KR20220107481A - Multimodal System for Skin care - Google Patents

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KR20220107481A
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최세운
최주희
김묘선
이주은
임지헌
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금오공과대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a skin care multimodal system. More specifically, the present invention relates to the skin care multimodal system with excellent proliferation effect of fibroblasts through an optical stimulation and ultrasonic stimulation using blue LED. The skin care multimodal system according to the present invention comprises: an ultrasonic stimulation part that generates ultrasonic waves; and a light source irradiation part that irradiates a light source of any one among a visible light LED, an infrared light LED, or a combination thereof.

Description

피부관리 멀티모달 시스템{Multimodal System for Skin care}Skin care multimodal system {Multimodal System for Skin care}

본 발명은 피부관리 멀티모달 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블루 LED를 이용한 광자극 및 초음파 자극을 통하여 섬유아세포의 증식효과가 우수한 피부관리 멀티모달 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a skin care multi-modal system, and more particularly, to a skin care multi-modal system having an excellent effect on the proliferation of fibroblasts through photostimulation and ultrasonic stimulation using blue LEDs.

최근 급부상 되고 있는 LED 기반 산업분야는 성장 전망을 가늠하기 힘들 정도의 성장을 보이고 있다. 그와 동시에 뷰티케어 분야에서는 LED를 활용한 여러 제품들을 내세우고 있다. 실제로 LED 자극을 피부에 인가하면 주름 개선 효과 외에도 유두엽성 여드름 병변에서 여드름 저속증에 효과적이고 안전성 또한 보증할 수 있어 LED를 활용한 많은 연구가 진행되고 있는 중이다. The LED-based industry, which has recently emerged rapidly, is showing growth that is difficult to predict. At the same time, in the field of beauty care, various products using LED are being introduced. In fact, when LED stimulation is applied to the skin, in addition to the wrinkle improvement effect, it is effective for acne vulgaris in papillary acne lesions, and safety can also be guaranteed, so many studies using LED are underway.

그 중 손상된 피부를 치료하고 주름을 없애는 효과를 주는 LED 마스크의 시장 규모 또한 커져가는 중이다. LED 마스크에 사용되는 LED 요법은 콜라겐 조절과 MMP-1 발현을 조절하여 피부 외관을 개선할 수 있다. 이러한 LED 마스크에 사용될 특정 파장의 광자극이 피부에 주는 영향을 확인할 수 있는 여러 연구들도 진행되고 있다. Among them, the market size of the LED mask, which treats damaged skin and removes wrinkles, is also growing. LED therapy used in LED masks can improve skin appearance by regulating collagen and MMP-1 expression. Several studies are being conducted to confirm the effect of photostimulation of a specific wavelength to be used in such an LED mask on the skin.

하지만 단일 광 자극을 응용한 시스템은 상용화 되어있는 것에 비해 자극 효과의 정량 분석은 제한적이며, 실제로 일부 LED 마스크는 효과가 입증되지 않은 광자극을 주는 제품을 판매 하거나 저가로 판매해 소비자들의 경종을 울리고 있는 상황이다.However, compared to commercialized systems that apply a single light stimulus, quantitative analysis of the stimulus effect is limited, and in fact, some LED masks sell products that give photostimulation that have not been proven effective or sell them at low prices, raising the alarm of consumers. there is a situation

모든 광원이 세포 분화에 긍정적인 영향을 주지 않으며 실제로 특이 파장 대역은 세포 증식, 상처 회복, 세포 재생 등에 직접적인 영향을 주지 않는 경우가 많기 때문에 주의가 필요하다. LED 마스크로 올바르지 않은 자극을 피부에 지속적으로 준다면 아무런 효과도 얻지 못할 수도 있으며 심지어는 부작용이 생길 수 있다. 이러한 상황에서 사용자에게 실제적인 효과를 줄 수 있는 파장대의 광자극을 찾아 신뢰가 있는 데이터를 바탕으로 제품을 개발할 필요성이 대두되고 있다.Note that all light sources do not have a positive effect on cell differentiation and, in fact, special wavelength bands do not have a direct effect on cell proliferation, wound healing, cell regeneration, etc. in many cases. If you continuously apply incorrect stimulation to your skin with an LED mask, you may not get any effect, and even side effects may occur. In this situation, there is a need to find photostimulation in the wavelength band that can give practical effects to users and develop products based on reliable data.

