KR20140090184A - Non-invasive method for specific 3d detection, visualization and/or quantification of an endogenous fluorophore such as melanin in a biological tissue - Google Patents

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Abstract

생체 조직에서의 내생적 형광단 (endogenous fluorophore) 의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법으로서, a) 다광자 여기 (multiphoton excitation) 이후에, 샘플에서의 형광 신호들의 시간 경과에 따른 감소에 대한 정보를 제공하는 연속적인 3 차원 또는 2 차원 이미지들의 세트를 획득하는 단계, b) 형광 신호들의 로그의 선형 회귀를 수행하여 이들 이미지들을 프로세싱함으로써, 상기 선형 회귀의 슬로프들의 샘플에서의 공간 분포를 결정하는 단계, 및 c) 이 공간 분포에 적어도 기초하여 샘플에서의 형광단의 체적 밀도 또는 표면 밀도 및/또는 존재에 대한 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 형광단은 멜라닌인, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.CLAIMS 1. A method for detecting, quantifying and / or visualizing an endogenous fluorophore in a living tissue comprising the steps of: a) after multiphoton excitation, for a time-dependent decrease in fluorescence signals in a sample Determining a spatial distribution in the sample of slopes of the linear regression by processing the images by performing a linear regression of the log of the fluorescent signals to obtain a set of successive three- or two- ; And c) generating information on the volume density or surface density and / or presence of the fluorophore in the sample based at least in part on this spatial distribution, wherein the fluorophore is melanin, Method for detection, quantification and / or visualization of red fluorescence ends.

Description

생체 조직에서의 멜라닌과 같은 내생적 형광단의 특정 3D 검출, 시각화 및/또는 정량화를 위한 비침습적 방법{NON-INVASIVE METHOD FOR SPECIFIC 3D DETECTION, VISUALIZATION AND/OR QUANTIFICATION OF AN ENDOGENOUS FLUOROPHORE SUCH AS MELANIN IN A BIOLOGICAL TISSUE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-invasive method for specific 3D detection, visualization and / or quantification of an endogenous fluorophore such as melanin in a living body tissue. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] BIOLOGICAL TISSUE}

본 발명은 생체 조직들, 특히 피부와 같은 케라틴 물질들의 관찰에 관한 것이다.The present invention relates to the observation of keratinous materials, such as skin, in living tissues.

보다 구체적으로, 본 발명은, 특히 미용 또는 치료 처리의 작용을 평가하기 위해, 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포, 특히 분포의 성질 및/또는 양을 결정하는 것을 목표로 한 방법에 관한 것이지만 이것에 한정되지 않는다.More specifically, the present invention relates to a method aimed at determining the distribution of melanin in living tissues, in particular the nature and / or amount of distribution, in particular for evaluating the action of a cosmetic or therapeutic treatment, It is not limited.

생체 조직들의 컬러는 멜라닌의 3 차원 분포 및 양에 밀접하게 관련된다. 현재, 멜라닌의 분포 및 양의 특징화는, 백색광 이미징 및 조직학적 부분 상에서의 폰타나 마손 (Fontana Masson) 으로 염색된 멜라닌의 정량화에 의한 2 차원 형태로, 또는 다광자 이미징 (multiphoton imaging) 및 이미지 프로세싱 이후의 멜라닌의 3 차원 정량화에 의한 3 차원 형태로 실시될 수 있다.The color of living tissues is closely related to the three-dimensional distribution and amount of melanin. Presently, characterization of the distribution and quantity of melanin is accomplished in two-dimensional form by quantification of melanin stained with Fontana Masson on white light imaging and histological sections, or in multiphoton imaging and image processing And can be carried out in a three-dimensional form by subsequent three-dimensional quantification of melanin.

다광자 현미경 검사법은 생체 조직들, 특히 고도로 산란하는 살아 있는 조직들의 깊은 관찰을 용이하게 한다. 이것은, 적외선 광이 덜 산란되고 덜 흡수되므로 적외선 광이 조직들 내로 더 양호하게 침투하고 그리고 비선형 메커니즘을 이용하여 신호를 생성하는 것이 산란 매질에 더 강한 신호 선택 기준을 도입하기 때문이다. 이러한 비선형 메커니즘은, 검출하기를 원하는 구조 또는 분자와 2 개 또는 심지어 수 개의 광자들의 동시 상호작용을 수반한다. 일반적으로, 자극적인 빔 (excitatory beam) 은 샘플에서 포커싱되고 스캐닝되며, 생성된 비선형 신호가 이미지를 획득하기 위해 검출된다. 이러한 종류의 이미징의 특이성은, 이미징이 신호의 비선형 의존성으로 인해 여기 파워 (excitation power) 를 제공하는 광학 부분 능력에 기초한다. 여기 파워 밀도는 초점에서 매우 높기 때문에, 고려 중인 비선형 효과는 제한된 초점 체적에서만 효율적으로 발생하며; 이러한 본질적인 특성은 샘플에서 획득되는 신호의 억제를 보장하고, 그리하여 마이크로미터 정도의 고유한 3 차원 분해능을 획득할 수 있게 한다. 이미징 깊이는 조직들에 따라 다양하며, 그 깊이는 사람의 피부에 대해 대략 130 내지 200 ㎛ 일 수도 있다.Multiphoton microscopy facilitates deep observation of living tissues, especially highly-live living tissues. This is because infra-red light is less scattered and less absorbed, so that infrared light penetrates better into the tissues and generating signals using nonlinear mechanisms introduces stronger signal selection criteria in the scattering medium. This nonlinear mechanism involves the simultaneous interaction of two or even a few photons with the structure or molecule desired to be detected. Generally, an excitatory beam is focused and scanned in the sample, and the generated nonlinear signal is detected to obtain an image. The specificity of this kind of imaging is based on the optical part ability that imaging provides excitation power due to the nonlinear dependence of the signal. Since the excitation power density is very high at focus, the nonlinear effect under consideration occurs efficiently only at a limited focus volume; This intrinsic property ensures the suppression of the signal obtained in the sample, and thus enables obtaining a unique three-dimensional resolution on the order of micrometers. The imaging depth varies depending on the tissues, and the depth may be about 130 to 200 [mu] m for human skin.

또한, 내생적 신호 소스들의 사용으로 인해서, 이러한 이미징 기법은 조직 성분들의 라벨링을 요구하지 않는다. 형광 신호들은 내생적 발색단들에 의해 생성되고; 멜라닌뿐만 아니라, NAD(P)H, 플라빈들, 케라틴 및 엘라스틴이 언급될 수도 있다.In addition, due to the use of endogenous signal sources, such imaging techniques do not require labeling of tissue components. Fluorescence signals are produced by endogenous chromophores; In addition to melanin, NAD (P) H, flavins, keratin and elastin may be mentioned.

출원 FR 2 944 425 에는, 표피의 기저층들의 레벨에서의 피부에 있어서, 다른 내생적 형광단들 (endogenous fluorophores) 의 형광 강도보다 더 강한 형광 강도에 의해 고 농축 멜라닌이 반영된다는 사실에 기초하여 다광자 현미경 검사법에 의해 피부 색소침착 (skin pigmentation) 을 평가하는 방법이 개시되어 있다. 강한 강도를 갖는 픽셀들은 멜라닌에 기인한다. 그럼에도 불구하고, 이 방법은 항상 만족스럽지는 않는데, 그 이유는, 첫 번째로, 케라틴과 같이 강한 형광 강도를 또한 발현하는 다른 형광단들에 의해 방해될 수 있고, 두 번째로, 다른 내생적 형광단들의 형광 신호에 필적하는 형광 신호를 발현하는 멜라닌을 고려하지 않기 때문이다.Application FR 2 944 425 discloses that based on the fact that on the skin at the level of the epidermal basal layer, highly enriched melanin is reflected by the fluorescence intensity stronger than that of other endogenous fluorophores, A method of evaluating skin pigmentation by microscopic examination is disclosed. Pixels with strong intensity are due to melanin. Nevertheless, this method is not always satisfactory because, firstly, it can be interrupted by other fluorophore groups which also express strong fluorescence intensities, such as keratin, and secondly, other endogenous fluorescent moieties Because it does not consider melanin, which expresses a fluorescent signal comparable to the fluorescence signal of the mouse.

