列挙されたモジュールの１つまたは複数は、変換されるセンサーデータを受信し、センサーデータを変換し、変換の結果を出力して生体組織上への光の衝突を制御し、変換の結果を使用して、生体組織上への光を調節する一酸化窒素の衝突を制御し、および／または変換の結果を記憶して、生体組織上への光を調節する一酸化窒素の衝突を制御してもよい。さらに、またはあるいは、本明細書に列挙されたモジュールの１つまたは複数は、プロセッサー、揮発性メモリー、不揮発性メモリー、および／または物理コンピューティングデバイスの任意のその他の部分を、コンピューティングデバイス上で実行し、データをコンピューティングデバイス上に記憶し、および／またはそうでない場合にはコンピューティングデバイスと相互に作用することによって、１つの形から別の形に変換してもよい。
[00514]一部の実施形態では、「コンピューター可読媒体」という用語は一般に、コンピューター可読命令を記憶し伝達することが可能な任意の形のデバイス、キャリア、または媒体を指す。コンピューター可読媒体の例には、限定するものではないが伝送型媒体、たとえば搬送波、および非一時的媒体、たとえば磁気記憶媒体（たとえば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、およびフロッピーディスク）、光記憶媒体（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、およびブルーレイディスク）、電子記憶媒体（たとえば、ソリッドステートデバイス、およびフラッシュ媒体）、およびその他の分散システムが含まれる。
[00515]前述のように、ならびに図３９および４０に示されるように、本開示による照明デバイスは、光治療処置のための制御および／または管理を行うことができる、より大きいシステム３９００の部分として組み込まれてもよい。この点に関し、光治療デバイス１０２は、図３９に示される例示的なシステム３９００の全てまたは一部によって少なくとも部分的に制御されまたは管理され得る本明細書に開示された光治療デバイスのいずれかを含む、任意の形状因子を表してもよい。その他の実施形態の場合のように、光治療デバイス１０２は、照明デバイスと呼んでもよい。システム３９００は、ネットワーク３９０４を介してサーバー３９０２に提供される標的体組織１０４の１つまたは複数の特徴に基づいて、照明デバイス１０２によって提供される光治療処置の制御および／または管理を提供するように構成されてもよい。１つまたは複数の特徴は、標的体組織１０４の温度など、測定され得る標的体組織１０４および／またはその他の特徴の、獲得された画像を含んでいてもよい。サーバー３９０２およびサーバー側アプリケーション３９０８は、多数のその他の照明デバイスから収集されたデータに基づいて、光治療デバイス１０２の制御および／または管理をさらに行ってもよい。
[00516]図８５は、図３９のシステム３９００に類似しておりかつ体組織１０４上に任意の数の生物学的効果を誘発させるために調整された光治療処置を提供するためのさらなる詳細を含む、光治療処置を提供するためのシステム８５００の概略図である。サーバー３９０２は、サーバー側アプリケーション３９０８で標的体組織１０４に特異的なデータを受信可能にし、そのデータを人工知能ライブラリー８５１０と比較可能にし、調整された光治療処置を体組織１０４に合わせて定式化可能にする、臨床試験データ、および実際にその他の照明デバイスにより獲得されたデータ（たとえば、画像およびその他のセンサーデータ）を含むがこれらに限定されない適切なデータが集められている、人工知能ライブラリー８５１０を含んでいてもよい。人工知能ライブラリー８５１０は、病気の検出および対応する調整済み光治療処置を高い有効性で行うためのサーバー側アプリケーション３９０８の能力を連続して改善するために、追加投入されたデータに基づいて、連続してアップデートされ精製されてもよい。本明細書で使用される場合、人工知能ライブラリー８５１０は、とりわけ組織の特徴および状態の中でも、病原体、疾患、がん病変または前がん病変、腫瘍またはポリープ、体液貯留、および炎症の存在を含むがこれらに限定することのない、先に特定された体組織の特徴に対応するデータ集合（たとえば、画像および／またはセンサーデータ）を指してもよい。このように、人工知能ライブラリー８５１０は、体組織１０４の１つまたは複数の特徴および／または状態が推察されるよう、標的体組織１０４から収集された画像および／またはセンサーデータのパターンを認識するために、サーバー側アプリケーション３９０８およびクライアント側アプリケーション３９１０の１つまたは複数によって利用されてもよい。したがって、システム８５００は、推察される状態に応答して、体組織１０４に対して任意の数の生物学的効果を誘発させるため、光治療デバイス１０２によって施用され得る調整された光治療処置が提供されるように、構成されてもよい。この点に関し、システム８５００およびサーバー３９０２は、体組織１０４に関するデータにアクセスすること、体組織１０４に関するデータに基づき少なくとも１つのパラメーターを発生させること、およびパラメーターを、少なくとも１つの生物学的効果を誘発させる少なくとも１つのパラメーターに基づいて体組織１０４を照射することが可能な照明デバイス（たとえば、光治療デバイス１０２）に送信することを含む方法に関する、例示的な実施形態を提供してもよい。そのような方法は、図８５のシステム８５００によって提供された例示的な実施形態を超えた任意のシステムおよび／またはデバイス構成で実現されてもよい。前述のように、生物学的効果は、無細胞環境にある１種または複数の病原体を不活化すること、細胞関連環境にある１種または複数の病原体の複製を阻止すること、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の内因性貯蔵を増加させるために一酸化窒素の酵素的発生を刺激すること、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出すること、抗炎症作用を誘発させること、およびこれらの任意の組合せの、少なくとも１つを含んでいてもよい。
[00517]光治療デバイス１０２は、前述の１つまたは複数の発光体１２０とエミッター駆動回路１１０とを含んでいてもよい。さらに、光治療デバイス１０２は、分析のために元のサーバー３９０２にリレーされ得る体組織１０４の画像またはその他の診断情報を獲得するために、前述のカメラ１０１０およびセンサー１１５の１つまたは複数を含んでいてもよい。光治療デバイス１０２はさらに、クライアント側デバイス３９０６およびクライアント側アプリケーション３９１０との通信を容易にする通信モジュール８５２０を含んでいてもよい。あるいは、通信モジュール８５２０は、クライアント側デバイス３９０６なしで、ネットワーク３９０４およびサーバー３９０２と直接通信するように構成されてもよい。通信モジュール８５２０は、クライアント側デバイス３９０６およびネットワーク３９０４の１つまたは複数と、ブルートゥース（登録商標）、有線および／または無線インターネット接続、セルラーネットワーク、アナログ通信、たとえば光治療デバイス１０２の１つまたは複数の事前にプログラムされたボタン、またはアナログもしくはデジタル通信の任意のその他の形を含めた任意の数の手法を介して通信を行なってもよい。
[00518]光治療デバイス１０２は、任意のタイプの内部電源および／または外部電源への接続を含む、電源８５３０を含んでいてもよい。たとえば電源８５３０は、交換可能なバッテリーおよび／または再充電可能なバッテリーなど、光治療デバイス１０２内に設けられる可搬式電源および／またはエネルギー貯蔵デバイスを具体化してもよい。再充電可能な実施形態の場合、光治療デバイス１０２は、再充電のための外部電源または別のデバイス、たとえばクライアント側デバイス３９０６との接続をもたらすための、ポート（たとえば、ユニバーサルシリアルバスポート、電源プラグ、または同様のもの）を含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、ポートは、通信モジュール８５２０を介したデータ転送および通信を容易にすることもできる。電源８５３０は、外部電源に対する有線および／またはプラグ指向構成を含む、再充電能力を備えたまたは備えない外部電源との直接接続のために構成されてもよい。本明細書で使用される場合、外部電源は、ハードワイヤード電気接続、たとえば壁プラグ、または任意のタイプの有線もしくは可搬式外部エネルギー貯蔵デバイスを含んでいてもよい。さらに他の実施形態では、光治療デバイス１０２の電源８５３０に連結された外部電源は、ユーザーによる歩行および／または咀嚼などの人の動きに応答して電力を供給する、クライアント側のヒューマンファクター電源を具体化してもよい。外部電源はさらに、電源８５３０に電力を供給するおよび／または電源８５３０を再充電する、太陽光および／または風力発電を含む再生可能なエネルギー源を具体化してもよい。ある特定の適用例では、システム８５００は、ソーラーハット、ソーラースリーブ、または任意のその他の形のソーラークロスなど、光治療デバイス１０２の、ユーザーが着用できるソーラー素子またはパネルを含んでいてもよい。
[00519]本明細書に記述される光治療デバイス１０２は、サーバー３９０２から受信したデータに基づいて、エミッター駆動回路１１０に関する様々な駆動アルゴリズムおよび／または制御スキームを記憶するメモリーデバイス８５４０を含んでいてもよい。メモリーデバイス８５４０はさらに、サーバー３９０２との通信のために標的体組織１０４で収集されたデータおよび診断情報を記憶するように構成されてもよい。上述のように、メモリーデバイス８５４０は、任意のタイプまたは形の揮発性および／または不揮発性記憶デバイス、またはデータおよび／またはコンピューター可読命令を記憶することが可能な任意の媒体を含んでいてもよい。たとえば、メモリーデバイス８５４０は、限定するものではないがＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＨＤＤ、ＳＳＤ、光ディスクドライブ、キャッシュ、およびその１つまたは複数の変形例または組合せ、または任意のその他の適切な記憶メモリーを含んでいてもよい。
[00520]エミッター駆動回路１１０、通信モジュール８５２０、およびメモリー８５４０は、図８５の概略図において別々のブロックまたは要素として示されるが、エミッター駆動回路１１０、通信モジュール８５２０、およびメモリー８５４０のそれぞれは、光治療デバイス１０２用に組み合わされた全制御回路モジュール内の要素を表してもよい。
[00521]上述のように、光治療デバイス１０２は、任意の数のカメラ１０１０およびセンサー１１５を介して分析するために、体組織１０４の画像および／またはその他の診断情報を獲得するように構成されてもよい。獲得された画像は、１つまたは複数の可視光画像、１つまたは複数の赤外線画像、１つまたは複数の紫外線画像、波長の所定範囲内の光を測定する１つまたは複数の画像、２つ以上の異なる所定範囲内の波長の光を測定する１つまたは複数の画像、反射型共鳴画像、反射型波画像、および超音波画像を含んでいてもよい。センサー１１５は、温度センサー、光センサー、画像センサー、近接センサー、血圧またはその他の圧力センサー、化学センサー、バイオセンサー（たとえば、心拍数センサー、体温センサー、化学または生物種の存在または濃度を検出するセンサー、またはその他の条件）、加速度計、水分センサー、オキシメーター、たとえばパルスオキシメーター、電流センサー、電圧センサー、および同様のものの１つまたは複数を含んでいてもよい。カメラ１０１０およびセンサー１１５は、様々な組織、懸濁粘液、硬化した膿袋、臓器、および骨を含むがこれらに限定することのない、体組織１０４の疾患場所に対する発射レンズまたは平面の場所を特定することを含む様々な機能を発揮するよう、必要に応じて一緒に働いてもよい。カメラ１０１０はさらに、とりわけカメラ画素化測定、全地球測位システム（ＧＰＳ）データに基づき、体組織１０４に関する精密な位置情報を提供し得る。
[00522]光治療デバイス１０２によって収集され得る画像および／またはその他の診断情報と組み合わせてまたはこれらの代わりに、システム８５００は、光治療デバイス１０２とは別に収集されたその他の組織診断８５５０を受信するように構成されてもよい。他の組織診断８５５０は、センサー１１５およびカメラ１０１０の上述の実施形態のいずれかに類似する外部カメラおよびセンサーを含んでいてもよい。さらに、その他の組織診断８５５０は、超音波、ｘ線、磁気共鳴画像法、および同様のものを含む、任意の数のその他の医療デバイスによって収集されてもよい。さらなる実施形態では、その他の組織診断８５５０は、体組織１０４および該当するユーザーに施用された身体検査および／または診断試験に基づいて、ユーザーおよび／または医療専門家により提供された情報を含んでいてもよい。
[00523]光治療デバイス１０２から獲得されたおよび／またはその他の組織診断８５５０によって提供された、画像および／またはセンサーデータは、分析のためにネットワーク３９０４を介してクライアント側デバイス３９０６および／またはサーバー３９０２の１つまたは複数にリレーされてもよい。したがって、獲得された画像および／またはセンサーデータは、公知の疾患組織の大容量の写真および対応するセンサーデータであって人工知能ライブラリー８５１０に保存したものと、比較されてもよい。この点に関し、システム８５００は、存在する１つまたは複数の病原体の名称および株、体組織１０４の影響を受けた領域のサイズ、任意のがん性または前がん性病変、腫瘍またはポリープ、体液貯留、および炎症の、１つまたは複数を含むがこれらに限定することのない体組織１０４の特徴を決定してもよい。人工知能ライブラリー８５１０には、最初に可能な限り多くの画像が集められ、これらの画像がその後、それぞれ後の新しい患者データと共に付加されてもよい。これはシステム８５００に、改善された病気の識別を拡張し発展させる能力を提供して、適切な最新の処置が体組織１０４に送達できるようになる。システム８５００はさらに、実時間ビリング、適切な保険請求、および為替支払いを提供するための該当する処置費用を決定することを含む、機能性を提供し得る。ある特定の実施形態では、システム８５００はさらに、体組織１０４をモニターしかつ疾患の消散に応じて後続の抗炎症処置を推奨するのに使用されてもよい。
[00524]このように患者の転帰は、大容量の種々の体組織全体にわたって光治療デバイス１０２の多数のものにより受信された収集情報に基づき、サーバー３９０２によって継続して最適化され得る。最適化は、最も良く利用可能なまたは継続的に改善される医学的転帰、たとえば存在し得る１つまたは複数の状態の予防、処置、治癒、および追跡処置の１つまたは複数を、指してもよい。サーバー３９０２はさらに、医学的転帰をさらに改善しまたは最適化するよう施用され得る１つまたは複数の医療など、光治療デバイス１０２と組み合わせて実現され得る体組織１０４に関するその他推奨される処置を特定してもよい。
[00525]サーバー３９０２によって提供される処置アルゴリズムは、１つまたは複数のピーク波長、放射フラックス、放射照度、曝露時間、および対応する、発光体１２０によって体組織１０４に供給され得る線量など、光治療デバイス１０２に関して任意の数の変更可能な属性を含んでいてもよい。処置は、例として処置または線量当たりの全光治療デバイス１０２操作の０．０５から３６０秒の範囲を含む、前述のような任意の時間範囲にわたって施用され得る。線量は、前述の実施形態のいずれかによる単独のまたは多数の手法で展開され得る、一連のエネルギー源または同じエネルギー源の代替例（たとえば、光の種々のピーク波長）によって提供されてもよい。本明細書に記述されるように、処置および／または線量には、１つまたは複数の標的病原体、疾患、またはその他の状態と闘う際に最良の可能性ある転帰を実現するために、処置当たりの適切な安全性、有効性、および時間が提供されてもよい。
[00526]ある特定の実施形態では、発光体１２０の１つまたは複数は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、白熱光源、蛍光光源、液晶ディスプレイ、レーザー、ハロゲン光源、タングステン－ハロゲン光源、ナトリウム蒸気源、ガスレーザー光源、マイクロ波光子、生物学的供給源、たとえば渦鞭毛藻、ならびにフィルタリングされたおよびフィルタリングされていない日光を含む、日光から利用される光の１つまたは複数など、可視光源から変化可能な属性を提供してもよい。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の発光体１２０は、紫外（ＵＶ）光源、クイックフラッシュＵＶ－Ｃ光または任意の適切なＵＶ光源からのその他の急速ＵＶ放出、および赤外（ＩＲ）光源を含むがこれらに限定することのない、単なる可視光を超えた光源を含んでいてもよい。前述の実施形態は、光の様々な光源の文脈において提供されてきたが、本開示の原理は、指向型エネルギー源の１つまたは複数のその他のタイプに適用可能でもある。本明細書で使用される場合、指向型エネルギー源は、前述の様々な光源、および／または熱、ＩＲ加熱、抵抗加熱、ラジオ波、マイクロ波、音波、超音波、電磁障害、および電磁放射であって、体組織１０４に向けることができるものの、１つまたは複数を提供することが可能なエネルギー源の、いずれかを含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、サーバー３９０２によって提供された変更可能な属性は、体組織１０４に、上記列挙された指向型エネルギー源のいずれかを投与するための、プロトコールを含んでいてもよい。たとえば光治療デバイス１０２は、可視およびＵＶ光を超えた指向型エネルギーを体組織１０４に提供することが可能な、光源および別の指向型エネルギー源を含んでいてもよい。他の実施形態では、可視およびＵＶ光を超えた指向型エネルギーを提供することが可能な他の指向型エネルギー源は、光治療デバイス１０２に関して記述された類似の手法で依然としてサーバー３９０２と通信しながら、光治療デバイス１０２とは別々に提供されてもよい。変更可能な属性は、粘膜上皮細胞を刺激するために、上気道、外耳道、鼻腔、口腔、口腔咽頭、喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、食道、および同様のものの１つまたは複数の組織などの種々のタイプの体組織１０４に、特定された光の線量が送出されるよう、光治療デバイス１０２によって取着され得るまたはそうでない場合には利用され得る光学部品、ロケーター、光源ポジショナー、および光ガイドポジショナーの１つまたは複数の組合せの特定を含んでいてもよい。他の実施形態では、体組織１０４は、肺および内皮細胞の１つまたは複数の組織を含んでいてもよい。さらに他の実施形態では、体組織１０４は、粘膜を処理する胃腸組織を含む、呼吸器疾患に関係する任意の下位領域を含んでいてもよい。
[00527]他の実現例によれば、システム８５００の上述の要素および機能のいずれかには、それほど自動化されていない構成が設けられていてもよい。たとえば、より単純化したタイプのシステム８５００は、ユーザーが、特定の処置プログラムを選択するために光治療デバイス１０２および／またはクライアント側デバイス３９０６上のメニューをクリックスルーすることのできるまたは単に事前に構成されたボタンを押すことのできる構成を含んでいてもよい。別の例では、ユーザーは、光治療デバイス１０２を介してまたは既製品のテストキットもしくはその他の院内での施術を介して、画像またはその他の診断情報を得るために、光治療デバイス１０２および／またはクライアント側デバイス３９０６での１つまたは複数のステップを進行してもよい。ある特定の実施形態では、クライアント側デバイス３９０６および光治療デバイス１０２の１つまたは複数は、外部サーバー３９０２との通信を有することなく処置アルゴリズムが提供され得るように、局所人工知能ライブラリーを含んでいてもよい。そのような実施形態では、局所人口知能ライブラリーは、ルーチンインターバルに従いサーバー３９０２の人工知能ライブラリー８５１０と周期的にシンクロナイズしてもよい。