Blue LED는 독성이 없어 LED 마스크에 사용하기에 적절하며, 또한 Blue 파장대의 광자극은 Red 파장대의 광자극에 비해 높은 흡수를 보임과 상처치유에 상당한 효과가 있다. Blue LED is non-toxic, so it is suitable for use in LED masks. In addition, the photostimulation of the blue wavelength band shows higher absorption than the photostimulation of the red wavelength band and has a significant effect on wound healing.

하지만, 대부분의 LED 마스크는 적색(Red) 또는 적외선(Infrared) 광원을 중심으로 이루어지고 있으며 비교적 짧은 파장인 Blue 파장의 복합 광자극과 초음파 자극에 관한 연구는 상대적으로 미비하다.However, most of the LED masks are made around a red or infrared light source, and studies on complex photostimulation and ultrasonic stimulation of a relatively short wavelength of blue are relatively insignificant.

본 발명자는 Blue LED 단일 또는 복합 광 자극 및 초음파 자극의 동시인가가 가능한 멀티 모달 자극 시스템을 개발하였으며, 이를 통해 우수한 섬유아세포 증식효과를 확인하여 본 발명에 이르게 되었다.The present inventors have developed a multi-modal stimulation system capable of simultaneous application of blue LED single or combined optical stimulation and ultrasound stimulation, and through this, an excellent fibroblast proliferation effect was confirmed, leading to the present invention.

국내등록특허 제10-1814435호Domestic Registered Patent No. 10-1814435 국내공개특허 제10-2020-0099677호Domestic Patent Publication No. 10-2020-0099677

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 블루 LED를 이용한 광자극 및 초음파 자극을 통하여 섬유아세포의 증식효과가 우수한 피부관리 멀티모달 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a skin care multimodal system having an excellent effect on the proliferation of fibroblasts through photostimulation and ultrasonic stimulation using blue LEDs.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템은 섬유아세포의 증식효과가 우수하며, 초음파를 발생시키는 초음파 자극부와 가시광선 LED, 적외선 LED 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 광원을 조사하는 광원 조사부를 포함한다. The skin care multi-modal system of the present invention for solving the above problems is excellent in the proliferation effect of fibroblasts, and irradiating an ultrasonic stimulation unit that generates ultrasonic waves, visible light LEDs, infrared LEDs, or any one light source of a combination thereof. It includes a light source irradiator.

상기 가시광선 LED는 블루 LED(400 내지 430nm), 레드 LED(620 내지 640nm) 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 선택될 수 있으며, 바람직하게는, 블루 LED 단독 또는 블루 LED와 조합의 광원을 선택할 수 있다.The visible light LED may be selected from any one of a blue LED (400 to 430 nm), a red LED (620 to 640 nm), or a combination thereof, and preferably, a blue LED alone or a light source in combination with a blue LED may be selected. .

상기 초음파 자극부는 진동을 통해 세포조직을 마사지하고 활성화시키기 위한 것으로, 1 내지 20 MHz 의 주파수, 15 내지 30 mVpp 출력전압, 100 내지 300 cycle의 sin 신호를 발생시키는 것을 사용할 수 있다. The ultrasonic stimulation unit is for massaging and activating the cell tissue through vibration, and may be used to generate a sin signal of a frequency of 1 to 20 MHz, an output voltage of 15 to 30 mVpp, and a sin signal of 100 to 300 cycles.