보다 특정적인 방법은 멜라닌의 형광 수명을 고려하는 데에 있다. 사실상, 멜라닌의 형광 수명은 멜라닌의 고유한 형광 특성들에 의존하며, 여기 체적에서의 형광단의 농도에 또는 형광의 강도에 의존하지 않는다. 멜라닌은 다른 내생적 형광단들의 형광 수명과는 상이한 2-광자 여기된 형광 수명을 갖는다. 이러한 형광 수명은, 시간 경과에 따라 형광 신호의 감소를 모니터링하는 것에 있는, M.S. Roberts 등에 의한 논설 "Non-invasive imaging of skin physiology and percutaneous penetration using fluorescence spectral and lifetime imaging with multiphoton and confocal microscopy" (유럽 약제학 및 생물 약제학 학술지의 vol. 77 (2011), pp 469-488) 에 기재된 기법인 FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging) 에 의해 획득되는 이미지들에 기초하여 추정될 수도 있다. 출원 JP2009-142597 에는, 다광자 현미경 검사법과 FLIM 을 조합하여 멜라닌을 시각화하는 방법이 기재되어 있다. 후자의 기법은, 형광 수명의 양호한 추정을 제공하기 위해서, 시간 및 공간에 있어서 형광 신호의 적분, 시간 관점에서 값싼 동작을 요구하며, 이에 따라 특히 3 차원 이미징의 맥락에서 이 기법의 응용의 가능성을 제한한다.A more specific method is to consider the fluorescence lifetime of melanin. In fact, the fluorescence lifetime of melanin is dependent on the intrinsic fluorescence properties of melanin and does not depend on the concentration of the fluorescent moiety in the excitation volume or on the intensity of the fluorescence. Melanin has a two-photon-excited fluorescence lifetime that is different from the fluorescence lifetimes of other endogenous fluorophore stages. This fluorescence lifetime can be measured by the method described in M.S. Roberts et al., "Non-invasive imaging of skin physiology and percutaneous penetration using fluorescence spectral and lifetime imaging with multiphoton and confocal microscopy", vol. 77 (2011), pp 469-488, European Pharmacology and Biopharmaceutics Journal Based on images obtained by FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging). JP2009-142597 describes a method for visualizing melanin by combining multiphoton microscopy and FLIM. The latter technique requires an integration of the fluorescence signal in time and space, an inexpensive operation in terms of time, in order to provide a good estimation of the fluorescence lifetime, and thus the possibility of application of this technique especially in the context of three- Limit.

그리하여, 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포의 3 차원 시각화를 위해, 신뢰성 있고 신속하고 적절한 결과들을 획득할 수 있게 하는, 구현이 용이한 민감성 비침습적 방법의 이점을 가질 필요가 있다.Thus, there is a need to have the advantage of a sensitive, non-invasive method that is easy to implement, which allows for reliable, rapid and appropriate results for three-dimensional visualization of the distribution of melanin in living tissues.

본 발명의 목적은, 특정적으로 멜라닌을 검출할 수 있게 하고 그리고 생체 조직, 특히 표피에서의 멜라닌의 3 차원 분포를 특징화할 수 있게 하는, 종래기술의 방법들보다 더 간단하고 더 신속한 방법을 개발하는 것이다.It is an object of the present invention to develop a method which is simpler and faster than the prior art methods which makes it possible to detect melanin in particular and to characterize the three dimensional distribution of melanin in living tissue, .

또한, 처리 동안 사용되는, 예를 들어 색소침착 방지 (anti-pigmenting), 탈색 (depigmenting) 또는 전색소침착 (pro-pigmenting) 활성제들에 기초한, 제품의 무해 또는 효능을 검증할 수 있게 할 필요가 있다.It is also necessary to be able to verify the harmlessness or efficacy of the product, for example based on anti-pigmenting, depigmenting or pro-pigmenting actives used during processing have.

또한, 피부 타입, 인구, 지리적 위치, 또는 그 밖의 식습관 등에 따라 멜라닌의 분포 및 양의 차이들을 객관화하기 위해, 그리고 화학선 흑자 (actinic lentigenes), 모반 (주근깨) 또는 기미 (임신 동안 때때로 나타나는 마스크) 와 같이, 특히 피부의 색소침착 장애를 특징화하기 위해, 특히 피부의 색소침착을 특징화하는 것이 유리하다.It may also be desirable to objectively differentiate the distribution and amount of melanin according to skin type, population, geographical location, or other dietary habits, and to determine the presence of actinic lentigenes, birthmarks (freckles) or stigma (masks sometimes appearing during pregnancy) , It is particularly advantageous to characterize pigmentation of the skin, in particular to characterize pigmentation of the skin.

게다가, 합성 방식으로 재현된 새로운 조직들을 개발하기 위한 조사의 맥락에서, 조직 모델, 특히 피부 모델의 타입에 따라 멜라닌의 분포 및 양의 차이들을 객관화할 필요가 있다.In addition, in the context of an investigation to develop new tissues reproduced in a synthetic manner, it is necessary to objectify differences in the distribution and amount of melanin depending on the tissue model, particularly the type of skin model.

본 발명은 이들 필요성들의 전부 또는 일부를 충족시키기 위한 것이다.The present invention is intended to fulfill all or part of these needs.

그리하여, 본 발명의 양태들 중 하나 양태에 따른 본 발명의 과제는, 생체 조직에서, 멜라닌과 같은 내생적 형광단 성분의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법이며, 이 방법은, Thus, an object of the present invention, in accordance with one aspect of the present invention, is a method for detecting, quantifying and / or visualizing an endogenous fluorophore component such as melanin in a living tissue,

a) 다광자 여기 (multiphoton excitation) 이후에, 샘플에서의 형광 신호들의 시간 경과에 따른 감소에 대한 정보를 제공하는 연속적인 3 차원 또는 2 차원 이미지들의 세트를 획득하는 단계, a) obtaining, after multiphoton excitation, a set of successive three-dimensional or two-dimensional images providing information on a decrease over time of the fluorescence signals in the sample,

b) 형광 신호들의 로그의 선형 회귀를 수행하여 이들 이미지들을 프로세싱함으로써, 상기 선형 회귀의 슬로프들의 샘플에서의 공간 분포를 결정하는 단계, 및b) determining a spatial distribution in the sample of slopes of the linear regression by performing a linear regression of the log of the fluorescent signals and processing these images, and

c) 이 3 차원 공간 분포에 적어도 기초하여 샘플에서의 형광단의 양 및/또는 존재에 대한 정보를 생성하는 단계를 포함한다.and c) generating information about the amount and / or presence of the fluorophore in the sample based at least on the three-dimensional spatial distribution.

이 방법은 비침습적이고, 비치료, 미용 맥락에서 사용될 수도 있다.This method may be used in non-invasive, non-therapeutic, cosmetic contexts.

이 방법은 색소침착을 평가하는 것을 가능하게 할 수도 있다.This method may make it possible to evaluate pigmentation.

획득된 이미지들은 3 차원 시간적 이미지들이다. 용어 "3 차원 시간적 이미지" 는 시간 경과에 따른 일련의 연속적인 3 차원 이미지들을 의미하도록 의도된다.The acquired images are three-dimensional temporal images. The term "three-dimensional temporal image" is intended to mean a series of successive three-dimensional images over time.

각각의 3 차원 이미지는, 소정 순간 및 소정 깊이에서의 샘플의 구조를 나타내는 2 차원 이미지들의 스택에 대응한다.Each three-dimensional image corresponds to a stack of two-dimensional images representing the structure of the sample at a given instant and at a predetermined depth.