[00528]ある特定の適用例では、本明細書に開示される光治療デバイスは、より大きい診療所設備、手持ち式および／または可搬式デバイス、単独でまたは少なくとも図３９および８５に記載されるシステムの部分として使用され得る装着可能なデバイスを含むがこれらに限定することのない、様々なサイズにわたる様々な形状因子に従い提供されてもよい。そのような使用のための例示的な光治療デバイスについて、これまで記述しかつ図１４～２１Ｅおよび図４３～５４Ｅに図示してきた。本明細書に開示される例示的な光治療デバイスは、単独でまたは図３９および８５の前述のシステムの部分として使用され得る、任意の数の小型化形状因子を含んでいてもよい。この点に関し、図８６Ａ～８９Ｄは、さらに小型化された光治療デバイスの様々な実施例を示す。
[00529]図８６Ａは、施術中にユーザーの口腔内での位置決めするためのマウスピースの形状因子を含む光治療デバイス８６００の斜視図である。光治療デバイス８６００は、ユーザーの歯の形状に従い湾曲する形状を共に画定する外側部分８６０４および内側部分８６０６を含む、ハウジング８６０２を含んでいてもよい。電子部品モジュール８６０８が、ハウジング８６０２内に設けられてもよい。電子部品モジュール８６０８は、前述のような発光体、センサー、カメラ、エミッター駆動回路、電源、通信モジュール、およびメモリーの１つまたは複数を含んでいてもよい。ある特定の実施形態で、ハウジング８６０２は、ユーザーの口内に位置決めされるとき、電子部品モジュール８６０８を完全に包封するように設けられる。
[00530]図示されるように、ハウジング８６０２は、重ね合わせた矢印によって示されるように、電子部品モジュール８６０８の発光体から標的組織に光を通すように構成された、１つまたは複数の光学ポート８６１０をさらに含んでいてもよい。さらに、光学ポート８６１０は、電子部品モジュール８６０８の任意のカメラおよび／またはセンサーから、画像を獲得するようにおよび／またはその他のセンサー情報を受信するように構成されてもよい。光学ポート８６１０は、光の通過を促進させるための種々の形状および／または材料を含み得る、ハウジング８６０２の連続部分を具現化してもよい。たとえば、光学ポート８６１０およびハウジング８６０２は、光学ポート８６１０の形状がレンズを画定する、連続成形されたシリコーンを含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、光学ポート８６１０は、材料が種々の光学的性質を有するハウジング８６０２の部分を含む。たとえば、光学ポート８６１０は、光治療デバイス８６００により提供された光の波長に対し、光学的に光伝達性および／または光透過性であるように構成された材料を含んでいてもよく、一方、ハウジング８６０２のその他の部分は、光治療デバイス８６００により提供された光の波長に対してより光学的に不透明な、光吸収性の、または光遮断性の付加物またはコーティングを含んでいてもよい。さらに他の実施形態では、光学ポート８６１０は、ハウジング８６０２に圧入されまたはその他の手法で取着される、不連続要素を含んでいてもよい。適用例に応じて、光学ポート８６１０は、光の放出を提供しおよび／または画像もしくはセンサーデータを受信するために、ハウジング８６０２の内側部分８６０６および外側部分８６０４の１つまたは複数に沿った多数の場所に配置構成されてもよい。ある特定の実施形態では、ハウジング８６０２の内側部分８６０６に沿って位置付けられた光学ポート８６１０は、上気道状態を標的にするために、喉、咽頭、および中咽頭を含む、口腔の後部のまたはその付近の組織を標的にするように、配置構成されてもよい。例示されるように、内側部分８６０６および外側部分８６０４が終端するハウジング８６０２の端部８６１５は、喉、咽頭、および中咽頭を含む、口腔の後部のまたはその付近の組織を標的にするために、１つまたは複数の光学ポート８６１０を含んでいてもよい。
[00531]光治療デバイス８６００が口腔に挿入されたとき、ハウジング８６０２の外側部分８６０４は、舌から離れた方向に向いたユーザーの歯の外周に沿って存在するように構成され、ハウジング８６０２の内側部分８６０６は、舌に面するユーザーの歯の内周に沿って存在するように構成される。外側部分８６０４および内側部分８６０６の間を接続する、ハウジング８６０２のより狭い部分は、ハウジング８６０２の上面８６１２および下面８６１４を形成する。上面８６１２は、ユーザーの歯の上の列を受容するように構成され、下面８６１４は、ユーザーの歯の下の列を受容するように構成され、それによって、光治療デバイス８６００を位置決めするためのオフセットを備えた事実上の咬合ガードが形成される。ある特定の実施形態では、ハウジング８６０２は、１つまたは複数の標準サイズを含んでいてもよく、またはハウジング８６０２は、特定の使用者の口および歯のスキャンまたは印象に従い成型されてもよい。ハウジング８６０２は、シリコーンおよび様々なプラスチック材料を含むがこれらに限定されない任意の数の材料を含んでいてもよい。
[00532]図８６Ｂは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の上面図である。図示されるように、光治療デバイス８６００は、電子部品モジュール８６０８に電気的に連結される電子部品ポート８６１６を含んでいてもよい。電子部品ポート８６１６は、電源が電子部品モジュール８６０８に組み込まれているときに光治療デバイス８６００を充電するために、または外部電源から光治療デバイス８６００に電力を供給するために、構成されてもよい。ある特定の実施形態では、電子部品ポート８６１６は、電子部品モジュール８６０８のメモリー内に記憶されたデータにアクセスしまたはアップデートするために構成されてもよい。さらに他の実施形態では、電子部品ポート８６１６は、クライアント側デバイス３９０６、ネットワーク３９０４、およびサーバー３９０２の１つまたは複数の組合せなど、図３９および８５に記載されるシステムレベル・ヒエラルキーのいずれかへのまたはいずれかからの通信を容易にするように構成されてもよい。電子部品ポート８６１６は、電力および／または通信接続用に、ＵＳＢポート、ＵＳＢ－Ｃポート、または任意のその他のタイプのポートを具現化してもよい。ある特定の実施形態では、バスライン８６１８は、電子部品ポート８６１６を電子部品モジュール８６０８と電気的に連結してもよい。前述のように、電子部品モジュール８６０８はさらに、クライアント側デバイス３９０６、ネットワーク３９０４、およびサーバー３９０２の１つまたは複数の組合せなど、図３９および８５に記載されるシステムレベル・ヒエラルキーのいずれかとの無線通信用に構成されてもよい。
[00533]図８６Ｃは、図８６Ａの光治療デバイス８６００のハウジング８６０２の、端部８６１５の１つの端面図である。図示されるように、内側部分８６０６および外側部分８６０４の間を接続するハウジング８６０２の上面８６１２および下面８６１４は、厚さＴを形成する。厚さＴは、ユーザーの上および下の歯に静止時ギャップまたは咬合ガードを提供する。さらに、厚さＴは、口腔のまたは口腔付近の組織を標的とするのに適した開口を提供し得る。ある特定の実施形態では、厚さＴは、ユーザーの口および標的組織のサイズに応じて、１ｍｍから５０ｍｍまたはそれよりも大きい範囲で提供されてもよい。他の実施形態では、厚さＴは、１ｍｍから２５ｍｍの範囲で、または１ｍｍから１５ｍｍの範囲で、または５ｍｍから２５ｍｍの範囲で、または５ｍｍから１５ｍｍの範囲で提供されてもよい。
[00534]図８７Ａ～８７Ｄは、標的組織に放出をもたらすためのおよび／または画像およびその他のセンサーデータを標的組織から獲得するための、図８６Ａの電子部品モジュール８６０８および光学ポート８６１０の種々の構成を表す様々な断面である。図８７Ａは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の全てまたは一部で実現され得るデバイス部分８７００の断面である。図示されるように、ハウジング８６０２は、電子部品モジュール８６０８の一部を取り囲むようにまたはその他の手法で包封するように構成される。電子部品モジュール８６０８は、光学ポート８６１０にその印象が残された１つまたは複数の発光体１２０を含んでいてもよい。このように、図８７Ａの破線矢印によって表される発光体１２０からの光は、光学ポート８６１０を通過し、標的組織に向かうことができる。図８７Ａで、各光学ポート８６１０の外面８６１０’には、ハウジング８６０２のその他の部分と同一平面になり得る平面が設けられる。前述のように、光学ポート８６１０は、ハウジング８６０２に対して連続的なおよび一体的に形成された材料、または別々に形成された材料であってハウジング８６０２に取着された材料を、具現化してもよい。図８７Ｂは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の全てまたは一部で実現され得る代替のデバイス部分８７１０の断面である。図示されるように、光学ポート８６１０の１つまたは複数の外面８６１０’には、図８７Ａに図示される平面よりも広い放出角で光を成形するためのレンズを形成する部分的なドームまたは凸状メニスカスなど、１つまたは複数の発光体１２０に対して外向きに湾曲した形状が設けられてもよい。図８７Ｃは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の全てまたは一部で実現され得る、別の代替デバイス部分８７２０の断面である。図示されるように、光学ポート８６１０の１つまたは複数の外面８６１０’には、図８７Ａに図示される平面よりも狭い放出角で光を成形するためのレンズを形成する、反転部分ドームまたは凹状メニスカスなど、１つまたは複数の発光体１２０に対して内向きに湾曲した形状が設けられてもよい。図８７Ｄは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の全てまたは一部で実現され得る、さらに別の代替デバイス部分８７３０の断面である。１つまたは複数の発光体１２０に加え、電子部品モジュール８６０８はさらに、標的組織から画像およびその他のセンサーデータを受信するために光学ポート８６１０の１つまたは複数に印象を与えた１つまたは複数のカメラおよび／またはセンサー（図８７Ｄでは、まとめて８７３２と標識する）を含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、図８７Ａ～８７Ｄに示される構成のいずれかは、図８６Ａの光治療デバイス８６００の１つにおいて、互いに組み合わせて設けられてもよい。あるいは、図８６Ａの光治療デバイス８６００は、実施形態に応じて図８７Ａ～８７Ｄに示される構成の１つにより配置構成されてもよい。
[00535]図８８Ａは、電子部品モジュール８８１０が、ハウジング８６０２内に組み込まれるのではなくハウジング８６０２に取着される、配置構成に関して図８６Ａの光治療デバイス８６００に類似した光治療デバイス８８００の斜視図である。図８８Ｂは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の上面図である。図示されるように、電子部品モジュール８８１０は、電子部品ポート８６１６に連結されてもよい。この点に関し、光治療デバイス８８００のハウジング８６０２は、前述のようにユーザーの口内に位置決めされ、電子部品モジュール８８１０は、ユーザーの口の外に位置決めされてもよい。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の発光体が、エミッターボード８８２０上などの電子部品モジュール８８１０に設けられてもよい。したがって、１つまたは複数の発光体は、施術中にユーザーの口の外側に位置決めされてもよい。ある特定の実施形態では、施術中に発光体から発生し得る熱を益々冷却することができる。図８８Ｂに示されるように、電子部品モジュール８８１０は、施術中の光治療デバイス８８００の改善された熱管理のために増大した表面積を提供する、フィンまたは同様のものなどの１つまたは複数の形状８８１０’を含んでいてもよい。光治療デバイス８８００はさらに、電子部品ハウジング８８１０から光学ポート８６１０に光をカップリングするために、ハウジング８６０２が設けられた光ガイド８８３０を含んでいてもよい。このように光ガイド８８３０は、電子部品モジュール８８１０の１つまたは複数の発光体からハウジング８６０２を経て光学ポート８６１０に光を伝搬させてもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド８８３０は、電子部品ポート８６１６に直接連結される部分８８３０’を含んでいてもよい。
[00536]図８９Ａ～８９Ｄは、標的組織への放出をもたらすためのおよび／または画像およびその他のセンサーデータを標的組織から獲得するための、図８８Ａの光ガイド８８３０および光学ポート８６１０の種々の構成を表す様々な断面である。図８９Ａは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の全てまたは一部で実現され得る、デバイス部分８９００の断面である。図示されるように、ハウジング８６０２は、光ガイド８８３０の部分を取り囲むようにまたはその他の手法で包封するように構成され、光ガイド８８３０内を伝搬する光は、標的組織に向かう方向で破線矢印によって表されるように光学ポート８６１０を介して逃げるよう構成されてもよい。図８９Ｂは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の全てまたは一部で実現され得る代替デバイス部分８９１０の断面である。図示されるように、光学ポート８６１０の１つまたは複数の外面８６１０’には、図８９Ａに示される平面よりも広い放出角で光を成形するために、レンズを形成する部分的なドームまたは凸状メニスカスなど、光ガイド８８３０に対して外向きに湾曲した形状が設けられてもよい。図８９Ｃは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の全てまたは一部で実現され得る、別の代替のデバイス部分８９２０の断面である。図示されるように、光学ポート８６１０の１つまたは複数の外面８６１０’には、図８８Ａに示される平面よりも狭い放出角で光を成形するために、レンズを形成する反転部分ドームまたは凹状メニスカスなど、光ガイド８８３０に対して内向きに湾曲した形状が設けられてもよい。図８８Ｄは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の全てまたは一部で実現され得る、さらに別の代替のデバイス部分８８３０の断面である。図示されるように、１つまたは複数のカメラおよび／またはセンサー（図８８Ｄでは、まとめて８７３２と標識される）は、標的組織から画像およびその他のセンサーデータを受信するために、光学ポート８６１０の１つまたは複数の外面８６１０’に印象を残してもよい。ある特定の実施形態では、１つまたは複数のカメラおよび／またはセンサー８７３２は、ハウジング８６０２および光ガイド８８３０であって図８８Ａの電子部品モジュール８８１０を備えたものの１つまたは複数に設けられた電気接続８９４０を通して有線により通信できてもよい。ある特定の実施形態では、図８９Ａ～８９Ｄに示される構成のいずれかは、図８８Ａの光治療デバイス８８００の１つにおいて互いに組み合わせて設けられてもよい。あるいは、図８８Ａの光治療デバイス８８００は、実施形態に応じて、図８９Ａ～８９Ｄに示される構成の１つにより配置構成されてもよい。
[00537]上述の照明デバイスに加え、本開示の原理は、口腔および／または外耳道（即ち、口、鼻、および耳）、ならびに喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、および食道の内部または付近に存在する微生物の生物活性を処置し、予防し、または低減させるための、その他のデバイス、およびこれらのデバイスを含むキットに適用可能である。
[00538]口腔、鼻腔、および／または耳（外耳道）、ならびに喉、喉頭、咽頭、中咽頭、および食道における微生物感染を処置しまたは予防するための該当する方法も、開示される。微生物が、口腔（鼻腔を包含する）および／または外耳道から肺に移動したときに、呼吸器感染をもたらす可能性のある微生物である場合、デバイスおよびキットは、そのような呼吸器感染を予防するのに使用することができる。
[00539]方法は、ａ）実際の微生物を処置し、ｂ）炎症を低下させ、および／またはｃ）脈管／血液流を改善するように選択される、１つまたは複数の波長の光を投与することを含む。たとえば、１つのメカニズムまたは２つ以上の種々のメカニズムを介して微生物病原体を阻止することができ、または抗菌および抗炎症作用の組合せを提供することができる、波長の組合せを使用することができる。抗炎症作用は、鼻詰まり処置しまたは予防するのに、ならびに口腔内でおよびそれを超えて抗炎症性サイトカインの生成を低下させるのに、特に有用とすることができる。
[00540]光の放射照度（ｍＷ／ｃｍ２）は、所与の持続時間にわたり、閾値時間に関する可視光の特定の波長で開示され、その結果、上皮組織の生存率を維持しながら、ウイルスを不活化するのにまたはウイルス感染を処置するのに有効な治療投与量（Ｊ／ｃｍ２）がもたらされる。これらの処置は、処置がなされる特定の組織に対して、ならびに血液、カッタン、唾液、頚管粘液、および粘液などの媒体中の様々な流体に対して、調整することができる。感染を処置する全投与量（Ｊ／ｃｍ２）は、多数回の投与にわたって拡げることができ、各線量は何秒または何分にわたり適用され、多数の線量が何日または何週にわたって個々の線量で適用され、特定の組織に対する損傷を最小限に抑えながら感染を処置する。
[00541]本発明は、以下の定義を参照することによって、より良く理解されよう。本明細書で使用される場合、口腔は、硬口蓋および軟口蓋により上方で、ならびに舌によりおよびそれを下顎の内部に接続する粘膜により下方で結合された、歯茎および歯の後ろの口の部分を含む。本明細書で使用される場合、鼻腔は、外鼻孔から咽頭に延びる、高等脊椎動物の頭蓋骨の床と口蓋との間に在る円天井型チャンバーであり、骨または軟骨によって取り囲まれており、通常は横半分に鼻中隔によって不完全に分割されており、その壁は、静脈叢に富む粘膜と並んでおり、呼吸経路の開始を形成する下部で線毛化され、吸入された空気を温めかつ濾過し、上方嗅覚部で上皮として修正されている。本明細書で使用される場合、外耳道は、耳介、または肉質の外側で目に見える耳の部分と、鼓膜（tympanic membraneまたはeardrum）とを接続する管である。
[00542]本明細書に記述される方法およびデバイスは、口腔への光の投与として記述されるが、ある特定の実施形態では、光が喉、食道、喉頭、咽頭、中咽頭、および／または気管に投与されることも意図される。口腔を、図５５に示す。図示されるように、中咽頭は、喉の中間部分として位置決めされ、軟口蓋の部分および口腔に接続される部分を含んでいてもよい。中咽頭は、細菌、ウイルス、および真菌を含む病原体による、初期感染の場所になり得る。特に中咽頭は、曝露直後にかつ感染から数日以内に位置決めされることになる、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルスを含むコロナウイルスの場所になり得る。この点に関し、上述の照明デバイスを含む本開示の態様は、中咽頭および周囲組織の無細胞環境でコロナウイルスを不活化するためにおよび／または中咽頭および周囲組織の細胞関連環境でコロナウイルスの複製を阻止するために、中咽頭に治療光量を提供するように構成されてもよい。全ての微生物に関し、本開示の原理は、無細胞環境にある微生物を不活化し、細胞関連環境にある微生物の複製を阻止し、局所免疫応答を上方制御し、一酸化窒素の酵素的発生を刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させ、一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出し、および抗炎症効果を誘発させるのに、適用可能になり得る。
[00543]一部の実施形態では、光の波長は、マクロファージを含む、先天性および／または獲得免疫応答の免疫細胞を活性化し得る。