또한, 상기 초음파 자극부는 피부의 수분도, 피부온도, 접촉면적을 센싱하는 별도의 센싱모듈 및 제어수단과 연동되어 피부의 수분도 및 접촉면적에 따라 초음파 자극 시간 및 세기를 제어하거나 초음파 자극시 발생된 열에 의해 피부온도가 상승하여 기설정된 온도범위를 벗어났을 때 초음파의 작동은 OFF 하는 것도 가능하다.In addition, the ultrasonic stimulation unit is linked with a separate sensing module and control means for sensing the moisture level of the skin, the skin temperature, and the contact area to control the ultrasonic stimulation time and intensity according to the moisture level and the contact area of the skin, or generated during ultrasonic stimulation It is also possible to turn off the operation of the ultrasonic wave when the skin temperature rises due to the heat generated outside the preset temperature range.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 피부관리 멀티모달 시스템에 의하면, 블루 LED를 이용한 광자극 및 초음파 자극을 통하여 섬유아세포의 증식률이 우수한 효과가 있다. As described above, according to the skin care multi-modal system according to the present invention, there is an excellent effect in the proliferation rate of fibroblasts through photostimulation and ultrasonic stimulation using blue LEDs.

도 1은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 세포배양 실험을 위한 세포 well 을 준비하는 과정을 보여주는 개념도.
도 2는 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 광자극 그룹별 세포배양 플라스크 위치 설계.
도 3은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 멀티모달 모의시스템의 개념도.
도 4는 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 us로 자극한 그룹별 세포 대표이미지.
도 5는 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 LED로 자극한 그룹별 세포 대표이미지.
도 6은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 us+LED 로 자극한 그룹별 세포 대표이미지.
도 7은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 영상처리를 위해 사용한 매트랩 코드
도 8은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 영상처리하기 전과 후의 이미지.
도 9는 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 LED 단독 조사 그룹별 세포활성도 평균 증가분을 비교한 그래프.
도 10은 본 발명의 피부관리 멀티모달 시스템의 실시예에 따른 LED+us 복합처리 그룹 별 세포활성도 평균 증가분을 비교한 그래프.
1 is a conceptual diagram showing a process of preparing a cell well for a cell culture experiment according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
Figure 2 is a cell culture flask position design for each photostimulation group according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a multi-modal simulation system according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
4 is a representative image of cells for each group stimulated with us according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
5 is a representative image of cells for each group stimulated with an LED according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
6 is a representative image of cells for each group stimulated with us+LED according to an embodiment of the skin care multimodal system of the present invention.
7 is a MATLAB code used for image processing according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
8 is an image before and after image processing according to an embodiment of the skin care multi-modal system of the present invention.
9 is a graph comparing the average increase in cell activity by LED alone irradiation group according to an embodiment of the skin care multimodal system of the present invention.
10 is a graph comparing the average increase in cell activity for each LED + us complex treatment group according to an embodiment of the skin care multimodal system of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Specific features and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Prior to this, if it is determined that the detailed description of the function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명은 피부관리 멀티모달 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블루 LED를 이용한 광자극 및 초음파 자극을 통하여 섬유아세포의 증식효과가 우수한 피부관리 멀티모달 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a skin care multi-modal system, and more particularly, to a skin care multi-modal system having an excellent effect on the proliferation of fibroblasts through photostimulation and ultrasonic stimulation using blue LEDs.

1. 실험 방법1. Experimental method

1.1 세포배양 실험1.1 Cell culture experiment

도 1은 세포배양 실험을 위한 세포 well 을 준비하는 과정을 보여주는 개념도이다. 실험에 사용한 섬유아세포는 CCD-986sk 세포(한국 세포주 은행, 대한민국)이다. 세포에 사용한 배지용액은 glucose를 포함하고 있는 IMDM(Isocove’s Modified Dulbecco’s Medium)과 10%의 FBS(Fetal Bovine Serum, pH 7.4)와 1%의 Penicillin Streptomycin을 혼합시켜 사용하였다.1 is a conceptual diagram showing a process of preparing a cell well for a cell culture experiment. The fibroblasts used in the experiment were CCD-986sk cells (Korea Cell Line Bank, Korea). The medium solution used for the cells was mixed with IMDM (Isocove's Modified Dulbecco's Medium) containing glucose, 10% FBS (Fetal Bovine Serum, pH 7.4), and 1% Penicillin Streptomycin.