각각의 3 차원 또는 2 차원 이미지의 각각의 픽셀은 공간 좌표들 (x, y, z) 에 의해 정의될 수도 있으며, z 는 샘플에서의 깊이이다. 그리하여, 각각의 2 차원 이미지는, 오로지 소정 깊이 z 에서 획득이 실시된, 3 차원 이미지의 특정한 경우에 대응한다.Each pixel of each three-dimensional or two-dimensional image may be defined by spatial coordinates (x, y, z) and z is the depth in the sample. Thus, each two-dimensional image corresponds to a particular case of a three-dimensional image, at which acquisition is performed at a predetermined depth z only.

3 차원 이미지들의 픽셀들은 다양한 순간들에서 취해진 이미지들의 동일한 공간 좌표들을 갖는 픽셀들의 세트들로 함께 그룹화되며, 이들 세트들의 각각은 "시간적 픽셀" 이라 불린다.The pixels of the three-dimensional images are grouped together into sets of pixels having the same spatial coordinates of images taken at various moments, each of which is called a "temporal pixel ".

각각의 픽셀의 형광 신호의 값은 2-광자 여기된 형광 신호의 시간 주기에 걸친 적분에 의해 획득될 수도 있다. 형광 신호의 적분은 특히 규칙적인 간격들로, 특히 1 내지 3 ns 사이, 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.5 또는 3 ns 와 동일한 주기에 걸쳐 실시될 수 있다.The value of the fluorescence signal of each pixel may be obtained by integration over a period of time of the two-photon excited fluorescence signal. The integration of the fluorescence signal can be carried out in particular at regular intervals, in particular over a period of between 1 and 3 ns, for example equal to 1, 1.5, 2, 2.5 or 3 ns.

형광 신호들의 감소의 슬로프는 형광 수명들의 로그의 선형 회귀에 의해 획득될 수 있다. 이 방법은, 제한된 수의, 예를 들어 획득 시간과 정밀도 사이의 양호한 타협을 제시하는 3 개 내지 5 개 사이의 3 차원 시간적 이미지들만의 획득을 요구할 수도 있다. 로그의 선형 회귀에 의해 획득된 슬로프들의 사용은, 이러한 획득들의 수의 제한을 용이하게 한다.The slope of the reduction of the fluorescence signals can be obtained by linear regression of the log of fluorescence lifetimes. This method may require acquisition of only a limited number of three-dimensional temporal images, for example between three and five, suggesting a good compromise between acquisition time and precision. The use of slopes obtained by linear regression of the log facilitates limiting the number of such acquisitions.

FLIM 기술과 비교하면, 본 발명은 시간적 획득들의 수를 감소시키고, 그 방법의 구현을 보다 용이하고 보다 신속하게 한다. FLIM 기술은 형광 수명의 보다 양호한 추정을 허용하지만 3 차원 이미지의 분해능의 저하를 갖는 상당히 긴 획득 시간 (대략 30 s) 을 요구하는 한편, 본 발명에 따른 방법은 현미경의 이론적 분해능과 동등한 분해능을 유지시킴과 동시에 보다 신속하고 3 차원 시각화 또는 정량화를 획득하기 위해 특히 유리하다.Compared to the FLIM technology, the present invention reduces the number of temporal acquisitions and makes the implementation of the method easier and faster. While the FLIM technique allows a better estimation of fluorescence lifetime, but requires a significantly longer acquisition time (approximately 30 s) with degradation of the resolution of the three-dimensional image, the method according to the invention maintains resolution equivalent to the theoretical resolution of the microscope Dimensional visualization or quantification at the same time as it is performed.

소정 샘플의 좌표들 (x, y, z) 의 시간적 픽셀들에 대한 총 획득 시간은 FLIM 에서의 수 ms 대신에 대략 0.28 ㎲ 이다.The total acquisition time for temporal pixels of the coordinates (x, y, z) of a given sample is approximately 0.28 mu s instead of a few ms in FLIM.

각각의 시간적 픽셀에 대한 시간적 획득들의 수는, 예를 들어 4 와 동일하고, 각각의 픽셀에 대해, 2-광자 여기된 형광 신호는 특히 2 ns 의 규칙적인 간격으로, 2 개의 획득들 사이에서 시간 경과에 따라 적분된다.The number of temporal acquisitions for each temporal pixel is, for example, equal to 4, and for each pixel, the two-photon excited fluorescence signal is at a regular interval of 2 ns, It is integrated according to progress.

본 발명에 따른 방법은 생체 내에서 (in vivo) 구현될 수 있지만, 생체 밖에서 (ex vivo) 그리고 시험관 내 (in vitro) 샘플들에서 구현될 수 있다.The methods according to the present invention can be implemented in vivo, but can be implemented in ex vivo and in vitro samples.

본 발명은 획득 방법 및 이미지 프로세싱 방법의 신속성을 향상시킨다. 본 발명에 의하면, 조직의 3D 특징화가 가능하고, 높은 쓰루풋으로 생체 내 응용을 허용한다.The present invention improves the speed of acquisition methods and image processing methods. According to the present invention, 3D characterization of the tissue is possible and permits in vivo applications with high throughput.

조직은 사람의 케라틴 물질들로 이루어질 수도 있다. 용어 "케라틴 물질들" 은 그 중에서도 머리카락, 속눈썹들, 눈썹들, 피부, 손톱들, 점막들, 두피를 의미하도록 의도된다.The tissue may consist of human keratinous substances. The term "keratinous materials" is intended to mean, among others, hair, eyelashes, eyebrows, skin, nails, mucous membranes, scalp.

본 발명에 따른 생체 조직, 특히 케라틴 물질들은 천연 또는 인공일 수도 있고; 샘플은, 예를 들어 사람의 피부 또는 재현된 또는 인공 피부이다.Biological tissues, in particular keratin materials according to the invention may be natural or artificial; The sample is, for example, human skin or reproduced or artificial skin.

생체 조직은 배양조직 (culture) 에서의 멜라닌화된 세포들일 수도 있다.The biological tissue may be melanized cells in a culture.

정보는, 적어도 하나의 이미지, 특히 2 차원 또는 3 차원 이미지의 형태로 생성될 수도 있다.The information may be generated in the form of at least one image, in particular a two-dimensional or three-dimensional image.

생성된 정보는 상기 조직에서의 멜라닌에 의해 차지되는 체적 및/또는 표면에 대한 그리고 또한 조직의 다른 구성성분들에 비교된 그것의 3D 분포에 대한 정보를 제공할 수도 있다.The generated information may provide information about the volume and / or surface occupied by melanin in the tissue and also its 3D distribution compared to other components of the tissue.

본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따른 본 발명의 과제는, 생체 조직에 대한, 특히 전색소침착, 탈색 또는 색소침착 방지되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법이며, 이 방법은, Another object of the present invention is to provide a method for evaluating the action of treatment and / or irritation on a living body tissue, in particular, prevention of pre-pigmentation, discoloration or pigmentation,

- 앞서 기재된 바와 같은 방법에 의해서 생체 조직에서의 색소침착을 평가하는 단계,- evaluating pigmentation in living tissue by a method as described above,

- 광 방사선, 특히 태양, 자외선 (UVA 및/또는 UVB) 또는 적외선 (IR) 방사선으로부터 선택된 자극, 또는 특히 적어도 하나의 전색소침착, 탈색 또는 색소침착 방지 제품에 의한 처리에 샘플을 노출시키는 단계로서, 자극은 염증 반응, 및 역학적 작용 (인장, 압력, 박피, 탈리, 박리, 연마) 을 야기하는, 샘플을 노출시키는 단계, - exposing the sample to a stimulus selected from light radiation, especially sun, ultraviolet (UVA and / or UVB) or infrared (IR) radiation, or in particular treatment with at least one precolouring, decolorizing or anti- , Exposing the sample to an inflammatory reaction, and causing mechanical action (tension, pressure, peeling, tear, exfoliation, polishing)

- 앞서 기재된 바와 같은 방법에 의해서 생체 조직에서의 색소침착의 제 2 평가를 수행하는 단계,Performing a second evaluation of pigmentation in the living tissue by a method as described above,

- 이 2 개의 평가들 동안 생성된 정보를 비교하는 단계, 및- comparing the information generated during these two evaluations, and

- 적어도 이 비교에 기초하여 색소침착에 대한 처리 또는 자극의 작용을 평가하는 단계를 포함한다.At least evaluating the effect of treatment or stimulation on pigmentation based on this comparison.