[00544]前述のように、ＮＯは、侵入病原体に対する哺乳動物組織における先天性免疫応答の天然部分であり、上皮組織において誘発性一酸化窒素シンターゼ（ｉＮＯＳ）により高いマイクロモル濃度で生成される。反応性酸素種および／または生物活性ＮＯは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２などの侵入病原体の複製を妨げ得る先天性および炎症性免疫応答分子の転写活性化をもたらし得る、免疫シグナル伝達に関わる転写因子の活性化を引き起こしてもよい。前述のように、光治療線量の光は細胞を刺激して一酸化窒素を発生させ、炎症性免疫応答分子の発現を含む様々な生物学的効果を誘発させてもよい。
[00545]炎症性免疫応答分子は、様々な感染、疾患、および／または侵入病原体に対する炎症性応答を活性化する際に重要な役割を提供する、様々なサイトカインを含んでいてもよい。例示的な炎症誘発性サイトカインは、様々なインターロイキンファミリー、たとえばインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子、およびインターロイキン６（ＩＬ－６）分子を含んでいてもよい。先天性炎症性免疫応答は、侵入病原体を撃退しかつ該当する疾患および／または感染と闘うのに重要であるが、免疫応答は時々、サイトカイン放出症候群および／またはサイトカインストームと呼ばれる可能性のあるサイトカインの過剰活性化を誘発させる可能性がある。たとえば、ＣＯＶＩＤ－１９患者の負の転帰は、サイトカインストームによってもたらされる重症肺炎、急性呼吸困難、および／または多臓器不全に関連付けられる可能性がある。ＣＯＶＩＤ－１９患者における高いＩＬ－６レベルはサイトカインストームに関連付けられており、したがってＩＬ－６は、重症の転帰を予測する際の関連あるマーカーと見なされる。この点に関し、ＩＬ－６活性の阻害を含む治療処置は、サイトカインストームが生じるのを低減させる処置プロトコールを提供することが評価されている。本開示の態様によれば、光を哺乳動物の組織に提供する光源および方法は、負の患者の転帰に寄与し得るその他の炎症性免疫応答分子を下方制御しながら局所免疫応答をブーストする、ある特定の炎症性免疫応答分子を上方制御するなどの、１つまたは複数の生物学的効果を誘発させることを含む。特定の実施例では、生物学的効果は、ＩＬ－６分子を下方制御しながらＩＬ－１αおよび／またはＩＬ－１β分子の１つまたは複数を上方制御することを含んでいてもよい。
[00546]図９０Ａ～９０Ｈは、様々な波長および線量の光が照射されたＡＩＲ－１００組織での、ＩＬ－１α、ＩＬ－１β、ＩＬ－６、乳酸デヒドロゲナーゼＢ（ＬＤＨ－Ｂ）、およびカスパーゼ－３分子の誘発発現を示す、様々なチャートである。ＡＩＲ－１００組織上のいくつかの実験にわたり、図９０Ａ～９０Ｈに示されるように、選択された波長は３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍを含み、選択された線量は１５Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２、６０Ｊ／ｃｍ２、および１２０Ｊ／ｃｍ２の単一線量を含む。照射後、ミリリットル当たりのピコグラム数（ｐｇ／ｍＬ）を単位とする様々な分子の濃度を、蛍光ベースの検出システムにより、照明後の様々な時点で頂端組織表面で定量した。これらの実験のそれぞれは、単一ドナーからのＡＩＲ－１００組織上で収集され、種々のドナーは、ドナー同士の環境および／または遺伝的相違に起因して種々の応答を示し得ることに留意されたい。しかしながら単一組織の結果は、ＩＬ－６分子を下方制御しながらＩＬ－１αおよび／またはＩＬ－１β分子の１つまたは複数を上方制御するための組織応答において、統計的有意差を示し、類似の傾向がその他のドナーにおいて予測され得る。
[00547]図９０Ａは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍの波長に応答したＡＩＲ－１００組織におけるＩＬ－１αの誘発発現を示すチャート９０００である。図９０Ｂは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど３８５ｎｍの波長に関して、ＩＬ－１αの誘発発現を示すチャート９０１０である。図９０Ｃは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど４２５ｎｍの波長に関する、ＩＬ－１αの誘発発現を示すチャート９０２０である。図９０Ｄは、対照組織試料と比較した、図９０Ａからの光のちょうど６２５ｎｍの波長に関する、ＩＬ－１αの誘発発現を示すチャート９０３０である。図９０Ａ～９０Ｄに示されるように、４２５ｎｍの光は、２４時間を通した照明後の時間にわたり、様々な線量で、ＩＬ－１αの増大した濃度を実証し、３８５ｎｍの光は、３０Ｊ／ｃｍ２で、ＩＬ－１αの増大した濃度を実証し、６２５ｎｍの光は、ＩＬ－１αの濃度に対して影響がないようであった。この点に関し、より短いピーク波長を持つ、ある特定の線量の光は、ＩＬ－１αの増大した発現を有益に提供し得る。特に、４２５ｎｍまたは４１０ｎｍから４４０ｎｍの範囲または４１５ｎｍから４３５ｎｍの範囲の、より短い可視ピーク波長による光処置プロトコールは、可視光スペクトルよりも低い、より短いピーク波長に関連した細胞毒性の懸念を低下させた状態で、ＩＬ－１αの濃度を安全に増大させるために施用されてもよい。ある特定の実施形態で、細胞毒性を低減させた状態でＩＬ－１α濃度を安全に増大させるための本開示の原理は、３８５ｎｍから４５０ｎｍの範囲のピーク波長による光処置プロトコールを含んでいてもよく、種々の線量が、使用される特定のピーク波長に基づいて投与される。たとえば、３８５ｎｍ付近のピーク波長の光は、４２５ｎｍまたは４５０ｎｍのピーク波長の光と比較して、より小さい相対線量で投与されてもよい。
[00548]図９０Ｅは、照射されていない対照組織試料と比較した、光の３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍの波長に応答した、ＡＩＲ－１００組織におけるＩＬ－１βの誘発発現を示すチャート９０４０である。図示されるように、４２５ｎｍの光はＩＬ－１βの増大した濃度を実証し、一方、３８５ｎｍおよび６２５ｎｍの光は影響を及ぼさないようであった。この点に関し、４２５ｎｍまたは４１０ｎｍから４４０ｎｍの範囲または４１５ｎｍから４３５ｎｍの範囲などのより短い可視ピーク波長による光処置プロトコールは、ＩＬ－１α（たとえば、図９０Ｃ）およびＩＬ－１βの両方の濃度を安全に増大させるように施用されてもよい。上述のように、細胞毒性を低減させた状態でＩＬ－１αおよびＩＬ－１βの両方の濃度を安全に増大させるための本開示の原理は、３８５ｎｍから４５０ｎｍの範囲のピーク波長による光処置プロトコールを含んでいてもよく、種々の線量が、使用される特定のピーク波長に基づいて投与される。
[00549]図９０Ｆは、照射されていない対照組織試料と比較して、３８５ｎｍ、４２５ｎｍ、および６２５ｎｍの波長の光に応答したＡＩＲ－１００組織におけるＩＬ－６の誘発発現を示す、チャート９０５０である。特に、４２５ｎｍの光が照射された組織は、対照組織およびその他の波長の光が照射された組織と比較して、照明後の全期間にわたってより低い濃度のＩＬ－６を示した。たとえば、照明後３時間で、４２５ｎｍの光が照射された組織は、５００ｐｇ／ｍｌよりも低いＩＬ－６濃度を実証し、一方、対照を含むその他全ての試料は、１０００ｐｇ／ｍｌ付近またはそれよりも高いＩＬ－６濃度を測定した。照明後２４時間で、４２５ｎｍおよび３８５ｎｍで照射された組織中のＩＬ－６濃度は減少し続け、一方、対照および６２５ｎｍの試料は増加し始めた。この点に関し、４２５ｎｍまたは４１０ｎｍから４４０ｎｍの範囲または４１５ｎｍから４３５ｎｍの範囲または３８５ｎｍから４５０ｎｍの範囲などのより短い可視ピーク波長での光処置プロトコールは、ＩＬ－１α（たとえば、図９０Ｃ）およびＩＬ－１β（たとえば、図９０Ｅ）の両方の濃度を安全に増加させるように、一方で負の患者の転帰の有病率の増大に関連し得るＩＬ－６の濃度も減少させるように、施用されてもよい。
[00550]図９０Ｇは、照射されていない対照組織試料と比較した、３８５ｎｍおよび４２５ｎｍの波長の光に応答したＡＩＲ－１００組織におけるＬＤＨ－Ｂタンパク質の誘発発現を示す、チャート９０６０である。ＬＤＨ－Ｂは、細胞代謝プロセスにおいてピルベートおよびラクテートの生成を媒介することが公知である。細胞外ＬＤＨ－Ｂは、細胞ストレスの指標として働いてもよく、細胞内ＬＤＨ－Ｂは、アポトーシスのサプレッサーとして働いてもよい。図９０Ｇに示されるように、４２５ｎｍの、線量が３０Ｊ／ｃｍ２の光で照射された組織は、８時間で組織を制御するために類似のＬＤＨ－Ｂ濃度を示し、一方、３８５ｎｍの同等の線量の光および４２５ｎｍのより高い線量の光は、より高いＬＤＨ－Ｂの濃度を実証した。照明後２４時間で、高濃度のＬＤＨ－Ｂは、全ての光の波長で安定であるように見える。このように結果は、より高い線量の４２５ｎｍの光および選択された線量の３８５ｎｍの光が、より高い細胞ストレスを示し得るＬＤＨ－Ｂのより高い発現をもたらし得ることを示し、一方、より低い線量の４２５ｎｍの光は、ＬＤＨ－Ｂの増大した発現をもたらさない可能性があることを示す。さらに、より低い線量の３８５ｎｍの光は、ＬＤＨ－Ｂの低減した発現を示すことも予測され得る。
[00551]図９０Ｈは、照射されていない対照組織試料と比較した、３８５ｎｍおよび４２５ｎｍの波長の光に応答したＡＩＲ－１００組織におけるカスパーゼ－３の誘発発現を示す、チャート９０７０である。カスパーゼ－３は、細胞死およびアポトーシスに関連した活性プロテアーゼである。図９０Ｈに示されるように、増大した濃度のカスパーゼ－３タンパク質は、３８５ｎｍの光で照射された組織に関しておよび４２５ｎｍの光のより高い線量に関して示された。３０Ｊ／ｃｍ２のより低い線量で、４２５ｎｍの光で照射された組織は、対照組織の実験範囲内にあるカスパーゼ－３の濃度を示し、細胞死およびアポトーシスが４２５ｎｍの光のある特定の線量で軽減することができることを示した。
[00552]まとめると、図９０Ａ～９０Ｈに提示される実験結果は、４２５ｎｍの光および対応する範囲の光が、ＩＬ－１αおよび／またはＩＬ－１β分子を好ましく上方制御することができると共にＩＬ－６分子を下方制御することができ、それによって所望の炎症性免疫応答が得られると共にサイトカインストームに関連したリスクも低減されることを実証する。さらに、そのような波長範囲での安全で有効な線量の光は、細胞および対応する組織でのアポトーシスを軽減しながら実現され得る。特定の実施形態では、安全で有効な線量の光は、鼻腔、口腔、喉、喉頭、咽頭、中咽頭、鼻咽頭、咽頭喉頭、気管、および／または食道を含めた上気道の１つまたは複数の組織に投与され得る。他の実施形態では、安全で有効な線量の光が、本明細書に開示される原理に従いその他の体組織に投与され得る。
[00553]適切な全線量（Ｊ／ｃｍ２）に到達するよう光を投与したとき、波長、放射照度（Ｗ／ｃｍ２）、および曝露時間の適切な組合せで、多数回の曝露で、Ｊ／ｃｍ２を単位とする全線量をもたらすこれらの条件で、治療投与量の光を提供するのが重要とすることができる。
[00554]波長は、照射されている組織に対して安全であるべきであり、放射照度も同様に、組織に対して安全であるべきであり、理想的には、安全でない温度まで組織を加熱せず、累積曝露時間は、所望の臨床適用例に一致すべきである。一部の実施形態では、光を投与するのに使用されるデバイスは、光が安全な限界を超えないように、タイマー、アクチュエーター、線量計、および同様のものなどの投与される光の量を制御するための手段を含むことができる。
[00555]たとえば、光は理想的には、安全な投与量でおよびウイルスまたはその他の微生物を死滅させるのに有効な投与量で投与される。この点に関し、本開示の態様は、ＩＣ２５（対照処置組織と比較したときに組織生存率を２５％低減させるのに必要とされる濃度または線量）と、ＥＣ５０（細胞レベルで定量されたように処置される特定の組織に関してウイルスまたはその他の微生物を５０％死滅させるのに必要とされる線量）との比であって、２以上の比を提供する。本明細書に開示されるように、ＩＣ２５／ＥＣ５０比または分率は、安全で有効な光投与量を定量する光治療指数（ＬＴＩ）と呼んでもよい。別の文脈では、ｉｎ ｖｉｔｒｏ設定において、ＣＣ５０（細胞生存率を５０％低減させる治療の濃度）と処置された細胞のＥＣ５０との比（即ち、選択性指数または「ＳＩ」）（即ち、選択性指数または「ＳＩ」）を考慮することができる。この比は、曝露された細胞または組織のタイプに応じて変わることになり、たとえば一部の細胞は、その他の細胞とは異なる耐性を酸化的損傷に対して有する。
[00556]ある特定の光処置プロトコールの有効性および安全性を評価するために、第Ｉ相および第Ｉ／ＩＩ相臨床試験を、少なくとも図５４Ａ～５４Ｅに示される構成５４００に関して既に述べたような照明デバイス１０２を使用して実行した。図９１は、臨床試験を含む、施術中の照明デバイス１０２の配置を実証する、部分断面図９１００である。図示されるように、照明デバイス１０２のマウスピース４３３４は、ユーザーの上歯および下歯、特に使用者の切歯がマウスピース４３３４上に載るように、ユーザーの口腔内に位置決めされてもよい。この点に関し、マウスピース４３３４は、特定の組織、この場合は中咽頭９１１０および周囲組織の標的照明のために、光ガイド４３３２を位置決めする光ガイドポジショナーの少なくとも一部を形成してもよい。光ガイド４３３２の延長部であってもよい舌抑制器４９００は、標的照明中にユーザーの舌を抑制する働きをしてもよい。施術中、照明デバイス１０２の発光体（複数可）１２０は、任意選択のレンズ４３２４を通過し、光ガイド４３３２を通過し、および標的方向で口腔内に入って中咽頭９１１０を照射する、光９１２０を提供してもよい。図９１に示されるように、光９１２０は、光ガイド４３３２から出て行く破線矢印によって表される。光ガイド４３３２は、通常なら発光体（複数可）１２０のさらに近くに放出され得る任意の鋭く高い強度の光からもユーザーを遮蔽しながら、宿主組織への最終的な送出のためにレンズ４３２４内を伝送される光９１２０を成形してもよい。例として、光ガイド４３３２の出口での最大放射照度が１７６ｍＷ／ｃｍ２である構成では、標的組織（たとえば、中咽頭９１１０）での放射照度が、ユーザーの口腔のサイズまたは深さに応じて７０ｍＷ／ｃｍ２未満または６０ｍＷ／ｃｍ２未満であってもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド４３３２の形状およびサイズ、多数の発光体（複数可）１２０間の相対的間隔、および／またはレンズ４３２４の形状は、改善された光線均一性を持つ光を標的組織に提供するように構成されてもよい。例として、光９１２０の３０ｍｍ直径のセンター光線が定められてもよく、この光９１２０には、標的組織に向けて最高強度が与えられている。３０ｍｍ直径のセンター光線において、光線均一性指数が、式（最大放射照度－最小放射照度）／平均放射照度によって定義されてもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド４３３２の構成および／または発光体（複数可）１２０の間隔は、０．５未満、または０．４未満、または０．１５から０．３５の範囲、または０．２から０．３の範囲の光線均一性指数を提供してもよい。ある特定の実施形態では、発光体１２０の隣接するもの同士の間隔は、様々な構成において２ｍｍ未満、または０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲、または１ｍｍ以下であってもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド４３３２は、内径が２０ｍｍから３０ｍｍの範囲の円形の断面として配置構成されてもよく、照明デバイス１０２のヘッド部から測定された光ガイド４３３２の長さは、内径に類似したおよび／または重なり合う範囲で提供されてもよい。舌抑制器４９００は、３５ｍｍから５５ｍｍの範囲または４０ｍｍから５０ｍｍの範囲の長さで設けられてもよい。上述の寸法は、照明デバイス１０２を、ユーザーの一般集団の９５％の解剖学的構造に基づいて、中咽頭および周囲組織に対する安全かつ繰り返し可能な照射に向けて位置決めするように選択されてもよい。開示される原理は、その他のサイズのユーザーに順応するように、その他の寸法（より小さい、またはより大きい）に縮尺を合わせてもよい。
[00557]マウスピース４３３４および舌抑制器４９００と組み合わせて、光ガイド４３３２を口腔内に配置構成して、図９１の実施例における中咽頭９１１０などの解剖学的形体を繰り返し標的としてもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド４３３２の少なくとも８０％または少なくとも９０％または少なくとも９５％が、ユーザーの口腔内に挿入されるよう構成されてもよい。光ガイド４３３２および／または舌抑制器４９００は、哺乳動物の体組織および／または体腔の上部および／または内部で使用するのに適した、任意の数の医療グレードのデバイス材料を含んでいてもよい。ある特定の実施形態では、光ガイド４３３２および／または舌抑制器４９００は、機械加工されても成型されてもよいポリフェニルスルホン熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。前述のように、光ガイド４３３２、舌抑制器４９００、およびマウスピース４３３４のいずれかは、清浄化のために、および／または異なる構成および／またはサイズの１つまたは複数の光ガイド、舌抑制器、およびマウスピースであって異なる形状を持つものを照明デバイス１０２に取着するために、使用と使用の間で照明デバイス１０２から取外し可能であってもよい。第Ｉ相および第Ｉ／ＩＩ相試験では、照明デバイス１０２は、ピーク波長が４１５ｎｍから４３５ｎｍの範囲にあり放射照度が４７～５７ｍＷ／ｃｍ２の範囲にある光を、ユーザーの切歯から中咽頭９１１０の後壁まで測定された８３ｍｍの距離にある組織に提供するように構成された。８３ｍｍの距離は、ユーザーの集団の９５％を含み得る、７０ｍｍから９６ｍｍの範囲の中間点を表す。光のＵＶＡ含量は２％未満であり、ＵＶＢ／ＵＶＣ含量が検出できなかった。処置当たりの対応する線量は、１６Ｊ／ｃｍ２＋／－３Ｊ／ｃｍ２に設定された。
[00558]図９２は、図９１に示される照明デバイス１０２による光処置の急性安全性および耐容性（たとえば、局所反応源性）を評価する、ヒト初回投与第Ｉ相試験をまとめた表９２００を表す。第Ｉ相試験の場合、１８才から４５才の間の２５名の健常者に、連続１４日間の評価期間にわたり、少なくとも４時間の間隔を空けて１日２回の間隔で、一度に３分の投薬スケジュールでエネルギー密度９．２Ｊ／ｃｍ２を投与した。安全性および耐容性を、ベースラインで、７および１４日目に、ならびに介在する非来診日に、対象完結型の毎日の日記カードによりデータを収集することによって、積極的に評価した。包括的代謝パネル、ならびに示差を伴う全血球計算、尿分析、および妊娠試験を、スクリーニングおよび１４日目に行った。メトヘモグロビンレベルの評価を全ての来診時に行った。対象を、クリニック内で、照明後少なくとも６０分間観察した。照明部位を検査し、使用後反応源性評価を行い、任意の処置中に発生した有害事象（ＴＥＡＥ）および／または重篤な有害事象（ＳＡＥ）を記録した。中咽頭および周囲組織を７および１４日目に検査した。合計すると、対象は、毎週１２８Ｊ／ｃｍ２の線量を受けていた。試験中、ＳＡＥは観察されず、実験室の知見に基づくＴＥＡＥは観察されず、ベースラインレベルを超えたメトヘモグロビンの有意な上昇は観察されなかった。この研究で求められた反応源性およびＴＥＡＥは、照明部位疼痛、紅斑、浮腫／硬結、頭痛、嚥下困難、吐き気、熱、および寒気を含んでいた。