또한 배지를 주기적으로 갈아주며 37℃, 5%의 이산화탄소를 포함한 세포 배양기에서 세포를 증식시켰다. 세포는 배지를 교체할 때마다 5mL PBS로 두 번 세척을 진행하였으며 이 과정에서 부유물과 단백질을 제거하는 과정을 가졌다. In addition, the cells were grown in a cell culture medium containing 5% carbon dioxide at 37°C while periodically changing the medium. Cells were washed twice with 5mL PBS each time the medium was replaced, and in this process, suspended matter and proteins were removed.

실험 전, 실험을 진행할 섬유아세포를 플라스크에서 가져오기 위해 플라스크에서 세포를 탈착시키는 과정을 다음과 같이 가진다. 세포를 탈착시키기 위해 Trypsin을 사용할 때는 세포에 Trypsin을 5mL 주입 후 5분 동안 세포 배양기에 보관하는 과정을 가졌다. 이후 Trypsin용액이 포함된 세포 현탁액은 원심분리기를 이용해 분리 후 미니 튜브의 아래에 깔린 세포들을 확인 후 실험을 위해 사용할 well에 각각 주입 후 실험을 진행하였다. Before the experiment, in order to bring the fibroblasts to be tested from the flask, the process of detaching the cells from the flask is as follows. When Trypsin was used to detach cells, 5 mL of Trypsin was injected into the cells and stored in a cell incubator for 5 minutes. After that, the cell suspension containing the Trypsin solution was separated using a centrifuge, and the cells under the mini tube were checked, and then injected into the wells to be used for the experiment, and the experiment was performed.

실험은 약 7일 정도의 기간 동안 진행하며 자극을 인가하지 않은 날을 day 0, 자극을 처음으로 인가한 날을 day 1로 표기하였다. 현미경으로 세포를 관찰할 시, 각 날짜마다 실험 전에 이미지 획득한 후 실험을 진행하였다. 세포의 증식률을 확인하기 위해 day 0에 촬영한 위치와 동일한 위치에서 증식하는 세포들의 사진을 실험이 끝날 때까지 촬영하여 정확한 증식률을 확인하는 과정을 가졌다. 단일 자극을 인가할 시, 각각의 well에 LED 또는 ultrasound(이하, us로 표기)를 인가하였고 멀티 자극을 인가할 시에는 LED와 us 자극을 동시에 주었으며 모든 자극은 20분씩 주었다. 도 2는 광자극 그룹별 세포배양 플라스크 위치 설계를 보여준다.The experiment was carried out for a period of about 7 days, and the day when no stimulation was applied was marked as day 0, and the day when stimulation was first applied was marked as day 1. When observing cells under a microscope, images were acquired before the experiment for each day and then the experiment was performed. In order to check the proliferation rate of cells, photos of cells proliferating at the same location as taken on day 0 were taken until the end of the experiment to confirm the exact growth rate. When single stimulation was applied, LED or ultrasound (hereinafter referred to as us) was applied to each well. When multi-stimulation was applied, both LED and us stimulation were applied at the same time, and all stimulations were given for 20 minutes. 2 shows the design of the cell culture flask for each photostimulation group.

1.2 광원 실험1.2 Light source experiment

광 자극 시스템의 제작 시, 기존 LED 마스크에서 주로 사용되고 있는 LED (LG Innotek 3528, LG Innotek, Korea)를 사용하여 구성하였으며, 자극을 인가한 LED의 주파장 대역의 경우 Blue는 405 ~ 425nm, Red는 620 ~ 640nm, Infrared는 840 ~ 860nm로 나타났다. LED 또는 us의 자극을 단일로 주거나, LED와 us가 동시에 포함된 멀티자극을 인가하였다.When manufacturing the light stimulation system, LEDs (LG Innotek 3528, LG Innotek, Korea), which are mainly used in existing LED masks, were used. 620 ~ 640nm, Infrared is 840 ~ 860nm. A single stimulus of LED or us was applied, or multi-stimulus that included both LED and us was applied.