처리는 비치료적, 특히 미용적일 수도 있다.The treatment may be non-therapeutic, in particular cosmetic.

처리는 제품, 특히 미용 제품의 도포, 주사, 섭취 또는 흡입으로부터 선택될 수도 있다.The treatment may be selected from the application, injection, ingestion or inhalation of a product, in particular a cosmetic product.

처리는 식품 보충제들 및/또는 약제들을 복용하는 것에 대응할 수도 있다. 그것은 또한 제품, 특히 미용 제품의 도포, 주사, 섭취 또는 흡입으로부터 선택된 처리에 생체 조직들의 노출, 또는 식품 보충제들 및/또는 약제들의 복용을 포함할 수도 있다.The treatment may correspond to taking food supplements and / or medicaments. It may also include exposing the body tissues to a treatment selected from application, injection, ingestion or inhalation of the product, in particular cosmetic products, or taking of food supplements and / or medicaments.

용어 "미용 제품" 은 Directive 76/768/EEC 를 개질한, 1993년 6월 14일의 Directive 93/35/EEC 에서 정의된 바와 같은 제품을 의미하도록 의도된다.The term "cosmetic product" is intended to mean a product as defined in Directive 93/35 / EEC of 14 June 1993 amending Directive 76/768 / EEC.

제품은 탈색 효과를 가질 수도 있다. 그리하여, 처리는 임의의 색소침착-조절 화학작용제의 도포를 포함할 수도 있다.The product may have a decolorizing effect. Thus, the treatment may involve the application of any pigmentation-modifying chemical agent.

본 발명에 따른 방법은 탈색, 색소침착 방지 또는 전색소침착 활성제들의 무해 또는 효능을 평가하기 위해 이용될 수도 있다. 활성제들은, 예를 들어 히드로퀴논 또는 레티노이드들의, 치료 목적을 위한 것일 수도 있고 및/또는 미용 목적을 위한 것일 수도 있다.The method according to the present invention may also be used to evaluate the harmlessness or efficacy of decolorizing, anticoagulant or antioxidant active agents. The active agents, for example hydroquinone or retinoids, may be for therapeutic purposes and / or for cosmetic purposes.

본 발명에 따른 방법은 또한, 어떤 제품들, 예를 들어 데르모코르티코이드들의 색소침착에 대한 부작용을 평가하기 위해 이용될 수도 있다.The method according to the present invention may also be used to evaluate adverse effects of certain products, e. G. Deramocorticoids, on pigmentation.

본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따른 본 발명의 과제는, 생체 조직에 대한, 특히 색소침착 방지, 전색소침착 또는 탈색되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법이며, 이 방법에서는, 생체 조직의 적어도 2 개의 영역들이 자극에 상이하게 노출되고 그리고/또는 상이하게 처리되고, 상기 처리 또는 상기 자극에의 노출 전후에, 앞서 기재된 바와 같은 방법에 의해서 획득된, 상기 영역들에서의 멜라닌의 양 및/또는 존재에 대한 정보가 비교된다.According to another aspect of the present invention, an object of the present invention is to provide a method for evaluating the action of treatment and / or irritation, particularly, prevention of pigmentation, coloration or decolorization of biological tissue, Wherein at least two regions of the biotissue are exposed to different and / or different treatments of the stimulus, and before or after exposure to said treatment or said stimulation, of melanin in said areas, obtained by a method as previously described The information about the quantity and / or presence is compared.

제품의 작용을 시험하기 위해, 제품의 위약 (placebo) 에 의한 처리 이후의 평가와 이 제품에 의한 처리 이후의 평가를 비교할 수도 있다.In order to test the action of the product, the evaluation of the product after the treatment with the placebo and the evaluation after the treatment with the product may be compared.

위약은, 예를 들어 처리에 사용되는 제품의 미용 매체와 동일한 미용 매체이지만, 대응하는 활성제(들)를 갖지 않는 것이다.A placebo is, for example, the same cosmetic medium as the cosmetic medium of the product used for treatment, but without the corresponding active agent (s).

미용 화합물에 의해 처리되어 있는 인공 또는 재현된 피부의 샘플들 상에서 또는 개인의 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포의 평가를 실시하고, 그리고 미용 화합물의 위약으로 처리되어 있는 인공 또는 재현된 피부의 동일한 샘플들 또는 동일한 개인의 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포의 평가와 비교할 수 있다.Performing an evaluation of the distribution of melanin on samples of artificial or reproduced skin treated by a cosmetic compound or in living tissue of an individual and comparing the distribution of melanin in the same sample of artificial or reproducible skin Or the distribution of melanin in living tissues of the same individual.

처리는 제품, 특히 미용 제품의 도포에 대응할 수도 있다. 제품은 예를 들어 크림, 로션, 연고, 오일, 분말의 형태로 있을 수도 있으며, 이 리스트에 제한되지 않는다.The treatment may correspond to the application of a product, in particular a cosmetic product. The product may, for example, be in the form of a cream, lotion, ointment, oil, powder, and is not limited to this list.

제품은 또한 생체 조직들, 특히 재현된 또는 인공적 사람 피부에 가해지는 지지대, 예를 들어 패치, 드레싱, 붕대 또는 마스크에 함유되어 있을 수도 있다.The product may also be contained in biological tissues, in particular patches, dressings, bandages or masks applied to the skin of reproduced or artificial persons.

제품은, 오로지 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포 및/또는 양에 대해 작용하도록 의도된 색소침착 또는 탈색 제품이 아닐 수도 있다. 그리하여, 제품은, 생체 조직들에서의 멜라닌의 분포 및/또는 양에 대한 효과들을 갖는 동시에, 예를 들어, 생체 조직들을 보호하기 위해, 수분을 제공하기 위해 또는 메이크업하기 위해, 특히 태양으로부터 보호하거나 또는 생체 조직들을 수복하기 위해, 의도될 수도 있다. 그리하여 제품은 다양한 화합물들, 특히 생체 조직들의 멜라닌에 대해 작용하도록 의도된 활성제들 이외의 다른 활성제들을 함유할 수도 있다.The product may not be a pigmentation or discoloration product intended to act only on the distribution and / or amount of melanin in living tissues. Thus, the product may have effects on the distribution and / or amount of melanin in living tissues, while at the same time, for example, to protect biological tissues, to provide moisture or to make up, Or to repair biological tissues. Thus, the product may contain other compounds, in particular other active agents than the active agents intended to act on the melanin of the biological tissues.

이 방법은 생체 조직들에서의 멜라닌을 시각화하는 것을 가능하게 할 수도 있고; 예를 들어, 피부의 표피의 다양한 층들에서의 멜라닌의 분포를 알 수 있게 할 수도 있다.This method may make it possible to visualize melanin in living tissues; For example, it may be possible to know the distribution of melanin in the various layers of the epidermis of the skin.

본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따른 본 발명의 다른 과제는, 처리, 특히 비치료 처리를 촉진시키는 방법이며, 이 방법에서는 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해서 증명된, 멜라닌에 대한 처리의 작용이 참조된다.Another object of the present invention according to another of the aspects of the present invention is a method for promoting treatment, particularly non-therapeutic treatment, wherein the action of treatment on melanin, as evidenced by the method as defined above, .

본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따른 본 발명의 다른 과제는, 제품의 마케팅 동안, 예를 들어 광고 또는 포장에, 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해서 제품의 효능이 검증되었다는 사실을 참조하게 하는 단계를 포함하는 방법이다.Another object of the present invention in accordance with another of the aspects of the present invention is to refer to the fact that the effectiveness of the product has been verified during the marketing of the product, for example in an advertisement or package, .