[00559]表９２００に示されるように、１４名の研究対象は、合計で３５のＴＥＡＥが報告された。報告された合計で３５のＴＥＡＥの中で、２９は、軽症またはグレード１と分類され、６は中等症またはグレード２と分類され、重症またはグレード３のＴＥＡＥは報告されなかった。さらに、ＴＥＡＥの中で、試験における研究対象の参加に対して医学的介入または変更を必要とするものはなく、ＴＥＡＥを理由として試験から撤退する研究対象はなかった。全てのＴＥＡＥは、持続時間が短いものであり、その回復は、典型的には同じ日または２４時間以内に実現された。研究対象は、連続１４日間にわたり照明デバイス１０２をほぼ１２時間ごとに使用したので、研究の過程で照明デバイス１０２の使用および全てのＴＥＡＥに対して連続した時間的関連性があった。定義により、全ての局所部位反応は、照明デバイス１０２を原因とし；全ては一時的であり、繰り返される累積投与に関する増大した頻度の証拠はなかった。頭痛に関する集団ベースの疫学的データは、デバイス属性を確立するときに考慮された。一般成人集団の約４０％には、毎週頭痛がある。研究で報告された頭痛の頻度が、集団ベースの疫学的研究で報告されたものより少ないとすれば、照明デバイス１０２との関係を決定することはできない。まとめると、図９２にまとめた第Ｉ相試験は、在宅環境において意図されるように、安全に照明デバイス１０２を使用できることを実証した。
[00560]図９３Ａ～９３Ｇは、ＣＯＶＩＤ－１９外来患者と共にＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染個体に関して、図９１に示される照明デバイス１０２による光処置の安全性および有効性を評価するために、第Ｉ／ＩＩ相試験をまとめたデータを表す。光処置は、偽対照と比較して、各線量群での時間対症状回復および対応するＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷の低減を評価する投与スケジュールまたはコホートで提供された。偽デバイスは、図９１の照明デバイス１０２（本明細書では、能動的デバイスと呼ぶ）と外観およびユーザーの経験が同一になるように、しかし、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に対して有効ではないように既に試験がされている、より長いピーク波長およびより低いエネルギー密度＜１Ｊ／ｃｍ２の青色光を放出するように、設計された。より長い波長の物理的性質により、偽デバイスによって放出された光は、その外観を、能動的デバイス（たとえば、照明デバイス１０２）により放出された光と類似させることが可能になり、その結果、研究の二重盲検的性質が保存される。症状の発症から３日未満の症状で提示される、ＦＤＡの認可を受けたＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２抗原試験により診断されたＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２に感染した個体を、採用しかつコホート内の２つの処置アームに無作為化した。第１のアームでは、感染個体に対し、能動的デバイスによって１２８Ｊ／ｃｍ２の合計線量（たとえば、有効線量）を与え、第２のアームでは、感染個体に偽線量を与えた。有効線量を受けた個体と偽線量を受けた個体との比は、約２：１であった。有効線量は、処置当たり５分で１６Ｊ／ｃｍ２を、１日に２回、４日間持続して送出した。部位は、複雑ではない軽症から中等症ＣＯＶＩＤ－１９を持つ基本的なリスクのある集団を反映する、標的集団を登録するように選択した。計画された非盲検中間解析を、終了後に実行し、安全性データを、ＳＭＣ定款の下で運用される安全性モニタリング委員会（ＳＭＣ）により検討した。
[00561]研究に関する組入れ基準は、ＦＤＡが承認したＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２抗原試験を使用して検出された、検診時またはその２４時間以内に鼻スワブを介してＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２抗原に関して陽性であると試験され、ＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状の発症（ＣＤＣにより定義された）は長くても過去３日以内である、年齢１８から６５才の男性または非妊娠女性対象を含んでいた。参加基準は、対象がａ）少なくとも３８℃（１００°Ｆ）の熱、または少なくとも２つの中等症もしくは重症の症状（咳、喉の痛み、鼻詰まり、頭痛、悪寒／汗、筋肉または関節痛、疲労、および吐き気）のいずれかをスクリーニング時に有する必要があった。対象は、プロトコールごとに、鼻咽頭スワブ、口咽頭スワブ、口内唾液の検体収集、および静脈血検体を収集することにも同意しなければならなかった。除外基準は、ＢＭＩ≧３６、または急性呼吸困難または差し迫った深刻な医学的転帰を示す症状ＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状を持つ、対象を含んでいた。ＣＯＶＩＤ－１９に関連した下記のより深刻な下気道、心臓、または神経学的徴候のいずれかを提示する潜在的研究対象は、即座になされる医学的ケアに差し向けられ、研究対象とはしなかった：熱＞４０℃（１０４°Ｆ）、喀痰生成のある咳、ラ音および／または水泡音、呼吸速度≧３０／分により定義される呼吸困難または呼吸窮迫、心拍数≧１２５／分、海面での室内空気でＳｐＯ２≦９３％、またはＰａＯ２／ＦｉＯ２＜３００、胸の持続疼痛または圧迫、および錯乱。さらに、過去３０日以内の全身抗ウイルス治療の履歴、またはスクリーニング時のＢ型肝炎表面抗原、Ｃ型肝炎ウイルス抗体、もしくはＨＩＶ－１抗体に関する最近の陽性試験結果（過去６カ月以内）を報告する対象を、除外した。安全性および耐容性（たとえば、局所反応源性）を、治験のための検診の１、２、３、５、および８日目に評価した。代謝、肝臓、および腎臓の安全性の実験室評価、ならびに尿分析を、スクリーニング時、および８日目、または来診の早期終了時（および潜在的に予定外の期間中）に行った。生物検体（たとえば、唾液および口喉頭スワブ）の分析を介した定量的ウイルス負荷によって測定された、処置応答の評価を、研究の１、３、５、および８日目または早期終了時に収集した。さらに、対象には、それらの自己評価されたＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状を、毎日２回、日記カードに記入するように指示した。８つの症状のそれぞれ（咳、喉の痛み、鼻詰まり、頭痛、悪寒／汗、筋肉または関節痛、疲労、および吐き気）を、なし（０）から重症（３）までの４点スケールでランク付けした。３１名のボランティアがコホート研究に参加し、２０名のボランティアが有効線量を受け、１１名が偽線量を受けた。図９３Ａは、第Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関する研究集団の人口統計、および平均ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷、およびＣＯＶＩＤ－１９重症度スコアをベースラインで表す、表９３００である。
[00562]様々な有効性の評価を利用して、ＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状の臨床的低減とそれに対応するＬｏｇ１０ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷の低減に対する、積極的処置の影響を調査した。症状の回復のエンドポイントを、ベースラインからのＣＯＶＩＤ－１９重症度スコアの変化と共に評価した。ＣＯＶＩＤ－１９重症度スコアは、全ての個々の症状の重症度スコアの合計を、評価した症状の総数（８）で割った値と定義した。ウイルス学的有効性評価は、１日目から８日目までのＲＴ－ｑＰＣＲによるベースラインからの唾液ウイルス負荷の時間荷重平均変化、各来診時のＲＴ－ｑＰＣＲによる唾液中の幾何平均ウイルス負荷、および各来診時のＲＴ－ｑＰＣＲによるウイルス負荷の低減≧９５％を実証する対象の割合を含んでいた。口咽頭スワブを介してウイルス負荷を定量し、生きている複製競合ウイルスに関して喉培養物を滴定する、探索的有効性エンドポイントも行った。先進の生物検体サンプリングプログラムを実施して、上気道内のいくつかの場所でのおよび別々の唾液および口咽頭スワブ収集技法を介して、ウイルス負荷の一時的な変化を評価した。鼻咽頭スワブを、スクリーニング時に収集して、急速抗原試験を介してＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を検証した。陽性と試験されかつＩ／Ｅ基準を満たす対象は、ＴＣＩＤ５０およびＲＴ－ｑＰＣＲを介した探索的エンドポイント評価に関して、対応する口咽頭スワブと共に、１、３、５、および８日目にＲＴ－ｑＰＣＲを介した有効性に関して唾液試料を提供した。口腔内のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷を評価するための唾液収集技術の最近の進歩は、能動的デバイスの有効性を評価する非侵襲的方法を提供した。唾液は、ＦＤＡからＥＵＡステータスが最近与えられたＤＮＡ ＧｅｎｏｔｅｋのＯｍｎｉｇｅｎｅ口内収集デバイス（ＯＭＥ－５０５）を使用して収集した。ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ ＲＮＡを唾液から調製し、ＣＤＣ指針に相応しい検証済みプロトコールを使用してＣＬＩＡ認証済み実験室でＲＴ－ｑＰＣＲによって分析した。実時間ＲＴ－ｑＰＣＲを、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ヌクレオカプシド遺伝子を標的とするＣＤＣにより定められたＮ１およびＮ２プライマー／プローブのセットを使用して実行した。各患者からの生体材料の、首尾良くなされる収集／精製を確実にするために、ＲＮａｓｅ Ｐを検出するひと組のＣＤＣで定められたプライマー／プローブを、内部対照として含めた。コピー／ｍｌとして報告されたＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２データは、アメリカ培養細胞系統保存機関（ＡＴＣＣ）から得られた合成ＲＮＡを使用して、ＲＴ－ｑＰＣＲ中に作成された標準曲線に基づいて決定された。３１名のうち２８名の対象全体にわたり１０２から１０８ｍＲＮＡコピー／ｍｌに及ぶベースラインＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷は、無作為化後の唾液ＲＴ－ｑＰＣＲを介して陽性と確認された。
[00563]図９３Ｂは、第Ｉ／ＩＩ相臨床試験中の、唾液中のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷を示すチャート９３１０である。結果は、全ての対象に関する、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ Ｎ１コピー／ｍｌ、平均±ＳＥＭの、ＲＴ－ｑＰＣＲ分析を含んだ。結果を、１日目のベースラインの来診から、ならびにやはり３、５、および８日目に収集した。図示されるように、能動的デバイスから有効線量を受けた個体は、１日目のベースラインの来診と８日目との間で、唾液中のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷の約９９．９％の平均低減を経験した。偽処置対象は、事実上、算術平均の比較により、ベースラインからの変化を見なかった。
[00564]図９３Ｃは、陽性ベースライン値を持つ全ての対象の、Ｌｏｇ１０ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷のベースラインからの平均変化を示すチャート９３２０である。有効線量処置群に関する８日目のベースラインからの平均変化は、偽処置群の場合の－１．８１と比較して、－３．２９であり、デルタ（Δ）は－１．４８Ｌｏｇ１０ウイルス負荷であった。好ましい分離が、より低いウイルス負荷を持つ対象により主に推進されなかったことを確認するために、ベースラインで≧１０５の対象にのみ関するウイルス負荷の平均変化を評価し、有効線量で処置した対象で観察された低減が実際にはより高く、この集団での偽処置対象と比較して分離が増大した（Δが－３．１）ことを実証した。事前に指定された主な有効性エンドポイントは、８日目のベースラインからの、ＲＴ－ｑＰＣＲによるｌｏｇ１０変換ウイルス負荷の時間荷重平均（ＴＷＡ）変化と定義され、このＴＷＡは台形規則を使用して誘導され、能動的デバイスからの各有効線量は、共変量としてｌｏｇ１０スケール上のベースラインのウイルス負荷を持ち、独立変数として処置群を持つ、共分散分析（ＡＮＣＯＶＡ）モデルを使用して、偽と比較した。積極的および偽処置アームの間の最小二乗平均差は、－０．４８（ｐ＝０．２９４）の好ましい処置上の利益を示した。ＴＣＩＤ５０アッセイにより、生きている複製競合ＳＡＴＳ－ＣｏＶ－２を評価する探索的エンドポイントは、数個の陽性試料が、唾液および口咽頭スワブの収集物の組合せ（たとえば、７つが有効で３つが偽）から高いＣｔ値（＜２５）を持つ検体でのみ存在することを明らかにした。両方のサンプリング技法により、積極的処置を受けた対象では観察可能な傾向があり、感染後３および５日で平均ＴＣＩＤ５０／ｍｌ値の減少を示したが、これと比較して同様の時点で偽デバイスを受けた対象では、減少がほとんどまたは全くなかった。
[00565]口咽頭検体を、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ ＲＮＡを測定するためにＲＴ－ｑＰＣＲを介して評価した。図９３Ｄは、第Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関して日ごとののＬｏｇ１０ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷有効性データ（平均±ＳＥ）をまとめた表９３３０である。Ｎ２プライマー－プローブのセットを使用して得られたデータは、Ｎ１唾液データと強力に相関した（ピアソンのｒは０．９９２）。ベースラインからの平均変化は、８日目までに有効線量を受けた対象において約３ｌｏｇの減少を示し、偽線量を受けた対象と比較したときに１ ｌｏｇの改善があった。
[00566]全体として、種々のサンプリング技法および種々の技術的アッセイによってウイルス負荷を評価することにより、偽デバイスを利用した対象と比較して、能動的デバイスを利用する対象のウイルス負荷が一貫して減少する有効性の傾向が実証された。能動的デバイスの臨床上の利益を正確に評価するため、試験エントリー基準は、中等症（２）またはそれよりも高いスコアを持つ少なくとも２つの症状に関し、ＣＯＶＩＤ－１９関連の症状に関して最小ベースラインの重症度スコアを含んでいた。対象は、それらの症状を毎日２回、１週間持続する研究期間中、日記カードに記録した。
[00567]排除されるまでまたはほぼ排除されるまでの時間を評価するために、患者が報告した症状が軽減するまでのメジアン時間を評価する２次的有効性エンドポイントは、８つ全ての症状（咳、喉の痛み、鼻詰まり、頭痛、悪寒／汗、筋肉または関節痛、疲労、および吐き気）が対象によってなし（０）または軽症（１）と評価された時間と定められた。研究の終わりに、積極的処置群の患者の８５．０％は、偽処置群の患者の８１．８％と比較して、明らかなまたはほぼ明らかな応答を得た。Ｋａｐｌａｎ－Ｍｅｉｅｒ解析から、積極的処置群は、偽処置群に関する９５．５時間（９５％信頼区間［３８．７、１６７．３］）と比較して、排除されるまでまたはほぼ排除されるまでの時間に関するメジアン値、７６．０時間（９５％信頼区間［４９．５、１１７．７］）を実証した。このことは、偽処置対象と比較して、排除されるまでまたはほぼ排除されるまでのメジアン時間の１９．５時間の減少をもたらす積極的処置に該当する。Ｌｏｇランク検定は、このエンドポイントにおいて処置群間で非有意差を示した。
[00568]別の解析測量は、持続した臨床的回復までの時間であり、持続回復は、事前に指定された閾値よりも高い重要なＣＯＶＩＤ－１９関連の症状が臨床上意味のある期間にわたって存在しない場合に、生ずると定義され得る。図９３Ｅは、第Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関する症状の持続回復のための事象解析までのＫａｐｌａｎ－Ｍｅｉｅｒ時間を示すチャート９３４０である。症状が緩和するまでのメジアン時間の症状の定義の持続回復は、８つの症状の全てが対象によってなし（０）または軽症（１）と評価されたときまで測定され、軽症（１）よりも高いレベルで１つの症状も再発しなかった。第Ｉ／ＩＩ相臨床試験の終わりに、積極的処置群の患者の８５．０％は、偽処置群の患者の５４．６％と比較して、完全な回復が得られた。積極的処置群に関するＫａｐｌａｎ－Ｍｅｉｅｒ解析から、回復が完了するまでの時間に関するメジアン値は、１０４．２時間（９５％信頼区間［６９．３、１３１．４］）であり、これと比較して偽処置群に関しては１６１．４時間（９５％信頼区間［３８．７、推定不可能］）であり、積極的処置群に関して実現された完全な回復までのメジアン値の５７時間の減少に該当した。
[00569]この３１名の患者の研究は、Ｌｏｇ－Ｒａｎｋ検定の下、群有意性試験間で推進されなかったが、積極的処置群は、偽群よりも（ｐ値＝０．０４６）、持続的回復まで著しく短い時間をもたらすことが実証された。処置およびベースラインの両方の症状の重症度スコアが含まれるとき、コックス比例ハザードモデルを使用して、推定されたハザード比は０．３６３（９５％信頼区間［０．１３７、０．９５８］）であり、積極的処置群は偽群（ｐ値＝０．０４１）よりも、持続的回復までに著しく短い時間を有していた。
[00570]図９３Ｆは、積極的および偽処置群の間の第Ｉ／ＩＩ相臨床試験におけるその他の重要な有効性の観察をまとめた表９３５０である。図示されるように、数多くの有効性評価は独立して、図９１に示される照明デバイス１０２を使用して積極的処置の利益を実証する。たとえば、全ての症状の完全なクリアランスを持つ対象の数および疾患が悪化した対象の数は、共に実証可能に、持続的な症状の回復まで統計的に有意な時間を持つ能動的デバイスを支持する。
[00571]第Ｉ／ＩＩ相臨床試験での主要な安全性対策には、デバイス関連のＳＡＥ、または重症度グレード２以上のデバイス関連ＴＥＡＥのシステム次数分類クラスター化パターンがなかった。ＴＥＡＥは、口咽頭および／または口内粘膜反応（疼痛、発赤、腫脹）の存在を含んでいた。安全性および耐容性（局所反応源性）を、必要に応じて、潜在的なＴＥＡＥおよび標的身体検査を検討することによって各来診の際に積極的に評価した。代謝、肝臓、腎臓、および血液学的研究評価を、ベースラインおよび８日目または早期終了時（および潜在的には予定外の間）の来診時に行った。メトヘモグロビン評価は、ベースラインおよび８日目に行った。重要な安全性観察は、処置過程の全体を通して任意の研究対象において、報告されたまたは観察された局所口咽頭または口内粘膜反応を含まない。デバイスは十分耐容性があり、ボランティアは、デバイス使用の難しさがないことおよびデバイスの故障がないことを報告した。検査標準の範囲外にある、メトヘモグロビンを含む臨床検査値は、なかった。ＴＥＡＥを示す臨床観察はなかった。入院または急性医療介入の必要性はなく、研究からの撤退ななかった。
[00572]研究中のＣＯＶＩＤ－１９の徴候および／または症状の出現または悪化は、有効性エンドポイント（たとえば、疾患の重症度）対ＴＥＡＥとして文書化された。ＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状に関する登録基準を満たす研究対象は、まだＣＯＶＩＤ－１９疾患の発病の段階にあり、スクリーニングで現れない追加のＣＯＶＩＤ－１９の徴候および症状が、かなりの確率で出現する可能性があった。したがって、研究３日目までのおよび３日目を含む時間枠は、新しいＣＯＶＩＤ－１９関連の徴候および症状として文書化され、疾患重症度ソース文書に記録された。研究４日目にまたはその後に最初に生じた新しいまたは悪化した徴候および症状を、ＴＥＡＥとして文書化した。図９３Ｇは、第Ｉ／ＩＩ相臨床試験に関して４日目にまたはその後に生じたベースラインよりも高い重症度のレベルに達する、任意の日記症状スコアの発生率および重症度を実証する、表９３６０である。表９３６０のデータ以外に、局所施用部位反応を含むその他のＴＥＡＥは、研究の過程にわたって観察されなかった。