본 발명은 본 발명의 구현의 비제한적인 예들의 하기 설명을 판독하고 그리고 첨부 도면의 도면들을 검토함으로써 더욱 잘 이해될 수도 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법의 다양한 단계들을 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 방법에 사용될 수도 있는 다광자 디바이스의 예를 도해하여 그리고 부분적으로 나타낸다.
도 3 의 (a) 내지 (d) 는 본 발명에 따른 이미지 획득의 예를 나타낸다.
도 4 의 (a) 및 (b) 는 샘플 내부의 형광의 시간적 변화의 다양한 예들을 나타낸다.
도 5 는 고정된 깊이에서 피부 샘플의 부분에 대한 형광 수명들의 파라미터 표현을 나타낸다.
도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 방법에 의해서 획득된, 피부 샘플에서의 멜라닌 분포의 2 차원 및 3 차원 마스크들을 나타낸다.
도 8 은 종래 기술의 방법에 의해서 획득된, 피부 샘플에서의 멜라닌 분포의 2 차원 마스크를 나타낸다.
도 9 의 (a) 내지 (d) 는 처리 전후의 피부 샘플에서의 멜라닌의 양을 나타낸다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c 는 멜라닌의 양에 의한 사람의 피부 포토타입 I 내지 IV 의 특징화를 나타낸다.
The present invention may be better understood by reading the following description of non-limiting examples of implementations of the invention and reviewing the drawings in the accompanying drawings.
Figure 1 shows the various steps of the method according to the invention.
Figure 2 illustrates and partially illustrates an example of a multiphotonic device that may be used in the method according to the present invention.
3 (a) to 3 (d) show examples of image acquisition according to the present invention.
Figures 4 (a) and 4 (b) illustrate various examples of temporal changes in fluorescence within a sample.
Figure 5 shows a parametric representation of fluorescence lifetimes for a portion of a skin sample at a fixed depth.
Figures 6 and 7 show two-dimensional and three-dimensional masks of the melanin distribution in skin samples, obtained by the method according to the invention.
Figure 8 shows a two-dimensional mask of melanin distribution in a skin sample, obtained by a method of the prior art.
Figures 9 (a) to 9 (d) show the amount of melanin in the skin sample before and after treatment.
Figures 10a, 10b and 10c show the characterization of human skin photo types I through IV by the amount of melanin.

본 발명에 따른 방법의 단계 1 은, 생체 조직 샘플의 다양한 깊이들에서의 2 차원 시간적 이미지들의 세트들을, 다광자 현미경 검사법에 의해 획득하는 것에 있을 수도 있다.Step 1 of the method according to the present invention may be to obtain sets of two-dimensional temporal images at various depths of a biopsy sample by multiphoton microscopy.

각각의 픽셀은, 예를 들어 TCSPC (time-correlated single photon counting) 광자 카운팅 디바이스를 사용하여, 2-광자 여기된 형광 신호의 시간 주기에 걸친 적분에 의해 획득될 수도 있다.Each pixel may be obtained by integration over a time period of a two-photon excited fluorescence signal, for example, using a time-correlated single photon counting (TCSPC) photon counting device.

다광자 현미경 검사법 디바이스의 사용은 생체 조직 이미지 획득 단계들의 자동화를 허용할 수도 있다.The use of a multiphoton microscopy device may allow automation of biopsy image acquisition steps.

3 차원 시간적 이미지는 특히 다양한 깊이들에서의 2 차원 시간적 이미지들의 스택으로부터 생성될 수도 있다. 각각의 스택은, 수십 개의 2 차원 시간적 이미지들, 예를 들어 50 개 내지 100 개의 이미지들, 특히 65 개 내지 80 개의 이미지들을 포함할 수도 있다.A three-dimensional temporal image may be generated, in particular, from a stack of two-dimensional temporal images at various depths. Each stack may contain dozens of two-dimensional temporal images, for example 50 to 100 images, in particular 65 to 80 images.

단계 2 에서, 좌표들 (x, y, z) 의 각각의 픽셀에 대해, 형광 강도의 변화는 형광 강도의 로그를 계산함으로써 시간 함수로서 연구된다. 로그는 그 후에, 형광 수명에 관련되는, 선형 회귀의 슬로프를 추정하기 위해 선형 회귀에 의해 조정된다.In step 2, for each pixel of coordinates (x, y, z), the change in fluorescence intensity is studied as a function of time by calculating the log of fluorescence intensity. The log is then adjusted by linear regression to estimate the slope of the linear regression, which is related to fluorescence lifetime.

획득된 데이터는 그리하여 형광 강도의 로그의 선형 회귀에 의해 획득된 슬로프들의 이미지로 표현될 수도 있다.The acquired data may thus be represented as images of slopes obtained by linear regression of the log of fluorescence intensity.

파라미터 이미지라고도 불리는, 슬로프 이미지는, 2 타입의 픽셀들: 낮은 슬로프에 의해 특징화되는 픽셀들 및 높은 슬로프 값에 의해 특징화되는 픽셀들을 함유한다. 높은 값의 슬로프들을 갖는 픽셀들은, 케라틴, NAD(P)H, FAD 등과 같이, 표피의 세포들의 다른 내생적 형광단들에 비교해서 더 짧은 수명을 갖는, 멜라닌에 기인한다.A slope image, also called a parameter image, contains two types of pixels: pixels characterized by a low slope and pixels characterized by a high slope value. Pixels with high value slopes are due to melanin, which has a shorter lifespan compared to other endogenous fluorescent groups of epidermal cells, such as keratin, NAD (P) H, FAD,

사실상, 멜라닌은 2 개의 형광 수명들에 의해 특징화된다. 주요한 하나의 형광 수명은 매우 짧으며, 0.1-0.2 ns (나노초) 정도이다. 멜라닌의 다른 형광 수명은 소수이며, 0.7 내지 1.4 ns 사이로, 더 길다. 그에 비해서, 케라틴, NAD(P)H, FAD 등과 같이, 표피의 세포들의 다른 내생적 형광단들은, 1.5 ns 보다 더 큰, 우세하게 더 긴 형광 수명들을 갖는다.In fact, melanin is characterized by two fluorescence lifetimes. One of the major fluorescence lifetimes is very short, about 0.1-0.2 ns (nanoseconds). Other fluorescence lifetimes of melanin are prime, between 0.7 and 1.4 ns, longer. In contrast, other endogenous fluorophores of epidermal cells, such as keratin, NAD (P) H, FAD, etc., have predominantly longer fluorescence lifetimes of greater than 1.5 ns.

단계 3 은 슬로프 이미지로부터 멜라닌에 대응하는 픽셀들을 추출하는 것에 있다. 노이즈를 제거하고 그리고 멜라닌을 보다 특정적으로 검출하기 위해서, 멜라노솜들 (melanosomes) 의 사이즈를 고려하는, 즉, 그것을 대략 1 ㎛2 의 참조 표면적과 비교하는, 표면 필터링이 예를 들어 각각의 2 차원 이미지에 적용된다.Step 3 is to extract pixels corresponding to melanin from the slope image. Removing noise and and to detect melanin more specifically, to consider the size of the melanocytes cotton s (melanosomes), i.e., for it is a surface filter for comparing with the reference surface area of approximately 1 ㎛ 2 For each of the 2 It is applied to the dimension image.

샘플에서의 멜라닌의 양 및/또는 존재에 대한 정보는, 예를 들어 1 ㎛2 미만의 사이즈를 갖는 구조들 및 낮은 값의 슬로프들을 갖는 형광 신호들을 제거한 후에 생성된다.Information on the amount and / or presence of melanin in the sample is generated, for example, after eliminating fluorescence signals having structures with a size of less than 1 占 퐉 2 and low-valued slopes.

정보는, 멜라닌의 공간 분포의 적어도 하나의 표현의 형태로, 특히 샘플의 하나의 깊이에 대한 멜라닌 마스크에 대응하는 2 차원 이미지의 형태로 생성될 수도 있다.The information may be generated in the form of at least one representation of the spatial distribution of melanin, in particular in the form of a two-dimensional image corresponding to a melanin mask for one depth of the sample.