[00573]本開示の他の実施形態では、光治療的光処置は、ＵＶＡ（３２０～４００ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０～３２０ｎｍ）、および／またはＵＶＣ（２００～２８０ｎｍ）の波長で投与され得る光を含んでいてもよい。これらの中で、ＵＶＣ（波長２００～２８０ｎｍ）が最も殺菌力があると考えられる。ＵＶＣは、微生物中のＲＮＡおよびＤＮＡ塩基によって吸収され、２つの隣接するピリミジンの光化学融合を引き起こして共有結合ダイマーをもたらし、次いでそれが不対合塩基になる可能性がある。ＵＶＢは、ピリミジンダイマーの誘発を引き起こすこともできるが、ＵＶＣほど効率的ではない。ＵＶＡは、ＤＮＡおよびＲＮＡによって弱く吸収され、ピリミジンダイマーを誘発させるのにＵＶＣおよびＵＶＢよりもはるかに有効ではなく、反応性酸素種の生成を通して追加の遺伝的損傷を引き起こすと考えられ、そのことが塩基の酸化およびストランドの破壊を引き起こす。
[00574]一酸化窒素は抗菌剤であることも公知である。一酸化窒素（ＮＯ）が様々な細胞内病原体を死滅させその複製を阻害する厳密なメカニズムは、完全に理解されていない。しかしながら、システインプロテアーゼが標的とされるようである。ＮＯは、ある特定のウイルスプロテアーゼの活性部位でシステイン残基をＳ－ニトロシル化し、プロテアーゼ活性を阻害し、ウイルスのライフサイクルを妨げる。システインプロテアーゼは、多くのウイルス、細菌、および寄生虫の病原性または複製に極めて重要であり、ＮＯの生成および放出を使用して微生物感染を処置することができる。したがって一部の実施形態では、光は、内因性ＮＯ生成および／または放出を高めるのに有効な波長で投与される。これらの波長について、以下により詳細に論じる。
[00575]他の実施形態では、光は、炎症を低減させる波長で投与される。ウイルス感染後、ウイルスが肺に入って行くと、対象はしばしば、気管支炎および肺炎を含む細菌性呼吸器感染症に罹患する。２次細菌感染症は、気管支および肺の内側を覆う細胞をウイルスが破壊したときに、通常は鼻および喉に住む細菌が創出された経路に沿って肺に侵入したときに、引き起こされる可能性がある。ウイルス感染症は、「サイトカインストーム」も引き起こす可能性があり、体内の免疫系が過剰反応し、免疫細胞および炎症性分子を急速に放出する。このことは、重篤な炎症をもたらす可能性がある。肺、特に気管支における流体の蓄積は、２次感染の機会を増大させる。
[00576]一酸化窒素は、様々なニトロソ化生化学構造上に、内因性に貯蔵される。必要とされる励起エネルギーを受けた後、ニトロソおよびニトロシルの両方の化合物は、Ｓ－Ｎ、Ｎ－Ｎ、またはＭ－Ｎ結合の溶血切断を受け、その結果、フリーラジカル一酸化窒素が得られる。ニトロソチオールおよびニトロサミンは光活性であり、光誘起されて波長特異的励起により一酸化窒素を放出することができる。
[00577]ＮＯは、最大約５００ミクロン距離まで、哺乳動物組織に拡散し得ることが報告されている。ある特定の実施形態では、第１のエネルギーｈν１の光子が組織に供給されて、ＮＯの酵素発生を刺激し、その結果、第１の拡散ゾーン１でのＮＯの内因性貯蔵が増大し得る。第２のエネルギーｈν２の光子は、第１の拡散ゾーン１の内部またはそれに重なる領域の組織に供給されて、内因性貯蔵からのＮＯの放出を誘起させ、それによって第２の拡散ゾーン２が創出され得る。あるいは、またはさらに、第２のエネルギーｈν２の光子は、ＮＯの酵素発生を刺激するように供給されて、第２の拡散ゾーン２におけるＮＯの内因性貯蔵を増大させ得る。第３のエネルギーｈν３の光子は、第２の拡散ゾーン２の内部またはそれに重なる領域の組織に供給されて、内因性貯蔵の放出を誘起させ、それによって第３の拡散ゾーン３を創出し得る。あるいは、またはさらに、第３のエネルギーｈν３の光子は、ＮＯの酵素発生を刺激するように供給されて、第３の拡散ゾーン３内のＮＯの内因性貯蔵を増大させ得る。ある特定の実施形態では、第１、第２、および第３の拡散ゾーン１～３は、外側表皮面に対して種々の平均深さを有していてもよい。ある特定の実施形態では、第１の光子エネルギーｈν１、第２の光子エネルギーｈν２、および第３の光子エネルギーｈν３が、種々のピーク波長で供給されてもよく、これら種々のピーク波長は哺乳動物の皮膚に種々の深さまで浸透する可能性があるが、それはより長い波長が典型的にはより大きな浸透深さを提供するからである。ある特定の実施形態では、増大した波長の光の逐次または同時の衝突は、通常なら単一（たとえば、長い）波長の光を使用して得ることができる場合よりも、哺乳動物の組織内で一酸化窒素拡散ゾーンをより深く「押す」働きをし得る。
[00578]一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させるように一酸化窒素の酵素発生を刺激する、第１のピーク波長および第１の放射フラックスを有する光を、本明細書では内因性貯蔵増大光またはＥＳ増大光と呼んでもよい。内因性貯蔵から一酸化窒素を放出する、第１のピーク波長および第１の放射フラックスを有する光を、本明細書では内因性貯蔵放出光またはＥＳ放出光と呼んでもよい。抗炎症効果を有する光を、本明細書では抗炎症光と呼んでもよい。
[00579]ある特定の実施形態では、抗炎症効果をもたらす１つのピーク波長を、ＥＳ放出光のピーク波長および／またはＥＳ増大光のピーク波長と組み合わせて含む、２つまたは３つのピーク波長で光が使用される。他の実施形態では、ＥＳ増大またはＥＳ放出光の代わりにまたは加えて、ＵＶＡ、ＵＶＢ、またはＵＶＣ範囲の１つまたは複数の波長の光が使用される。
[00580]本開示の実施形態は、様々なウイルス感染症を処置するのに使用されてもよい。代表的なウイルスには、ベータコロナウイルス（ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２およびＭＥＲＳ－ＣＯＶ）、コロナウイルス、ピコルナウイルス、インフルエンザウイルス（ＡおよびＢ）、風邪、呼吸器合胞体ウイルス（ＲＳＶ）、アデノウイルス、パラインフルエンザ、レジオネラ症、ライノウイルス、Ｅｐｓｔｅｉｎ－Ｂａｒｒウイルス（ＥＢＶ）（ヒトヘルペスウイルス４としても公知である）、およびＳＡＲＳが含まれる。気管支、副鼻腔炎、および／または肺炎を引き起こす、呼吸器感染症に関連付けられるウイルスに加え、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）は、ある特定の咽喉がんおよび喉頭パピローマに関連付けられる。下記は、ウイルスのリストであり、その１つまたは複数は、ウイルス粒子が口、鼻、または耳を通して体内に進入し、呼吸器系または胃腸管に移動したときに感染をもたらす可能性があり、またはそれらが口、鼻、または耳に位置付けられたときに感染を引き起こす可能性がある：アルファウイルス属を含むトガウイルス科（Togaviridae）、その例にはチクングニア（Chikungunya）、セムリキ森林（Semliki Forest）、東部馬脳炎（Eastern equine encephalitis）、ベネズエラ馬脳炎（Venezuelan equine encephalitis）、および西部馬脳炎（Western equine encephalitis）が含まれる；カルジオウイルスおよびレオウイルス属を含むレオウイルス科（Reoviridae）、その例にはレオおよびロタウイルスが含まれる；オルソポックスウイルス属を含むポックスウイルス科（Poxviridae）、その例には、牛天然痘およびワクシニアが含まれる；エンテロウイルス、カルジオウイルス、およびライノウイルス属を含むピコルナウイルス科、その例にはエンテロウイルス７１、ポリオウイルス１型、ポリオウイルス３型、脳心筋炎（Encephalomyocarditis）、およびＥＣＨＯ １２が含まれる；フレボウイルス属を含むフェヌイウイルス科、その例にはサシチョウバエ熱、ハートランド、プンタトリー（Punta Tory）、ＺＨ５０１、およびＭＰ－１２ウイルスが含まれる；モルビリウイルス、レスピロウイルス、およびニューモウイルス属を含むパラミクソウイルス科、その例には麻疹、パラインフルエンザ、およびＲＳＶが含まれる；アルファインフルエンザウイルスおよびインフルエンザウイルスＢ属を含むオルトミクソウイルス科、その例にはインフルエンザＡおよびインフルエンザＢが含まれる；単純ヘルペスウイルス属を含むヘルペスウイルス科、ヘルペスがその例であり、オルトハンタウイルス属を含むハンタウイルス科、その例はドブラバ（Dobrava）、ハンターン（Hantaan）、シンノンブレ（Sin Nombre）、アンデス（Andes）、およびマポラル（Maporal）である；コロナウイルスおよびベータコロナウイルス属を含むコロナウイルス科、その例には中東呼吸器症候群（ＭＥＲＳ－ＣｏＶ）、コロナ、窮迫性急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ）、窮迫性急性呼吸器症候群コロナウイルス２（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）、およびＣｏｖｉｄ－１９が含まれる；ノロウイルス属を含むカリシウイルス科；アレナウイルス属を含むアレナウイルス科、その例にはフニン（Junin）、タカリベ（Tacaribe）、ピキンデ（Pichinde）、およびリンパ球性脈絡髄膜炎が含まれ；およびマストアデノウイルス属を含むアデノウイルス科、その例はアデノウイルスである。本明細書に記述される方法は、上記列挙された個々のウイルス感染症を処置しまたは予防することも含む。
[00581]現在、ＲＮＡウイルスには５つの認識された目および４７の科があり、多くの割り当てられていない種および属もある。ＲＮＡウイルスに関連するがＲＮＡウイルスとは異なるものに、ウイロイドおよびＲＮＡサテライトウイルスがある。
[00582]いくつかの主な分類群：レビウイルスおよび関連するウイルス、ピコルナウイルス、アルファウイルス、フラビウイルス、ｄｓＲＮＡウイルス、および－ｖｅストランドウイルス（-ve strand viruses）がある。
[00583]１本鎖プラス鎖ＲＮＡウイルスは、３０ファミリーを持つＲＮＡウイルスの単一の最大群である。これらの中に、３つの認められた群がある。ピコルナ群（ピコルナウイルス科）は、ビモウイルス、コモウイルス、ネポウイルス、ノダウイルス、ピコルナウイルス、ポティウイルス、オベモウイルス、およびルテオウイルスの下位集合（ビートウエスタンイエローウイルス（beet western yellows virus）およびジャガイモリーフロールウイルス）を含む。フラビ様群（Ｆｌａｖｉｖｉｒａｔａ）は、カルモウイルス、ジアントウイルス、フラビウイルス、ペスチウイルス、スタトウイルス、トムブスウイルス、１本鎖ＲＮＡバクテリオファージ、Ｃ型肝炎ウイルス、およびルテオウイルスの下位集合（オオムギ黄化萎縮ウイルス）を含む。アルファ様群（Ｒｕｂｉｖｉｒａｔａ）は、アルファウイルス、カルラウイルス、フロウイルス、ホルデイウイルス、ポテックスウイルス、ルビウイルス、トブラウイルス、トリコルナウイルス、ティモウイルス、リンゴクロロティックリーフスポットウイルス、ビートイエローウイルス、およびＥ型肝炎ウイルスを含む。
[00584]アルファ様（Ｓｉｎｄｂｉｓ様）スーパーグループの、２つの提案される群に分割することが提案されてきた。「アルトウイルス」群は、アルファウイルス、フロウイルス、Ｅ型肝炎ウイルス、ホルデイウイルス、トバモウイルス、トブラウイルス、トリコルナウイルス、およびルビウイルスを含み、「ティポウイルス」群は、リンゴクロロティックリーフスポットウイルス、カルラウイルス、ポテックスウイルス、およびティモウイルスを含む。４、３、３、３、および１つの目をぞれぞれ含有する、１本鎖プラス鎖ＲＮＡウイルスの５つの群がある。これら１４目は、３１種のウイルス科（１７科の植物ウイルスを含む）および４８属（３０属の植物ウイルスを含む）を含有する。アルファウイルスおよびフラビウイルスは、２つの科、トガウイルス科およびフラビウイルス科に分離することができる。この分析は、ｄｓＲＮＡウイルスが互いに密接に関係しておらず、代わりに４つの追加のクラス、ビルナウイルス科、シトウイルス科、パルチチウイルス科、およびレオウイルス科に属することも示唆しており、１本鎖プラス鎖ＲＮＡウイルスとして同じ亜門におけるプラスｓｓＲＮＡウイルスのクラスの１つの、１つの追加の目（トチウイルス科）に属することも示唆している。２つの大きな系統群があり：１つは、カリシウイルス科、フラビウイルス科、およびピコルナウイルス科を含み、第２はアルファテトラウイルス科、ビルナウイルス科、サイトウイルス科、ノダウイルス科、およびペルムトトレトラウイルス科（Permutotretraviridae）を含む。サテライトウイルスは、アルベトウイルス、アウマイウイルス、パパニウイルス、ビルトウイルス、およびサウトロウイルス科を含み、これはマクロノウイルス属を含むものである。２本鎖ＲＮＡウイルス（ｄｓＲＮＡウイルス）は１２の科と、この群で認められたいくつかの割り当てられていない属および種を含む。この科は、アマルガウイルス科、ビルイナウイルス科、クリソウイルス科、シストウイルス科、エンドルナウイルス科、ヒポウイルス科、メガビルナウイルス科、パルチチウイルス科、ピコビルナウイルス科、ロタウイルスを含むレオウイス科、トチウイルス科、クアドリウイルス科を含む。ボチビルナウイルスは１つの属であり、割り当てられていない種は、ボトリチスポリＲＮＡウイルス１、サーキュリファーテネルスウイルス１（Circulifer tenellus virus 1）、コレトトリクムカメリエフィラメントスウイルス１（Colletotrichum camelliae filamentous virus 1）、ククルビットイエロー関連ウイルス（Cucurbit yellows associated virus）、スクレロチニアスクレロチオルム衰弱関連ウイルス（Sclerotinia sclerotiorum debilitation-associated virus）、およびスピッシスチルスフェスチヌスウイルス１（Spissistilus festinus virus 1）を含む。プラスセンスｓｓＲＮＡウイルス（プラスセンス１本鎖ＲＮＡウイルス）は、３目および３４科、ならびにいくつかの分類されていない種および属を含む。ニドウイルス目は、アルテリウイルス科、ＳＡＲＳ－ＣｏＶおよびＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２などのコロナウイルスを含むコロナウイルス科、メソニウイルス科、およびロニウイルス科を含む。ピコルナウイルス目は、ジシストロウイルス科（Dicistroviridae）、イフラウイルス科（Iflaviridae）、マルナウイルス科（Marnaviridae）、ポリオウイルス、ライノウイルス（風邪ウイルス）、およびＡ型肝炎ウイルスを含むピコルナウイルス科（Picornaviridae）、下位ファミリーのコロノウイルス科を含むセコウイルス科（Secoviridae）、ならびにバシラリオルナウイルス（Bacillariornavirus）属、およびケルプフライウイルス種を含む。ティモウイルス目は、アルファフレキシウイルス科、ベータフレキシウイルス科を含む。
[00585]ガンマフレキシウイルス科、およびティモウイルス科。いくつかの科は、これらの目のいずれかに割り当てられておらず、これらには、アルファテトラウイルス科（Alphatetraviridae）、アルベルナウイルス科（Alvermaviridae）、アストロウイルス科（Astroviridae）、バルナウイルス科（Barnaviridae）、ベニウイルス科（Benyviridae）、ボツルミアウイルス科（Botourmiaviridae）、ブロモウイルス科（Bromoviridae）、ノーウォークウイルス（即ち、ノロウイルス）を含むカリシウイルス科（Caliciviridae）、カルモテトラウイルス科（Carmotetraviridae）、クロステロウイルス科（Closteroviridae）、黄熱ウイルス、西ナイルウイルス、Ｃ型肝炎ウイルス、デング熱ウイルス、およびジカウイルスを含むフラビウイルス科（Flaviviridae）、フサリウイルス科（Fusariviridae）、ヘペウイルス科（Hepeviridae）、ヒポウイルス科（Hypoviridae）、レビウイルス科（Leviviridae）オオムギ黄化萎縮ウイルスを含むルテオウイルス科（Luteoviridae）ポリシピウイルス科（Polycipiviridae）、ナルナウイルス科（Narnaviridae）、ノダウイルス科（Nodaviridae）、ペルムトテトラウイルス科（Permutotetraviridae）、ポティウイルス科（Potyviridae）、サルトロウイルス科（Sarthroviridae）、スタトウイルス、ルベラウイルス、ロスリバーウイルス、シンドビスウイルス、およびチクングニアウイルスを含むトガウイルス科（Togaviridae）、トムブスウイルス科（Tombusviridae）、およびビルガウイルス科（Virgaviridae）が含まれる。割り当てられていない属には、ブルナーウイルス（Blunervirus）、シレウイルス（Cilevirus）、ヒグレウイルス（Higrevirus）、イデオウイルス（Idaeovirus）、ネゲウイルス（Negevirus）、オウルミアウイルス（Ourmiavirus）、ポレモウイルス（Polemovirus）、シナイウイルス（Sinaivirus）、およびソベモウイルス（Sobemovirus）が含まれる。割り当てられていない種には、エンドウヒゲナガアブラムシウイルス（Acyrthosiphon pisum virus）、バストロウイルス（Bastrovirus）、ブラックフォードウイルス（Blackford virus）、ブルーベリーネクロティックリングブロッチウイルス（Blueberry necrotic ring blotch virus）、カジシストロウイルス（Cadicistrovirus）、チャラオーストラリスウイルス（Chara australis virus）、エキストラスモールウイルス（Extra small virus）、ゴジベリークロロシスウイルス（Goji berry chlorosis virus）、ハルモニアアキシリジスウイルス１（Harmonia axyridis virus 1）、ヘパリウイルス、（Hepelivirus）、ジングメンチックウイルス（Jingmen tick virus）、ルブランウイルス（Le Blanc virus）、ネジシストロウイルス（Nedicistrovirus）、タバコカスミカメウイルス１（Nesidiocoris tenuis virus 1）、ニフラウイルス（Niflavirus）、ニランデリアフルバウイルス１（Nylanderia fulva virus 1）、オルセイウイルス（Orsay virus）、ホネクイハナムシＲＮＡウイルス１（Osedax japonicus RNA virus 1）、ピカリウイルス（Picalivirus）、プラナリアン分泌細胞ニドウイルス（Planarian secretory cell nidovirus）、プラスモパラハルステジイウイルス（Plasmopara halstedii virus）、ロセリニアネカトリックスフサリウイルス１（Rosellinia necatrix fusarivirus 1）、サントゥイユウイルス（Santeuil virus）が含まれる。セカリウイルス、ヒアリウイルス３（Solenopsis invicta virus 3）、および武漢大豚回虫ウイルス（Wuhan large pig roundworm virus）。
[00586]サテライトウイルスには、サルトロウイルス科、およびアルベトウイルス属、アウマイウイルス属、パパニウイルス属、ビルトウイルス属、および慢性ハチ麻痺ウイルス属が含まれる。６クラス、７目、および２４科が、現在この群で認められている。いくつかの割り当てられていない種および属が、まだ分類されていない。