슬로프들을 계산하는 단계 2 및 연관된 마스크를 필터링하는 단계 3 은, 소정 깊이에 대응하는 2 차원 이미지의 전체에 대해 실시될 수도 있고, 3 차원 스택의 각각의 이미지에 대해 반복될 수도 있다.Step 2 of calculating the slopes and step 3 of filtering the associated mask may be performed on the entirety of the two-dimensional image corresponding to the predetermined depth and may be repeated on each image of the three-dimensional stack.

이 방법은 멜라닌 마스크의 3 차원 이미지를 형성하는 2 차원 표현들의 스택을 획득하는 것을 가능하게 한다.This method makes it possible to obtain a stack of two-dimensional representations that form a three-dimensional image of the melanin mask.

이 방법에 의해서 획득된 3 차원 멜라닌 마스크에 기초하여, 멜라닌의 밀도 및/또는 멜라닌의 공간 분포를 계산함으로써 멜라닌을 특징화할 수 있다.Based on the three dimensional melanin mask obtained by this method, melanin can be characterized by calculating the density of melanin and / or the spatial distribution of melanin.

계산의 신속성을 고려하면, 이 방법은 스크리닝 방법 (screening method) 에서 이용될 수도 있다.Taking into account the speed of calculation, this method may be used in a screening method.

형광 수명을 측정하기 위한 시스템과 조합되어, 임의의 공지된 다광자 현미경 검사법 시스템이, 상기 방법을 구현하기 위해 사용될 수도 있다.In combination with a system for measuring fluorescence lifetime, any known multiphoton microscopy system may be used to implement the method.

사용된 여기 파장은 700 내지 1000 nm 사이에, 바람직하게는 약 760 nm 일 수도 있다. 이 파장 범위는 조직들의 대부분의 형광 구성성분들을 이미징하는 것을 가능하게 한다.The excitation wavelength used may be between 700 and 1000 nm, preferably about 760 nm. This wavelength range makes it possible to image most of the fluorescent components of tissues.

도 2 는 본 발명에 따른 방법에 사용될 수도 있는 다광자 디바이스 (100) 의 예를 도해하여 그리고 부분적으로 나타낸다.Figure 2 illustrates and partially illustrates an example of a multi-photon device 100 that may be used in the method according to the present invention.

다광자 디바이스 (100) 는, 예를 들어 Jenlab 사에 의해 개발된 DermaInspect® 타입의 것이다.The photonic device 100 is, for example, be of the type developed by Jenlab DermaInspect ® yarn.

디바이스 (100) 는, 적외선 파장 범위로 튜닝될 수도 있고 그리고 80 MHz 정도의 반복률에서 100 펨토초 정도의 펄스들을 제공할 수도 있는, 펨토초 레이저 (10), 예를 들어 티탄-사파이어 (Ti : Sa) 레이저를 포함한다. 레이저 (10) 는, "XY 스캐너" 의 형태의 레이저 빔 스캐닝 디바이스 (12) 를 향해 지향되는 적외선 빔 (11) 을 방출한다. 레이저 빔의 스캔은 스캐닝 디바이스 (12) 의 2 개의 갈바노메트릭 미러들 (galvanometric mirrors) 의 각 이동 (angular movement) 에 의해 획득될 수도 있다. 그 후 빔은 다이크로익 미러 (dichroic mirror) (14) 에 의해 반사되고 대물렌즈 (15) 에 의해서 케라틴 물질들 (13) 상에 포커싱된다. 그리하여, 2 개의 갈바노메트릭 미러들은 빔의 전파 방향 (z 축) 에 수직인 평면 (x, y) 에서의 초점의 스캐닝을 허용한다.The device 100 may be a femtosecond laser 10, such as a Ti: Sa laser, which may be tuned to the infrared wavelength range and provide pulses of about 100 femtoseconds at repetition rates on the order of 80 MHz. . The laser 10 emits an infrared beam 11 directed towards the laser beam scanning device 12 in the form of an "XY scanner ". The scanning of the laser beam may be obtained by angular movement of two galvanometric mirrors of the scanning device 12. [ The beam is then reflected by a dichroic mirror 14 and focused onto the keratin materials 13 by an objective lens 15. Thus, the two galvanometric mirrors allow scanning of the focus at a plane (x, y) perpendicular to the propagation direction (z-axis) of the beam.

압전 디바이스는 대물렌즈 (15) 를 병진시키고 그리하여 케라틴 물질들 (13) 에 포커싱하는 평면을 변화시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 획득된 이미지들의 중첩에 의해 케라틴 물질들에서의 멜라닌의 3 차원 분포를 재구성할 수 있다.The piezoelectric device makes it possible to translate the objective lens 15 and thus change the plane of focus to the keratinous materials 13. [ In this way, it is possible to reconstruct the three-dimensional distribution of melanin in keratinous materials by superimposition of the obtained images.

이와 같이 하기 위해, 초점에서 생성된 신호들이 그 후에, 즉 여기 대물렌즈 (15) 를 통한 에피콜렉션 (epicollection) 에 의해 검출될 수도 있다. 제 1 다이크로익 미러 (14) 는 생성된 다광자 신호들, 특히 케라틴 물질들 (13) 로부터 유래하는 자가형광 (AF) 을 선택하는 것을 가능하게 할 수도 있다.To do so, the signals produced at the focus may be detected thereafter, i.e., by epicollection through the excitation objective 15. The first dichroic mirror 14 may enable the selection of autofluorescence (AF) originating from the resulting multiphoton signals, in particular keratin materials 13.

그 후, 제 2 다이크로익 미러 (16) 는 예를 들어 SHG (second harmonic generation) 에 대응하는, 다른 다광자 신호들로부터 자가형광 (AF) 신호들을 분리하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 임의의 경우에, 신호들은 필터들 (17) 을 통과하고 광자 카운팅 검출기들 (TCSPC: time-correlated single photon counting) (18, 19) 에 도달하여, 조합된 이미지, 예를 들어 AF/SHG 이미지를 생성하는 것을 가능하게 한다.The second dichroic mirror 16 may then be enabled to separate autofluorescence (AF) signals from other multi-photon signals, e.g., corresponding to a second harmonic generation (SHG). In any case, the signals pass through filters 17 and arrive at time-correlated single photon counting (TCSPC) 18, 19 to produce a combined image, for example an AF / SHG image Lt; / RTI >

제 1 및 제 2 검출기들 (18 및 19) 은, 신호 획득 및 프로세싱을 위한 전자 디바이스 (20) 에 송신되는 신호들 (18a 및 19a) 을 생성하는 것을 가능하게 할 수도 있다.The first and second detectors 18 and 19 may be enabled to generate signals 18a and 19a that are transmitted to the electronic device 20 for signal acquisition and processing.

예 1 : 사람의 피부의 생체 내 관찰Example 1: In vivo observation of human skin

시험 동안, 사람들의 팔뚝 상의 생체 내에서 3 차원 이미지들이 연속적으로 획득되었고, 하나의 3 차원 이미지는, 40x/1.3 NA 대물렌즈 및 760 nm 의 여기 파장으로, DermaInspect® 디바이스를 사용하여 획득되는, 피부의 표면으로부터 2.346 ㎛ 까지 이르는 깊이에서 획득된 70 개의 2 차원 이미지들을 포함하는 스택으로 이루어진다.During the test, the three-dimensional image in the body on the people's arm to were obtained in succession, one of the three-dimensional image, 40x / 1.3 NA with excitation wavelength of an objective lens and 760 nm,, skin that is obtained by using the DermaInspect ® device Lt; RTI ID = 0.0 > 2 < / RTI >

도 3 의 (a) 내지 (d) 는, 피부의 표면에 대해 50 ㎛ 의 깊이에서 표피의 기저층 가까이에서, 건강한 지원자의 팔뚝의 피부 상의 생체 내에서 획득된 4 개의 2 차원 시간적 이미지들만이 도시되어 있는, 3 차원 이미지들의 시간적 시퀀스를 나타낸다. 각각의 시간적 이미지에 대해, 형광 신호는 2 ns 의 주기에 걸쳐 적분되었다.Figures 3 (a) - (d) show only four two-dimensional temporal images obtained in vivo on the skin of the forearm of a healthy volunteer near the base layer of the epidermis at a depth of 50 [mu] m against the surface of the skin Which represents a temporal sequence of three-dimensional images. For each temporal image, the fluorescence signal was integrated over a period of 2 ns.

실험 조건들 하에서, 멜라닌을 함유하는 샘플의 지점에 대해, 방출된 다수의 형광 광자들은 제 1 시간적 획득 동안 수집된다. 멜라닌의 농도가 클수록, 이러한 제 1 획득의 광자들의 수가 더 높다. 제 1 시간적 채널에 대응하는 도 3 의 (a) 의 화살표 I 는 강도 기준에 기초하여 높은 멜라닌 농도의 구역을 나타낸다. 이 레벨에서, 고 농축 멜라닌은 다른 내생적 형광단들의 강도보다 더 강한 강도의 형광 신호를 생성한다.Under experimental conditions, for a point of a sample containing melanin, a plurality of emitted fluorescent photons are collected during a first temporal acquisition. The greater the concentration of melanin, the higher the number of photons of this first acquisition. An arrow I in FIG. 3 (a) corresponding to the first temporal channel represents a zone of high melanin concentration based on the intensity criterion. At this level, the highly enriched melanin produces a fluorescence signal with a stronger intensity than the intensity of other endogenous fluorophore.

도 4 의 (a) 및 (b) 는 멜라닌을 갖는 샘플의 지점에 대응하는 이미지의 픽셀에 대해 그리고 멜라닌을 갖지 않는 샘플의 지점에 대응하는 픽셀에 대해 시간적 전개 곡선 (도 4 의 (a)) 및 선형 회귀에 의한 형광 강도의 로그의 조정 (도 4 의 (b)) 의 예를 도시한다.Figures 4 (a) and 4 (b) show the temporal evolution curves (Figure 4 (a)) for pixels corresponding to points of the sample with melanin and for pixels corresponding to points of the sample without melanin, And the adjustment of the logarithm of the fluorescence intensity by linear regression (Fig. 4 (b)).

도 5, 도 6, 및 도 8 은 50 ㎛ 의 깊이에서의 사람의 피부의 2 차원 표현들에 대응한다. 도 5 는 형광 강도의 로그의 선형 회귀에 의해 획득된 슬로프들의 파라미터 이미지를 도시한다. 이미지는, 앞서 서술된 이유들로 멜라닌에 기인하는, 2 종류의 픽셀들: 낮은 슬로프에 의해 특징화되는 픽셀들, 및 높은 슬로프 값에 의해 특징화되는 픽셀들을 갖는다.Figures 5, 6, and 8 correspond to two-dimensional representations of human skin at a depth of 50 [mu] m. Figure 5 shows a parameter image of the slopes obtained by linear regression of the log of fluorescence intensity. The image has two kinds of pixels, which are attributed to melanin for the reasons described above: pixels characterized by a low slope, and pixels characterized by a high slope value.

도 6 은 멜라닌에 기인하는 픽셀들의 추출에 의해 도 5 로부터 획득된 멜라닌의 2 차원 마스크를 도시하며, 한편 도 8 은 형광 강도에 오로지 기초하는 종래 기술의 방법으로 획득된 결과를 나타낸다.Figure 6 shows the two-dimensional mask of melanin obtained from Figure 5 by extraction of the pixels due to melanin, while Figure 8 shows the results obtained with the prior art method solely based on fluorescence intensity.

도 5 및 도 8 을 비교하면, 강렬한 픽셀들만이 멜라닌에 기인하기 때문에, 멜라닌의 존재는 도 8 에 의해 과소 평가되는 것으로 관찰된다.Comparing Figures 5 and 8, it is observed that the presence of melanin is underestimated by Figure 8, since only intense pixels are attributed to melanin.

3 차원 스택의 각각의 2 차원 이미지에 대해, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 연관된 멜라닌 마스크를 3 차원적으로 시각화하기 위해서 그리고 각질층을 포함하여, 표피 전체에 걸쳐서 3 차원적으로 그것의 분포를 특징화하기 위해서, 각각의 픽셀에 대응하는 시간의 함수로서의 형광 강도의 로그의 슬로프들의 계산 및 대응하는 2 차원 마스크의 필터링이 반복된다.For each two-dimensional image of the three-dimensional stack, as shown in Fig. 7, three-dimensionally visualizing the associated melanin mask and characterizing its distribution three-dimensionally across the skin, including the horny layer The calculation of the slopes of the log of fluorescence intensity as a function of time corresponding to each pixel and the filtering of the corresponding two-dimensional mask are repeated.

이 방법으로 실시되는 후속하는 예 2 및 예 3 에 대응하는 시험들은, 멜라닌의 양의 차이를 증명하였다.The tests corresponding to the subsequent Examples 2 and 3 conducted in this way demonstrated the difference in the amount of melanin.

예 2: Example 2: 데르모코르티코이드들에Dermo Corticoids 의한 처리의 평가 Evaluation of treatment by

데르모코르티코이드들에 의한 처리 전후의 피부의 동일한 구역에 대해 앞서 설명한 바와 같은 DermaInspect® 현미경을 사용하여 관찰들이 실시되었다.Observations were made using the DermaInspect ® microscope as described above for the same areas of skin before and after treatment with the dermacocorticoids.

도 9 의 (a) 는 처리 전의 피부 구역의 샘플의 형광의 원 이미지 (raw image) 를 도시하고, 도 9 의 (c) 는 본 발명에 따른 방법에 의해서 획득된 대응하는 멜라닌 마스크를 도시한다.Figure 9 (a) shows a raw image of the fluorescence of a sample of the skin zone before treatment, and Figure 9 (c) shows the corresponding melanin mask obtained by the method according to the invention.

피부는 (폐색 하에서) 데르모코르티코이드들로 처리된다.The skin is treated (with occlusion) with democorticoids.

도 9 의 (b) 및 (d) 는 3 주의 처리 후에 샘플의 형광의 원 이미지 그리고 본 발명에 따른 방법에 의해서 획득된 대응하는 멜라닌 마스크를 나타낸다.Figures 9 (b) and (d) show the original image of the fluorescence of the sample after three weeks treatment and the corresponding melanin mask obtained by the method according to the invention.

본 발명에 따른 방법은 멜라닌의 특정 검출을 허용하고; 도 8 의 (c) 및 (d) 에 나타낸 마스크들의 비교는 멜라닌의 양의 감소를 증명하며, 그리하여 피부에서의 멜라닌의 3 차원 정량화를 통해 데르모코르티코이드들에 의해 유발된 개질들의 더욱 양호한 평가를 허용한다.The method according to the invention allows a specific detection of melanin; Comparisons of the masks shown in Figures 8 (c) and 8 (d) demonstrate a reduction in the amount of melanin and thus a better evaluation of the modifications caused by the dermacocorticoids by three-dimensional quantification of melanin in the skin Allow.

예 3: 사람의 피부 Example 3: Human skin 포토타입들Photo types I 내지  I- IV 의IV 특징화Characterization

사람의 피부는 태양에 노출될 때의 피부의 반응에 따라 6 개의 포토타입들로 분류된다. 거무스름한 피부 (포토타입들 V 및 VI) 는 UV 광선들을 선천적으로 스크리닝하는 멜라닌의 더 많은 양을 갖는다. 본 발명에 따른 방법은, 매우 흰 (very fair) 것에서부터 적당히 갈색 (moderate brown) 인 것에 이르는 피부에 대응하는 포토타입들 I 내지 IV 의 구성 색소침착의 보다 양호한 분석을 허용한다.Human skin is classified into six phototypes depending on the reaction of the skin when exposed to the sun. Darkish skin (phototypes V and VI) have a higher amount of melanin that innately screens UV rays. The method according to the invention allows a better analysis of the constituent pigmentation of the phototypes I to IV corresponding to the skin, from very fair to moderately brown.