[00587]マイナスセンスｓｓＲＮＡウイルス（マイナスセンス１本鎖ＲＮＡウイルス）は、Ｄ型肝炎ウイルスを除き、単一の門、ネガルナウイルス門（Negarnaviricota）にあり、２つの亜門、ハプロウイルス亜門（Haploviricotina）およびポリプロウイルス亜門（Polyploviricotina）、４つのクラス、チュンチウウビリセテス（Chunqiuviricetes）、ミルネビリセテス（Milneviricetes）、モンジビリセテス（Monjiviricetes）、およびユンチャンビリセテス（Yunchangviricetes）にある。ポリプロウイルス亜門には２つのクラス、エリオビリセテス（Ellioviricetes）およびインストビリセテス（Insthoviricetes）がある。
[00588]同様にいくつかの割り当てられていない種および属がある。ネガルナウイルス門には、ハピロウイルス亜門（Haploviricotina）、チュンチウビリセテスのクラス（Class Chunqiuviricetes）、ムビレール目（Order Muvirales）、チンウイルス科（Family Qinviridae）が含まれる。ミネビリセテスのクラスは、セルペントウイルス目（Serpentovirales）およびアスピウイルス科（Aspiviridae）を含む。モンジビリセテス（Monjiviricetes）のクラスは、ジンチュウイルス目（Jingchuvirales）およびチュウイルス科（Chuviridae）を含む。モノネガウイルス目（Mononegavirales）は、ボルナ疾患ウイルスを含むボルナウイルス科（Bornaviridae）、エボラウイルスおよびマーブルグウイルスを含むフィロウイルス科（Filoviridae）、ミモナウイルス科（Mymonaviridae）、ニアミウイルス科（Nyamiviridae）、麻疹、おたふく風邪、ニパ、ヘンドラ、およびＮＤＶを含むパラミクソウイルス科（Paramyxoviridae）、ＲＳＶおよびメタニューモウイルスを含むニューモウイルス科（Pneumoviridae）、狂犬病を含むラブドウイルス科（Rhabdoviridae）、およびサンウイルス科（Sunviridae）、ならびにアンフェウイルス（Anphevirus）属、アーリウイルス（Arlivirus）属、チェンティウイルス（Chengtivirus）属、クルスタウイルス（Crustavirus）属、およびワストリウイルス（Wastrivirus）属を含む。ユンチャンビリセテス（Yunchangviricetes）のクラスは、勾践ウイルス（Goujianvirales）目およびユエウイルス科（Yueviridae）を含む。ポリプロウイルス亜門は、エリオビリセテス（Ellioviricetes）のクラス、ブンヤウイルス目（Bunyavirales）、およびラッサウイルスを含むアレナウイルス科（Arenaviridae）、クリリウイルス科（Cruliviridae）、フェラウイルス科（Feraviridae）、フィモウイルス科（Fimoviridae）、ハンタウイルス科（Hantaviridae）、ジョンウイルス科（Jonviridae）、ナイロウイルス科（Nairoviridae）、ペリブンヤウイルス科（Peribunyaviridae）、ファスマウイルス科（Phasmaviridae）、フェヌイウイルス科（Phenuiviridae）、トスポウイルス科（Tospoviridae）、ならびにチラピネウイルス属（Tilapineviridae）を含む。
[00589]インストビリセテスのクラスは、アーチキュラウイルス目（Articulavirales）、およびターストラップ（Taastrup）ウイルスを含むアムヌーンウイルス科（Amnoonviridae）、およびインフルエンザウイルスを含むオルトミクソウイルス科（Orthomyxoviridae）を含む。デルタウイルス属は、Ｄ型肝炎ウイルスを含む。
[00590]特定のウイルスは、ベータコロナウイルス（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２およびＭＥＲＳ－ＣＯＶ）、ライノウイルス、インフルエンザウイルス（インフルエンザＡおよびＢを含む）、パラインフルエンザを含む、気道の粘膜表面の感染に関連したものを含む。一般に、オルトミクソウイルスおよびパラミクソウイルスを処置することができる。
[00591]ＤＮＡウイルスは、その遺伝的材料としてＤＮＡを有し、ＤＮＡ依存的ＤＮＡポリメラーゼを使用して複製するウイルスである。核酸は通常、２本鎖ＤＮＡ（ｄｓＤＮＡ）であるが、１本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）であってもよい。ＤＮＡウイルスは、ウイルスに関するバルチモア分類システムのグループ１またはグループＩＩのいずれかに属する。１本鎖ＤＮＡは通常、感染細胞内で２本鎖に拡張される。Ｂ型肝炎などのグループＶＩＩウイルスはＤＮＡゲノムを含有するが、それらはバルチモア分類によればＤＮＡウイルスとは見なされず、むしろ、ＲＮＡ中間体を通して複製されるので逆転写ウイルスと見なされる。天然痘、ヘルペス、および水疱瘡のような注目すべき疾患は、ＤＮＡウイルスによって引き起こされる。
[00592]いくつかは、環状ゲノム（バキュロウイルス科（Baculoviridae）、パポバウイルス科（Papovaviridae）、およびポリドナウイルス科（Polydnaviridae））を有し、一方その他は、線状ゲノム（アデノウイルス科（Adenoviridae）、ヘルペスウイルス科（Herpesviridae）、および一部のファージ）を有する。一部の科は、循環置換された線状ゲノム（ファージＴ４および一部のイリドウイルス科）を有する。その他は、共有結合により閉鎖された端部を持つ線状ゲノムを有する（ポックスウイルス科およびフィコドナウイルス科）。
[00593]ヘルペスウイルス目（Herpesvirales）および以下の科：アスコウイルス科（Ascoviridae）、アムプラウイルス科（Ampullaviridae）、アスファルウイルス科（Asfarviridae）、バキュロウイルス科（Baculoviridae）、フセロウイルス科（Fuselloviridae）、グロムブロウイルス科（Globuloviridae）、グッタウイルス科（Guttaviridae）、ヒトロサウイルス科（Hytrosaviridae）、イリドウイルス科（Iridoviridae）、リポトリクスウイルス科（Lipothrixviridae）、ニマウイルス科（Nimaviridae）、およびポックスウイルス科（Poxviridae）の順で３つの科の全てを含む、１５の科が包封されている。
[00594]これらの中で、アロヘルペスウイルス科（Alloherpesviridae）、ヒトヘルペスウイルスおよび水痘帯状疱疹ウイルスを含むヘルペスウイルス科（Herpesviridae）、およびヒトアデノウイルス感染を引き起こすウイルスを含むアデノウイルス科（Adenoviridae）、およびマラコヘルペスウイルス科（Malacoherpesviridae）を含むヘルペスウイルス目（Herpesvirales）は、脊椎動物に感染する。
[00595]アフリカ豚熱ウイルスを含むアスファウイルス科（Asfarviridae）、イリドウイルス科（Iridoviridae）、パピロウイルス科（Papillomaviridae）、シミアンウイルス４０、ＪＣウイルス、およびＢＫウイルスを含むポリオーマウイルス科（Polyomaviridae）、および牛痘ウイルスおよび天然痘ウイルスを含むポックスウイルス科（Poxviridae）は、脊椎動物に感染する。アネロウイルス科（Anelloviridae）およびシロコウイルス科（Circoviridae）も動物（それぞれ哺乳動物および鳥類）に感染する。
[00596]スマコウイルス科（Smacoviridae）は、様々な哺乳動物の糞便から単離されたいくつかの１本鎖ＤＮＡウイルスを含み、この科には、６つの属、即ちボビスマコウイルス（Bovismacovirus）、コスマコウイルス（Cosmacovirus）、ドラグスマコウイルス（Dragsmacovirus）、ドロスマコウイルス（Drosmacovirus）、フキスマコウイルス（Huchismacovirus）、およびポルプリスマコウイルス（Porprismacovirus）を含む４３種がある。環状ウイルス、ブラジルｈｓ１およびｈｓ２も、ヒトの糞便から単離された。ｓｓＤＮＡウイルスに関係のない群は、ウシの糞便に関連した環状ウイルスおよびチンパンジーの糞便に関連した環状ウイルスの種を含む。
[00597]動物ウイルスは、線状１本鎖ＤＮＡゲノムを有するパラボウイルス様ウイルスを含むが、パルボウイルスとは異なって、ゲノムは二分されている。この群は、胆膵管パルボ様ウイルスおよびリンパ系パルボ様ウイルスを含む。パルボウイルスは、哺乳動物を含む多様な動物種の生殖細胞系に頻繁に侵入した。
[00598]ヒト呼吸器関連ＰＳＣＶ－５様ウイルスが、気道から単離された。
[00599]本開示の実施形態は、様々な細菌感染を処置するのに使用されてもよい。処置することができる病原体の例には、インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）、Ａ．バウマニ（Acinetobacter baumannii）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・ワルネリ（Staphylococcus warneri）、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス（Staphylococcus lugdunensis）、表皮ブドウ球菌（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ミレリ／アンギノス（Streptococcus milleri/anginous）、化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）、バンコマイシン耐性腸球菌（vancomycin-resistant enterococci）、非結核性抗酸菌（nontuberculosis mycobacterium）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、バークホルデリア種、（Burkholderia spp.）、アクロモバクター・キシロソキシダンス（Achromobacter xylosoxidans）、パンドレアスプトルム（Pandoraeasputorum）、ステノトロホモナス・マルトフィリア（Stenotrophomonas maltophilia）、アルカリゲネス・キシロソキシダンス（Alcaligenes xylosoxidans）、ヘモフィルス・ピットマニエ（Haemophilus pittmaniae）、セラチア菌（Serratia marcescens）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、薬物耐性カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ（Candida glabrata）、カンジダ・クルセイ（Candida krusei）、カンジダ・グイリエルモンディイ（Candida guilliermondii）、カンジダ・アウリス（Candida auris）、カンジダ・トロピカリス（Candida tropicalis）、クロコウジカビ（Aspergillus niger）、アスペルギルス・テレウス（Aspergillus terreus）、アスペルギルス・フミガタス（Aspergillus fumigatus）、アスペルギルス・フラバス（Aspergillus flavus）、モルガン菌（Morganella morganii）、インキリヌス・リモサス（Inquilinus limosus）、ラルストニア・マンニトリリチカ（Ralstonia mannitolilytica）、パンドレア・アピスタ（Pandoraea apista）、パンドレア・ノメヌサ（Pandoraea pnomenusa）、パンドレア・スプトラム（Pandoraea sputorum）、ブデロビブロ・バクテリオボラス（Bdellovibrio bacteriovorus）、気管支敗血症菌（Bordetella bronchiseptica）、バンピロビブリオ・クロレラボーラス（Vampirovibrio chlorellavorus）、Ａ．バウマニ（Actinobacter baumanni）、キュプリアジダス・マテリデュランス（Cupriadidus metallidurans）、キュプリアビダス・パウキュラス（Cupriavidus pauculus）、キュプリアビダス・レスピラキュリ（Cupriavidus respiraculi）、デフチア・アシジボルダンス（Delftia acidivordans）、エキソフィリア・デルマチチディス（Exophilia dermatitidis）、ヘルバスピリラム・フリシンゲンス（Herbaspirillum frisingense）、ヘルバスピリラム・セロペジセ（Herbaspirillum seropedicae）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、パンドレア・ノリムベルゲンシス（Pandoraea norimbergensis）、パンドレア・パルモニコラ（Pandoraea pulmonicola）、シュードモナス・メンドシナ（Pseudomonasmendocina）、シュードモナス・シュードアルカリゲネス（Pseudomonas pseudoalcaligenes）、シュードモナス・プチダ（Pseudomonas putida）、シュードモナス・スタッツェリ（Pseudomonas stutzeri）、ラルストニア・インシジオサ（Ralstonia insidiosa）、ラルストニア・ピケッティ（Ralstonia pickettii）、淋菌（Neisseriagonorrhoeae）、ＮＤＭ－１陽性大腸菌（NDM-1 positive E. coli）、エンテロバクター・クロアカ（Enterobacter cloaca）、バンコマイシン耐性Ｅ．フェシウム（Vancomycin-resistant E. faecium）、バンコマイシン耐性Ｅ．フェカリス（Vancomycin-resistant E. faecalis）、Ｅ．フェシウム（E. faecium）、Ｅ．フェカリス（E. faecalis）、クリンダマイシン耐性Ｓ．アガラクチエ（Ｓ．Clindamycin-resistant S. agalactiae）、アガラクチア菌（S. agalactiae）、バクテロイデス・フラギリス（Bacteroides fragilis）、クロストリジウム・ディフィサイル（Clostridium difficile）、肺炎レンサ球菌（Streptococcus pneumonia）、モラキセラ・カタラーリス（Moraxella catarrhalis）、ヘモフィラス・ヘモリティカス（Haemophilus haemolyticus）、ヘモフィラス・パラインフルエンザ（Haemophilus parainfluenzae）、肺炎クラミジア（Chlamydophilia pneumoniae）、マイコプラズマ・ニューモニエ（Mycoplasma pneumoniae）、アトポビウム（Atopobium）、スフィンゴモナス（Sphingomonas）、サッカリバクテリア（Saccharibacteria）、レプトトリキア（Leptotrichia）、カプノサイトファーガ（Capnocytophaga）、オリバクテリウム（Oribacterium）、アクアバクテリウム（Aquabacterium）、ラクトアネロバキュラム（Lachnoanaerobaculum）、カンピロバクター（Campylobacter）、アシネトバクター（Acinetobacter）、アグロバクテリウム（Agrobacterium）；ボルデテラ（Bordetella）；ブレブンジモナス（Brevundimonas）；クリセオバクテリウム（Chryseobacterium）；デルフチア（Delftia）；エンテロバクター（Enterobacter）；クレブシエラ（Klebsiella）；パンドレア（Pandoraea）；シュードモナス（Pseudomonas）；ラルストニア（Ralstonia）、およびプレボテラ（Prevotella）が含まれる。代表的な非結核菌（non-tuberculosis mycobacterium）には、マイコバクテリウム・アブセッサス（Mycobacterium abscessus）、マイコバクテリウム・アビウム（Mycobacterium avium）、マイコバクテリウム・イントラセルラレ（Mycobacteriumintracellulare）、マイコバクテリウム・フォルツイタム（Mycobacterium fortuitum）、マイコバクテリウム・ゴルドネ（Mycobacterium gordonae）、マイコバクテリウム・カンサシイ（Mycobacterium kansasii）、マイコバクテリウム・アビウム・コンプレックス（Mycobacterium avium complex）、マイコバクテリウム・マリナム（Mycobacteriummarinum）、マイコバクテリウム・テラエ（Mycobacterium terrae）、およびマイコバクテリウム・チェロニ（Mycobacterium cheloni）が含まれる。代表的なバークホルデリア種には、バクホルデリア・セパシア（Burkholderia cepacia）、バークホルデリア・セパシア・コンプレックス（Burkholderia cepacia complex）、バークホルデリア・マルチボランス（Burkholderia multivorans）、バークホルデリア・セノセパシア（Burkholderia cenocepacia）、バークホルデリア・スタビリス（Burkholderia stabilis）、バークホルデリア・ベトナミエンシス（Burkholderia vietnamiensis）、バークホルデリア・ドロサ（Burkholderia dolosa）、バークホルデリア・アムビファリア（Burkholderia ambifaria）、バークホルデリア・アンチナ（Burkholderia anthina）、バークホルデリア・ピロシニア（Burkholderia pyrrocinia）、バークホルデリア・グラジオリ（Burkholderia gladioli）、バークホルデリア・ウボネンシス（Burkholderia ubonensis）、バークホルデリア・アルボリス（Burkholderia arboris）、バークホルデリア・ラテンス（Burkholderia latens）、バークホルデリア・ラタ（Burkholderia lata）、バークホルデリア・メタリカ（Burkholderia metallica）、バークホルデリア・セミナリス（Burkholderia seminalis）、バークホルデリア・コンタミナンス（Burkholderia contaminans）、およびバークホルデリア・ディフサ（Burkholderia diffusa）が含まれる。一部の実施形態では、細菌は薬物耐性であってもよく、これらの実施形態の一部の態様では、細菌が多剤耐性であってもよい。たとえば、細菌は、アミカシン、アズトレオナム、メチシリン、バンコマイシン、ナフシリン、ゲンタマイシン、アムピシリン、クロラムフェニコール、ドキシサイクリン、コリスチン、デラマニド、プレトマニド、クロファジミン、ベダキリン、および／またはトブラマイシンなどの抗生剤に対して耐性があってもよい。これらの細菌は、これらの薬物に対して耐性を発現させるが、しかしながら本明細書に記述される光治療ベースの手法に対しては耐性を容易に発現させることができない。
[00600]本開示の実施形態は、様々な真菌感染症を処置するのに使用されてもよい。処置することができる代表的な真菌感染症には、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、薬物耐性カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ（Candida glabrata）、カンジダ・クルセイ（Candida krusei）、カンジダ・ギリエルモンディイ（Candida guilliermondii）、カンジダ・アウリス（Candida auris）、カンジダトロピカリス（Candidatropicalis）、アスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger）、アスペルギルス・テレウス（Aspergillus terreus）、アスペルギルス・フミガタス（Aspergillus fumigatus）、および／またはアスペルギルス・フラバス（Aspergillus flavus）が含まれる。
[00601]本明細書に記述される光送出方法は、口腔、耳道、喉、喉頭、咽頭、中咽頭、気管、および／または食道内の１つまたは複数の感染に関連した症状および感染を処置し、予防し、管理し、または重症度を低下させるのに、および／または対象の肺感染症を予防するのに、使用することができる。
[00602]一部の実施形態では、方法は、既存の微生物感染を光で処置することができ、この感染は、鼻腔を含む口腔内の粘膜表面にあり、肺まで進行しなかった。この点で、微生物感染はこれらの領域で局所的に処置されるが、肺感染症の感染後予防でもある。
[00603]一部の態様では、この処置（または感染後予防）は、一酸化窒素依存的メカニズムを介して運用され、他の実施形態では、一酸化窒素に依存しないメカニズムを介して運用される。さらに他の態様では、波長の組合せが使用され、したがって処置は、両方のタイプのメカニズムを含むようになる。
[00604]さらに他の実施形態では、微生物病原体に対する対象の先天性免疫応答をブーストさせるのに光を使用することにより、光への曝露によって感染が生じるのを防止する。
[00605]一部の態様では、免疫系のこのブーストは、一酸化窒素に依存するメカニズムを介して運用され、他の実施形態では、一酸化窒素に依存しないメカニズムを介して運用される。さらに他の態様では、処置が両方のタイプのメカニズムを含むように、波長の組合せが使用される。
[00606]一部の実施形態では、開示された方法では、光で微生物病原体を直接死滅させることによって感染を予防する。これらの実施形態では、光は微生物上で作用することができ、宿主のみではない。
[00607]さらに他の実施形態では、光治療を、本明細書に記述される抗菌剤と組み合わせて使用する。微生物感染のタイプに応じて、光治療を抗生剤、抗真菌剤、または抗ウイルス剤と組み合わせる必要があってもよい。一部の実施形態では、光治療の手法によって、微生物は抗菌化合物に対してさらに感受性が高くなる可能性があるので、併用治療は、単に付加的ではなく相乗的である。
[00608]一部の態様では、合理的に設計された光増感剤を可視光と共に使用して、任意選択でヨウ化カリウムなどの無機塩による増強作用を使用して、抗菌性光力学的不活化が行なわれる。代表的な光増感剤には、カチオン性ポルフィリン、クロリン、バクテリオクロリン、フタロシアニン、フェノチアジニウム色素、フラーレン、ＢＯＤＩＰＹ－色素、ならびにいくつかの天然産物が含まれる。特定の例には、メソ－テトラ（Ｎ－メチル－４－ピリジル）ポルフィンテトラトシレート（ＴＭＰ）、トルイジンブルーＯ、フォトフリン、およびメチレンブルー（ＭＢ）が含まれる。代表的な波長、光増感剤、および塩は、たとえばＨａｍｂｌｉｎおよびＡ ｂｒａｈａｍｓｅ、Ｄｒｕｇ Ｄｅｖ Ｒｅｓ． ２０１９；８０：４８－６７に開示されている。
[00609]他の態様では、微生物細胞中に既に存在するポルフィリンは、青色または紫外光によって活性化され、これらの内因性光活性ポルフィリンの活性化は、微生物細胞を排除するのに有効である。
[00610]他の態様では、ＵＶＣ光は、宿主哺乳動物細胞に損傷を与えることなく微生物細胞を死滅させることができる、２００ｎｍから２３０ｎｍの間の波長で使用される。これらの波長は、多剤耐性細菌に対して有効にすることができ、光化学的経路は、耐性を誘発させない。さらに、局所化感染を、非侵襲的バイオルミネッセンス撮像によってモニターすることができる。
[00611]他の実施形態では、光治療は、感染に関連した炎症を減少させる働きをする。これらの実施形態の一部の態様では、微生物感染の根本的な原因の処置に加えまたはその代わりに、処置は症状緩和をもたらす。これらの実施形態の他の態様では、光治療は、増殖し分裂するプロセスの一部としてウイルスによって引き起こされた炎症を、減少させる。たとえば、伝達を増幅させるコロナウイルスによって使用されるＮＦ－ｋＢおよび／またはカスパーゼを、阻害することを含むことができる。
[00612]一部の実施形態では、「予防する（preventing）」という用語は、感染が生じるのを完全に防ぐことに関する。他の実施形態では、予防することは、曝露後予防（post-exposure prevention）（ＰＥＰ）としても公知の曝露後予防（post-exposure prophylaxis）に関し、これは感染が生じるのを防ぐために病原体への曝露後に開始される予防的医療処置を指すものである。呼吸器感染の文脈において、曝露後予防は、口腔、耳道、喉、喉頭、咽頭、気管、および／または食道の感染後に、呼吸感染を予防することを指す。
[00613]方法では、１つまたは複数の波長の光を対象に、口腔、耳道、喉、喉頭、咽頭、口咽頭、気管、および／または食道に投与する。一部の実施形態では、波長は、抗菌的である。他の実施形態では、波長は、炎症を低減させまたは血管新生を増大させる。波長の組合せを使用することができ、波長は、連続的にまたは同時に投与することができる。
[00614]光は、耳道、口および鼻腔を含む口腔、および／または喉、食道、喉頭、咽頭、口咽頭、および気道、およびこれらの組合せに投与することができる。
[00615]一部の実施形態では、ＵＶＣ光を使用して、コロナウイルスなどのウイルスによって引き起こされたものを含む微生物感染を、処置または予防する。２００から４００ｎｍの全範囲が有効になり得る。他の実施形態では、ＵＶＢおよび／またはＵＶＡ光が使用される。約４００から約４３０ｎｍの波長も、ウイルスおよび細菌の両方に対して有効である。さらに、本明細書で論じるように、内因性一酸化窒素の生成または放出を促進させる光の波長を、使用することができる。これらの波長は、ＵＶＡ／ＵＶＢ／ＵＶＣ波長とは異なる経路を介して抗菌的であってもよく、これらの波長の組合せは、経路の組合せを介して抗菌効果をもたらすように使用することができる。
[00616]ある特定の細菌感染、および全ての真菌感染は、胞子に関連する。ほとんどの医薬品は、胞子形態にない場合の細菌または真菌に対してのみ活性であるので、処置は長期間にわたって行わなければならず、したがって胞子は活性細菌／真菌になる可能性があり、その後、抗菌剤で処置することができる。
[00617]ある特定の波長の光は、活性細菌／真菌を死滅させるときだけではなく、胞子に対しても有効である。したがって、本明細書に記述される方法を使用して、処置の持続時間を短縮することができる。例として、結核またはＮＴＭ（非結核性マイコバクテリア感染）などの感染症の処置は、胞子が継続して存在するという多大な理由で、有効な処置のために１年程度行う。処置の持続時間はしばしば、不十分な患者のコンプライアンスをもたらす。本明細書に記述される方法は、これらの感染を、肺に至る前に死滅させるのに使用することができ、したがって処置時間、および抗生剤への長期曝露が最小限に抑えられる。
[00618]予防することができる肺感染症の例には、気管支拡張症感染、肺炎、バレー熱、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症（ＡＢＰＡ）、人工呼吸器による肺炎、院内肺炎、市中肺炎、人工呼吸器による気管気管支炎、下気道感染、非結核性抗酸菌症、炭疽病、レジオネラ症、百日咳、気管支炎、細気管支炎、ＣＯＰＤ関連感染症、および肺移植後が含まれる。ある場合には、予防される肺感染症は、１つまたは複数の細菌または真菌病原体による感染からもたらされたと考えられる。
[00619]肺感染症がＣＦ関連肺感染症である場合、本明細書に記述される方法は、ＣＦ関連肺感染症を予防し、管理し、または重症度を低下させるのに使用することができる。
[00620]細菌性病原体は、グラム陽性細菌またはグラム陰性細菌とすることができ、細菌性バイオフィルムおよびプランクトン菌の１つまたは複数を含むことができる。
[00621]光は、バイオフィルムに侵入し破壊することができ、したがって細菌性バイオフィルムが存在する実施形態では、方法は、（１）細菌性バイオフィルムを低減させること、（２）細菌性バイオフィルムの成長を減じること、および（３）細菌性バイオフィルムの再形成を予防することを含むことができる。
[00622]さらに他の実施形態では、プランクトン真菌および／またはバイオフィルム真菌を含むことができる、真菌病原体が存在する。
[00623]本明細書に記述される方法は：細菌もしくは真菌病原体による感染の予防、または肺系に進入することができる前の細菌もしくは真菌病原体の低減、またはこれら組織において微生物を死滅させることによる口腔、耳道、および同様のものの感染の処置もしくは予防の１つまたは両方によって、肺感染症を予防し、管理し、または重症度を低下させるのに使用することができる。
[00624]本明細書に記述される光治療の手法を使用して死滅させることができる代表的な病原体には、インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・ワルネリ（Staphylococcus warneri）、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス（Staphylococcus lugdunensis）、表皮ブドウ球菌（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ミレリ／アンギノス（Streptococcus milleri/anginous）、化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）、非結核性抗酸菌（nontuberculosis mycobacterium）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、バークホルデリア種（Burkholderia spp.）、アクロモバクター・キシロソキシダンス（Achromobacter xylosoxidans）、パンドレアスプトルム（Pandoraeasputorum）、ステノトロホモナス・マルトフィリア（Stenotrophomonas maltophilia）、アルカリゲネス・キシロソキシダンス（Alcaligenes xylosoxidans）、ヘモフィルス・ピットマニエ（Haemophilus pittmaniae）、セラチア菌（Serratia marcescens）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、カンジダ・パラプシロシス（Candida parapsilosis）、カンジダ・グイリエルモンディイ（Candida guilliermondii）、モルガン菌（Morganella morganii）、インキリヌス・リモサス（Inquilinus limosus）、ラルストニア・マンニトリリチカ（Ralstonia mannitolilytica）、パンドレア・アピスタ（Pandoraea apista）、パンドレア・ノメヌサ（Pandoraea pnomenusa）、パンドレア・スプトラム（Pandoraea sputorum）、ブデロビブロ・バクテリオボラス（Bdellovibrio bacteriovorus）、気管支敗血症菌（Bordetella bronchiseptica）、バンピロビブリオ・クロレラボーラス（Vampirovibrio chlorellavorus）、Ａ．バウマニ（Actinobacter baumanni）、キュプリアジダス・マテリデュランス（Cupriadidus metallidurans）、キュプリアビダス・パウキュラス（Cupriavidus pauculus）、キュプリアビダス・レスピラキュリ（Cupriavidus respiraculi）、デフチア・アシジボルダンス（Delftia acidivordans）、エキソフィリア・デルマチチディス（Exophilia dermatitidis）、ヘルバスピリラム・フリシンゲンス（Herbaspirillum frisingense）、ヘルバスピリラム・セロペジセ（Herbaspirillum seropedicae）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、パンドレア・ノリムベルゲンシス（Pandoraea norimbergensis）、パンドレア・パルモニコラ（Pandoraea pulmonicola）、シュードモナス・メンドシナ（Pseudomonasmendocina）、シュードモナス・シュードアルカリゲネス（Pseudomonas pseudoalcaligenes）、シュードモナス・プチダ（Pseudomonas putida）、シュードモナス・スタッツェリ（Pseudomonas stutzeri）、ラルストニア・インシジオサ（Ralstonia insidiosa）、ラルストニア・ピケッティ（Ralstonia pickettii）、淋菌（Neisseriagonorrhoeae）、ＮＤＭ－１陽性大腸菌（NDM-1 positive E. coli）、エンテロバクター・クロアカ（Enterobacter cloaca）、バンコマイシン耐性Ｅ．フェシウム（Vancomycin-resistant E. faecium）、バンコマイシン耐性Ｅ．フェカリス（Vancomycin-resistant E. faecalis）、Ｅ．フェシウム（E. faecium）、Ｅ．フェカリス（E. faecalis）、クリンダマイシン耐性Ｓ．アガラクチエ（Ｓ．Clindamycin-resistant S. agalactiae）、アガラクチア菌（S. agalactiae）、バクテロイデス・フラギリス（Bacteroides fragilis）、クロストリジウム・ディフィサイル（Clostridium difficile）、肺炎レンサ球菌（Streptococcus pneumonia）、モラキセラ・カタラーリス（Moraxella catarrhalis）、ヘモフィラス・ヘモリティカス（Haemophilus haemolyticus）、ヘモフィラス・パラインフルエンザ（Haemophilus parainfluenzae）、肺炎クラミジア（Chlamydophilia pneumoniae）、マイコプラズマ・ニューモニエ（Mycoplasma pneumoniae）、アトポビウム（Atopobium）、スフィンゴモナス（Sphingomonas）、サッカリバクテリア（Saccharibacteria）、レプトトリキア（Leptotrichia）、カプノサイトファーガ（Capnocytophaga）、オリバクテリウム（Oribacterium）、アクアバクテリウム（Aquabacterium）、ラクノアネロバキュラム（Lachnoanaerobaculum）、カンピロバクター（Campylobacter）、アシネトバクター（Acinetobacter）、アグロバクテリウム（Agrobacterium）；ボルデテラ（Bordetella）；ブレブンジモナス（Brevundimonas）；クリセオバクテリウム（Chryseobacterium）；デルフチア（Delftia）；エンテロバクター（Enterobacter）；クレブシエラ（Klebsiella）；パンドレア（Pandoraea）；シュードモナス（Pseudomonas）；ラルストニア（Ralstonia）、およびプレボテラ（Prevotella）が含まれる。
[00625]一般的な肺感染症には、吸入炭疽、百日咳（whooping cough）（百日咳（pertussis）としても公知であり、百日咳菌（Bordetella pertussis）によって引き起こされる）、レンサ球菌（streptococcus）（ニューモコッカス（pneumococcus）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae））、結核菌（mycobacteria tuberculosis）および非結核性抗酸菌（Nontuberculous mycobacterial）（ＮＴＭ）肺疾患（マイコバクテリウムアビウムコンプレックス（ＭＡＣ）、Ｍ．アブセッサス（M abscessus）、Ｍ．カンサシイ（M.kansasii）、Ｍ．マルモエンス（M.malmoemse）、Ｍ．スズルガイ（M.szulgai）、およびＭ．キセノピ（M.xenopi））を含むマイコバクテリアが含まれる。
[00626]本明細書に記述される光治療の手法は、従来の抗菌治療と組み合わせることができる。たとえば気道の部分を、感染症を処置しまたは予防するのに十分な期間にわたりかつ十分なエネルギーで、複数の波長の光に曝露することに加え、患者には、従来の抗菌剤を投与することもできる。従来の抗菌剤の例には、アミカシン、トブラマイシン、ゲンタマイシン、ピペラシリン、メズロシリン、チカルシリン、イミペネム、シプロフロキサシン、セフタジジム、アズトレオナム、チカルシリン－クラブラネート、ジクロキサシリン、アモキシリン、トリメトプリム－スルファメトキサゾール、セファレキシン、ピペラシリン－タゾバクタム、リネゾリド、ダプトマイシン、バンコマイシン、メトロニダゾール、クリンダマイシン、コリスチン、テトラサイクリン、レボフロキサシン、アモキシリン、およびクラブラン酸、オーグメンチン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、セフジニル、セフプロジル、セファクロル、セフロキシム、エリスロマイシン／スルフィソキサゾール、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、チゲサイクリン、イミペネム、メロペネム、コリスチメテート／コリスチン、メチシリン、オキサシリン、ナフシリン、カルベニシリン、アズロシリン、ピペラシリン、およびタゾバクタム／ゾシン、セフェピム、エタムブトール、リファムピン、およびメロペネムが含まれるがこれらに限定するものではない。
[00627]これらの抗生剤は、細菌毒素と結合するまたは吸着する化合物と組み合わせることもでき、これは細菌毒素が組織損傷をもたらす場合に特に有用とすることができる。例として、緑膿菌は、細胞溶解および組織損傷を宿主にもたらす様々な毒素を生成する。ＩＩ型毒素は、真核細胞の細胞膜を分解して溶解をもたらすエキソトキシンＵ（Ｅｘｏ Ｕ）、細胞リン脂質に損傷を与えて組織損傷を引き起こしかつ炎症を刺激するホスホリパーゼＣ（ＰＬＣ）、組織損傷をもたらすアルカリプロテアーゼ、白血球の細胞膜に損傷を与えかつ微小血管の損傷を引き起こすサイトトキシン、エラスチンを破壊するエラスターゼ、肺組織の成分であるタンパク質、およびピオシアニン、緑から青色の水溶性顔料であって、組織損傷毒性酸素ラジカルの形成を触媒し、毛様体機能を損なわせ、炎症を刺激するものを含む。これらの毒素を結合する化合物の例には、ポリフェノールおよびポリアニオン性ポリマーが含まれる。
[00628]抗真菌剤は、微生物が真菌である場合に同時投与することもできる。使用することができる代表的な抗真菌剤には、フルコナゾール、ポサコナゾール、ビロコナゾール、イトラコナゾール、エチノカンジン、アムホテリシン、およびフルシトシンが含まれる。適切な抗真菌剤の選択は主治医が行うことができ、下記は、真菌肺感染症およびその処置の概要である。