도 10a 및 도 10b 는 다양한 포토타입들에 대한 피부 샘플들에 대한 형광의 원 이미지 그리고 본 발명에 따른 방법에 의해서 획득된 대응하는 멜라닌 마스크를 도시한다.Figures 10A and 10B show the original image of the fluorescence for skin samples for various photo types and the corresponding melanin mask obtained by the method according to the present invention.

도 10b 의 마스크들에 기초하여, 포토타입에 의한 멜라닌의 양의 증가를 증명하는 도 10c 의 비교 그래프를 획득하기 위해 멜라닌의 3D 밀도가 계산되었다.Based on the masks in FIG. 10B, the 3D density of melanin was calculated to obtain the comparative graph of FIG. 10C, which demonstrates an increase in the amount of melanin by the phototype.

포토타입 I 에 대응하는 도 10b 의 마스크에 의해 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은, 심지어 낮은 농도에서도 멜라닌의 존재를 정량화하는 것을 가능하게 한다. 그러므로 이 방법은 멜라닌을 함유하는 임의의 타입의 조직에 대해 사용될 수도 있다.As shown by the mask of Fig. 10B corresponding to Photo Type I, the method according to the invention makes it possible to quantify the presence of melanin even at low concentrations. The method may therefore be used for any type of tissue containing melanin.

Claims (10)

생체 조직에서의 내생적 형광단 (endogenous fluorophore) 의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법으로서,
a) 다광자 여기 (multiphoton excitation) 이후에, 샘플에서의 형광 신호들의 시간 경과에 따른 감소에 대한 정보를 제공하는 연속적인 3 차원 또는 2 차원 이미지들의 세트를 획득하는 단계,
b) 상기 형광 신호들의 로그의 선형 회귀를 수행하여 이들 이미지들을 프로세싱함으로써, 상기 선형 회귀의 슬로프들의 상기 샘플에서의 공간 분포를 결정하는 단계, 및
c) 이 공간 분포에 적어도 기초하여 상기 샘플에서의 상기 형광단의 체적 밀도 또는 표면 밀도 및/또는 존재에 대한 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 형광단은 멜라닌인, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
A method for detecting, quantifying and / or visualizing an endogenous fluorophore in a living tissue,
a) obtaining, after multiphoton excitation, a set of successive three-dimensional or two-dimensional images providing information on a decrease over time of the fluorescence signals in the sample,
b) determining a spatial distribution in the sample of slopes of the linear regression by performing a linear regression of the log of the fluorescent signals and processing the images; and
c) generating information on the volume density or the surface density and / or the presence of said fluorescent dots in said sample based at least in part on this spatial distribution,
Wherein the fluorophore is melanin, for detection, quantification and / or visualization of an endogenous fluorophore in a living tissue.
제 1 항에 있어서,
상기 이미지들의 세트는 3 개 내지 5 개 사이의 이미지들을 포함하는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the set of images comprises between three and five images. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 형광 신호의 적분이 규칙적인 간격들, 특히 1 내지 3 ns 사이의 주기에 걸쳐 실시되는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Method for detection, quantification and / or visualization of endogenous fluorophore in living tissue, wherein the integration of said fluorescence signal is carried out over regular intervals, in particular between 1 and 3 ns.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정보는, 낮은 값의 슬로프들을 갖는 픽셀들을 제거한 후에 생성되는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Quantifying and / or visualizing an endogenous fluorophore in a living tissue, wherein the information is generated after removing pixels with low value slopes.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정보는, 멜라닌의 공간 분포의 적어도 하나의 표현의 형태로 생성되는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the information is generated in the form of at least one representation of the spatial distribution of melanin, for detection, quantification and / or visualization of an endogenous fluorophore in a living tissue.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
생성된 상기 정보는, 상기 생체 조직에서의 멜라닌에 의해 차지되는 체적 및/또는 표면에 대한 정보를 제공하는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the information provided provides information about the volume and / or surface occupied by melanin in the living tissue, for detection, quantification and / or visualization of an endogenous fluorophore in a living tissue.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 생체 조직에 대해 생체 내에서 (in vivo) 구현되는, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A method for detection, quantification and / or visualization of an endogenous fluorophore in a living body tissue, said in vivo implementation of said biopsy.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 생체 조직은 사람의 피부, 재현된 또는 인공 피부, 또는 배양조직 (culture) 에서의 멜라닌화된 세포들인, 생체 조직에서의 내생적 형광단의 검출, 정량화 및/또는 시각화를 위한 방법.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
A method for detection, quantification and / or visualization of an endogenous fluorophore in a living tissue, wherein the biological tissue is human skin, reproduced or artificial skin, or melanized cells in a culture.
생체 조직에 대한, 특히 전색소침착 (pro-pigmenting) 또는 탈색 (depigmenting) 되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법으로서,
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해서 상기 생체 조직에서의 색소침착 (pigmentation) 을 평가하는 단계,
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해서 상기 생체 조직에서의 색소침착의 제 2 평가를 수행하는 단계로서, 상기 생체 조직은, 광 방사선, 특히 태양, 자외선 (UV) 또는 적외선 (IR) 방사선으로부터 선택된 상기 자극, 또는 특히 적어도 하나의 전색소침착 또는 탈색 미용 제품, 예시 루시놀 또는 임의의 다른 색소침착-조절 화학작용제에 의한 처리의 작용에 노출되고, 상기 자극은 염증 반응, 및 역학적 작용을 야기하는, 상기 색소침착의 제 2 평가를 수행하는 단계,
- 이 2 개의 평가들 동안 생성된 정보를 비교하는 단계, 및
- 적어도 이 비교에 기초하여 색소침착에 대한 처리 또는 자극의 작용을 평가하는 단계를 포함하는, 생체 조직에 대한, 특히 전색소침착 또는 탈색되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법.
1. A method for evaluating the action of treatment and / or stimulation on living tissue, especially pro-pigmenting or depigmenting,
- evaluating pigmentation in the biotissue by the method of any one of claims 1 to 8,
- Performing a second evaluation of pigmentation in the biotissue by the method according to any one of claims 1 to 8, wherein the biotissue is exposed to light radiation, in particular the sun, ultraviolet (UV) or Is exposed to the action of the stimulus selected from infrared (IR) radiation, or in particular by treatment with at least one preochromin or bleaching cosmetic product, e.g. lucinol, or any other pigmentation-modifying chemical agonist, And performing a second evaluation of the pigment deposition, causing a mechanical action,
- comparing the information generated during these two evaluations, and
- evaluating the action of the treatment or stimulation on the pigmentation based at least on this comparison, in particular the method of evaluating the action of treatment and / or irritation to the biotissue, in particular pre-pigmentation or decolorization.
생체 조직에 대한, 특히 색소침착 방지 (anti-pigmenting), 전색소침착 또는 탈색되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법으로서,
상기 생체 조직의 적어도 2 개의 영역들이 상기 자극에 상이하게 노출되고 그리고/또는 상이하게 처리되고, 상기 처리 또는 상기 자극에의 노출 전후에, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해서 획득된, 상기 영역들에서의 멜라닌의 양 및/또는 존재에 대한 정보가 비교되는, 생체 조직에 대한, 특히 색소침착 방지, 전색소침착 또는 탈색되는, 처리 및/또는 자극의 작용을 평가하는 방법.
As a method for evaluating the action of treatment and / or irritation on living tissue, particularly anti-pigmenting, total pigmentation or decolorization,
The method according to any one of claims 1 to 9, wherein at least two regions of the biotissue are exposed and / or treated differently to the stimulus, and before or after the treatment or exposure to the stimulus And / or the presence of melanin in the areas, compared to information obtained about the presence and / or presence of melanin in the areas, wherein the information about the amount and / or presence of melanin in the areas is compared Way.
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