[00629]ヒストプラズマ症は、真菌ヒストプラズマ・カプスラタム（Histoplasma capsulatum）によって引き起こされ、従来の処置は、軽度慢性肺疾患に関してはイトラコナゾールを、および中等症から重症のヒストプラズマ症に関しては、イトラコナゾールと共にアムホテリシンＢ（ＡｍＢ）を含む。
[00630]ブラストミセス症は、ブラストマイセス・デルマチチジス（Blastomyces dermatitidis）によって引き起こされ、従来の処置は、軽症から中等症疾患に関するイトラコナゾールを含み、生命を脅かす肺感染症に関しては、イトラコナゾールの後のリポソームＡｍＢ（Ｌ－ＡｍＢ）を含む。
[00631]スポロトリコーシスは、スポロトリックス・シェンキイ（Sporothrix schenckii）によって引き起こされ、軽症から中等症の肺疾患に関する従来の処置はイトラコナゾールを必要とし、それに対して、ＡｍＢの後のイトラコナゾールは、重症疾患に推奨される。
[00632]コクシジオイデス症は、コクシジオイデス・イミティス（Coccidioides immitis）およびコクシジオイデス・ポサダシイ（Coccidioides posadasii）によって引き起こされる。免疫能力がある感染宿主は処置を必要としなくてもよく、免疫不全患者は、フルコナゾールまたはイトラコナゾールで処置され、深刻な場合には、ＡｍＢの後にアゾールで処置される。日和見真菌感染は、主に、先天性または後天性疾患プロセスを経て免疫不全になる傾向を持つ患者で引き起こされる。代表的な日和見感染を、以下に論じる。
[00633]アスペルギロシスはアスペルギリ（Aspergilli）によって引き起こされ、関連ある障害には、侵襲性肺アスペルギロシス（invasive pulmonary aspergillosis）（ＩＰＡ）、慢性壊死性アスペルギロシス（chronic necrotizing aspergillosis）、アスペルギルス腫、およびアレルギー性気管支肺アスペルギロシスが含まれる。ＩＰＡに関する従来の処置には、ボリコナゾール、脂質系ＡｍＢ製剤、エキノカンジン、およびポサコナゾールが含まれる。
[00634]クリプトコックス症は、ＨＩＶまたはＡＩＤＳ患者を含む免疫不全の個体および臓器移植レシピエントに見られる日和見感染である。従来の処置は、ＡｍＢを、フルシトシンありまたはなしで含み、その後、口内フルコナゾールが続く。軽症－中等症の症状を示す免疫抑制または免疫応答患者の場合、フルコナゾール治療が推奨される。
[00635]カンジダ症は、肺実質がカンジダ種によりコロニー化するようになったときに引き起こされる可能性がある。多くの重篤患者は、広域抗生剤で経験的に処置される。さらに、これらの症例の臨床的憎悪および改善の欠如は、経験的な抗真菌治療の開始を示唆する。トリアゾール抗真菌剤およびエキノカンジンは、優れた肺浸透を示し、したがってＡｍＢ製剤に加えて、肺カンジダ症を処置するのに使用することができる。
[00636]ムコール菌症はしばしば、糖尿病、臓器または造血幹細胞移植、好中球減少症、または悪性腫瘍の患者で生じる。肺ムコール菌症は主に、好中球減少症またはコルチコステロイドの使用の素因的状態を持つ患者で観察される。内皮細胞への真菌の接着および内皮細胞の損傷、真菌血管侵入、血管血栓症、および連続組織壊死に起因して、従来の抗真菌剤には、肺組織を経た侵入が困難な時間がある。この理由で、従来の処置は、壊死組織の清拭除去および抗真菌治療であって、ＡｍＢ製剤、ポサコナゾール、および鉄キレート化治療を使用するものを含む。
[00637]ニューモシスチス・ジロベッチ（Pneumocystis jirovecii）肺炎（ＰＣＰ）は、ＨＩＶ／ＡＩＤＳ、血液および固形腫瘍、臓器移植、および免疫抑制剤を必要とする疾患の患者で生じる。ＰＣＰは、ＡｍＢ製剤およびトリアゾール抗真菌剤を含む通常の抗真菌治療に対して極めて耐性があるが、トリメトプリム／スルファメトキサゾールで処置することができる。セカンドラインの薬剤はプリマキンに加えてクリンダマイシン、アトバクオン、ＩＶペンタミジン、またはダプソンである。
[00638]本明細書で特定された抗真菌剤は、本明細書に記載される光治療の手法と同時に投与することができる。しかしながら光治療の使用は、そのような抗真菌処置の持続時間を短縮しおよび／または有効性を増大させることができる。患者がウイルス性肺感染症である場合、そのようなウイルスに使用される従来の抗ウイルス剤を、投与することができる。抗ウイルスの選択は、典型的には、処置されるウイルス感染症に依存する。インフルエンザウイルスは、典型的には、オセルタミビル（タミフル）、ザナミビル（リレンザ）、またはペラミビル（ラピバプ）、およびＲＳＶとリバビリン（ビラゾール）で処置される。コロナウイルスは、タミフル、リバビリン、ある特定の抗－ＨＩＶ化合物、ある特定のインターフェロンであってベータフェロン、アルフェロン、マルチフェロン、およびウェルフェロンを含むものでも処置されている。
[00639]本明細書に記載されおよび／例示されるプロセスパラメーターおよびステップの順序は、単なる例として与えられ、望みに応じて変えることができる。たとえば、本明細書に例示されおよび／または記載されたステップは特定の順序で示されまたは論じられてもよいが、これらのステップは、例示されまたは論じられる順序で行うことを必ずしも必要としない。本明細書に記載されおよび／または例示される様々な例示的方法は、本明細書に記載されまたは例示されるステップの１つまたは複数を省略してもよく、または開示されたものに加えて追加のステップを含んでもよい。
[00640]前述の態様、および／または本明細書に記載される様々な個別の態様および特徴はいずれも、さらなる利点のために組み合わせてもよいことが企図される。本明細書に開示される様々な実施形態はいずれも、本明細書で反対の内容が示されない限り、１つまたは複数のその他の開示された実施形態と組み合わせてもよい。
[00641]当業者なら、本開示の好ましい実施形態の改善および修正が理解されよう。全てのそのような改善および修正は、本明細書および以下の特許請求の範囲に開示された概念の範囲内にあると見なされる。

Claims (58)

  1. 体腔内の組織に光を照射するように配置された少なくとも１つの光源であって、前記光が生物学的効果を誘起するように構成され、前記生物学的効果が、前記体腔内の１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび前記体腔内の前記１つまたは複数の病原体の増殖を変更することのうち少なくとも１つを含む、光源、
    前記少なくとも１つの光源からの前記光を受容するように構成された光ガイド、ならびに
    前記体腔内の前記組織に前記光を提供するための前記光ガイドを固定するように構成された光ガイド位置決め材
    を含む、照明デバイス。
  2. 前記生物学的効果が、前記体腔内の前記１つまたは複数の病原体の前記濃度を変更することおよび前記体腔内の前記１つまたは複数の病原体の前記増殖を変更することの両方を含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  3. 前記１つまたは複数の病原体がウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  4. 前記１つまたは複数の病原体がコロナウイルス科を含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  5. 前記コロナウイルス科がＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を含む、請求項４に記載の照明デバイス。
  6. 前記生物学的効果が、前記体腔内の局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることのうち少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  7. 前記生物学的効果が、前記体腔内の無細胞環境中の前記１つまたは複数の病原体を不活化することを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  8. 前記生物学的効果が、前記体腔内の細胞関連環境中の前記１つまたは複数の病原体の複製を阻害することを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  9. 前記光ガイド位置決め材が使用者の口腔の１つまたは複数の表面と係合するように構成されたマウスピースを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  10. 前記マウスピースが前記光ガイドを保護し固定するための１つまたは複数の咬合ガードを含む、請求項９に記載の照明デバイス。
  11. 前記光を中咽頭に提供するために前記使用者の舌を押圧するように構成された舌圧子をさらに含む、請求項９に記載の照明デバイス。
  12. 前記舌圧子が前記光ガイドの一部によって形成されている、請求項１１に記載の照明デバイス。
  13. 前記少なくとも１つの光源を含むハウジングをさらに含み、前記光ガイドおよび前記光ガイド位置決め材が前記ハウジングに除去可能に取り付けられるように構成されている、請求項１に記載の照明デバイス。
  14. 前記照明デバイスを充電することおよび前記照明デバイスに保存されたデータにアクセスすることのうち少なくとも１つのために構成されたポートをさらに含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  15. 前記光が４１０ナノメーター（ｎｍ）～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む第１の光の特徴を含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  16. 前記体腔内の前記組織に前記光を照射するステップが、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
  17. 前記体腔内の前記組織に前記光を照射するステップが、２～２５０の範囲の光治療指数で光量を投与するステップを含み、前記光治療指数が、組織生存率を２５％低減する用量濃度を前記１つまたは複数の病原体の細胞内パーセンテージを５０％低減する用量濃度によって除したものとして定義される、請求項１に記載の照明デバイス。
  18. 前記光ガイドおよび前記光ガイド位置決め材が単一の分離できない構造を形成する、請求項１に記載の照明デバイス。
  19. 使用者の中咽頭の組織に光を照射して生物学的効果を誘起するように配置された少なくとも１つの光源であって、前記生物学的効果が、１つまたは複数の病原体の濃度を変更することおよび前記１つまたは複数の病原体の増殖を変更することのうち少なくとも１つを含む、光源、ならびに
    前記使用者の口腔の１つまたは複数の表面と係合して前記中咽頭に前記光を提供するように構成されたマウスピース
    を含む、照明デバイス。
  20. 前記生物学的効果が、前記１つまたは複数の病原体の前記濃度を変更することおよび前記１つまたは複数の病原体の前記増殖を変更することを含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  21. 前記１つまたは複数の病原体がウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  22. 前記１つまたは複数の病原体がコロナウイルス科を含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  23. 前記コロナウイルス科がＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２を含む、請求項２２に記載の照明デバイス。
  24. 前記生物学的効果が、局所免疫応答を上方制御すること、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることのうち少なくとも１つをさらに含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  25. 前記マウスピースが前記使用者の前記口腔を拡張するように構成されている、請求項１９に記載の照明デバイス。
  26. 前記少なくとも１つの光源からの前記光を受容するように構成された光ガイドをさらに含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  27. 前記マウスピースが前記光ガイドに除去可能に取り付けられるように構成されている、請求項２６に記載の照明デバイス。
  28. 前記マウスピースおよび前記光ガイドが単一の分離できない構造を形成している、請求項２６に記載の照明デバイス。
  29. 前記マウスピースが前記光ガイドを保護し固定するための１つまたは複数の咬合ガードを含む、請求項２６に記載の照明デバイス。
  30. 前記光ガイドの一部が前記光を前記中咽頭に提供するために前記使用者の舌を押圧するように構成された舌圧子を形成する、請求項２６に記載の照明デバイス。
  31. 前記光が４１０ナノメートル（ｎｍ）～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含み、前記中咽頭の前記組織に前記光を照射するステップが、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む、請求項１９に記載の照明デバイス。
  32. 前記１つまたは複数の病原体がコロナウイルス科を含み、前記中咽頭の前記組織に前記光を照射するステップが、２～２５０の範囲の光治療指数で光量を投与するステップを含み、前記光治療指数が、組織生存率を２５％低減する用量濃度を前記１つまたは複数の病原体の細胞内パーセンテージを５０％低減する用量濃度によって除したものとして定義される、請求項１９に記載の照明デバイス。
  33. 光の特徴を有する光を発するように構成された照明デバイスを用意するステップであって、前記照明デバイスが、光源、前記光源からの前記光を受容するように構成された光ガイド、および使用者の口腔内に前記光ガイドの少なくとも一部を固定するように構成された光ガイド位置決め材を含む、ステップ、ならびに
    前記使用者の口腔から接近可能な組織に前記光を照射して生物学的効果を誘起するステップであって、前記生物学的効果が、前記組織内の局所免疫応答を変更することを含む、ステップ
    を含む方法。
  34. 前記組織が上気道の組織を含む、請求項３３に記載の方法。
  35. 前記局所免疫応答が炎症性免疫応答を含む、請求項３３に記載の方法。
  36. 前記局所免疫応答を変更することが、炎症性免疫応答分子を上方制御することおよび下方制御することのうち少なくとも１つを含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記炎症性免疫応答分子がサイトカインを含む、請求項３６に記載の方法。
  38. 前記サイトカインがインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子、およびインターロイキン６（ＩＬ－６）分子のうち１つまたは複数を含む、請求項３７に記載の方法。
  39. 前記炎症性免疫応答分子を上方制御することおよび下方制御することのうち前記少なくとも１つが、前記ＩＬ－１α分子および前記ＩＬ－１β分子の１つまたは複数を上方制御する一方、前記ＩＬ－６分子を下方制御することを含む、請求項３８に記載の方法。
  40. カスパーゼ３または乳酸脱水素酵素Ｂ（ＬＤＨ－Ｂ）タンパク質の発現増大を伴わずに炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御するステップをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
  41. 前記光の特徴が３８５ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長を含む、請求項３３に記載の方法。
  42. 前記光の特徴が４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む、請求項４１に記載の方法。
  43. 前記光の特徴が５ミリワット（ｍＷ）～５０００ｍＷの範囲の放射フラックスを含む、請求項４２に記載の方法。
  44. 前記放射フラックスが５ｍＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の照度を前記組織に提供するように構成されている、請求項４３に記載の方法。
  45. 前記組織に照射するステップが、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む、請求項３３に記載の方法。
  46. 前記光量が２Ｊ／ｃｍ２～５０Ｊ／ｃｍ２の範囲である、請求項４５に記載の方法。
  47. 前記生物学的効果が、体内の無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化すること、および前記体内の細胞関連環境中の前記１つまたは複数の病原体の複製を阻害することをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
  48. 前記１つまたは複数の病原体がウイルス、細菌、および真菌のうち少なくとも１つを含む、請求項４７に記載の方法。
  49. 前記生物学的効果が、一酸化窒素の酵素的生成の少なくとも１つを刺激して一酸化窒素の内因性貯蔵を増大させること、および一酸化窒素の内因性貯蔵から一酸化窒素を放出させることをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
  50. 光の特徴を含む光を発するように構成された光源を用意するステップ、および
    体内の哺乳動物組織に前記光を照射して生物学的効果を誘起するステップであって、前記生物学的効果が、前記哺乳動物組織中の炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御することを含む、ステップ
    を含む方法。
  51. 前記炎症性免疫応答分子がサイトカインを含む、請求項５０に記載の方法。
  52. 前記サイトカインがインターロイキン１アルファ（ＩＬ－１α）分子、インターロイキン１ベータ（ＩＬ－１β）分子、およびインターロイキン６（ＩＬ－６）分子のうち１つまたは複数を含む、請求項５１に記載の方法。
  53. 炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御することが前記ＩＬ－１α分子および前記ＩＬ－１β分子の１つまたは複数を上方制御する一方、前記ＩＬ－６分子を下方制御することを含む、請求項５２に記載の方法。
  54. カスパーゼ３または乳酸脱水素酵素Ｂ（ＬＤＨ－Ｂ）タンパク質の発現増大を伴わずに炎症性免疫応答分子を上方制御および下方制御するステップをさらに含む、請求項５３に記載の方法。
  55. 前記光の特徴が３８５ｎｍ～４５０ｎｍの範囲のピーク波長を含む、請求項５０に記載の方法。
  56. 前記光の特徴が４１０ｎｍ～４４０ｎｍの範囲のピーク波長を含む、請求項５５に記載の方法。
  57. 前記哺乳動物組織に照射するステップが、１平方センチメートルあたり０．５ジュール（Ｊ／ｃｍ２）～１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の光量を投与するステップを含む、請求項５０に記載の方法。
  58. 前記生物学的効果が、前記体内の無細胞環境中の１つまたは複数の病原体を不活化すること、および前記体内の細胞関連環境中の前記１つまたは複数の病原体の複製を阻害することをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
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