이어서 us 자극을 인가하기 위해 사용한 자극 시스템은 파형발생기(Function generator, Tecktronics Inc., Beaverton, OR, USA)를 활용하였다. 실험을 위해 10 MHz의 주파수를 가지며 20 mVpp의 출력전압, 100 cycle의 sin파 신호를 발생시켰다. 이후 파형발생기 아래에 있는 증폭기를 통해서 초음파 프로브로 전달되어 세포로 해당 광자극이 인가되는 구성의 시스템이다. us의 자극을 줄 경우 세포에 초음파 프로브로 인한 오염이 일어나지 않기 위해 실험을 할 때마다 프로브의 입구부분의 소독을 알코올로 해주며 실험을 진행하였다. 또한 동일한 위치에 정확하게 자극이 갈 수 있음은 물론 세포에 프로브가 직접적으로 닿게 하지 않기 위해 스탠드 지지대를 활용하여 시스템을 구성하였다. 멀티모달 자극 시스템을 활용해 멀티자극을 줄 경우, LED는 well의 아래에서 자극을 주고 us는 well의 위쪽에서 자극을 주는 형태를 가진다. 도 3은 멀티모달 모의시스템의 개념도를 보여준다.Then, the stimulus system used to apply the us stimulus was a waveform generator (Function generator, Tecktronics Inc., Beaverton, OR, USA). For the experiment, a sine wave signal with a frequency of 10 MHz and an output voltage of 20 mVpp and 100 cycles was generated. After that, it is transmitted to the ultrasonic probe through the amplifier under the waveform generator and the corresponding photostimulation is applied to the cells. In order not to cause contamination of cells by the ultrasonic probe in case of stimulation of us, the experiment was carried out by disinfecting the inlet of the probe with alcohol each time an experiment was performed. In addition, the system was constructed using a stand support in order to not only allow the stimulation to go exactly to the same location, but also to prevent the probe from directly touching the cell. When multi-stimulation is given by using a multi-modal stimulation system, the LED gives stimulation from the bottom of the well, and us has the form of stimulation from the top of the well. 3 shows a conceptual diagram of a multi-modal simulation system.

2.3 영상처리 및 정량분석 2.3 Image processing and quantitative analysis

광학 현미경(Inverted fluorescent microscope, IX73, Olympus, Japan)을 이용해 획득한 세포의 이미지 중 그룹별 대표이미지는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같다. 도 4는 us로 자극한 그룹별 세포 대표이미지이고, 도 5는 LED로 자극한 그룹별 세포 대표이미지이며, 도 6은 us+LED 로 자극한 그룹별 세포 대표이미지이다.Among the images of cells obtained using an inverted fluorescent microscope (IX73, Olympus, Japan), representative images for each group are shown in FIGS. 4 to 6 . 4 is a representative image of cells for each group stimulated with us, FIG. 5 is a representative image of cells for each group stimulated with LED, and FIG. 6 is a representative image of cells for each group stimulated with us+LED.

영상처리는 Matlab (Mathworks, USA)을 이용하였으며, 세포가 아닌 부분과 세포인 부분을 구분할 수 있도록 코드를 제작해 세포의 증식률을 확인하였다. 이 때 영상처리를 위해 사용한 매트랩 코드는 도 7과 같다. 이를 간단하게 요약하자면, imflatfield 함수를 활용하여 이미지의 error 부분을 제거한다. 이후 이미지의 세포부분과 세포가 아닌 부분의 색상의 차이를 매트랩을 통해 확인한다. 그리고 im2bw를 이용해 세포 부분은 하얀색, 세포가 아닌 부분은 검은색으로 보이게 하여 그 정확도를 확인한 후 drawpolygon 함수를 활용하여 스크래치 등 error 부분을 제거하여 그 정확도를 높인다. 이어서 오픈함수인 ExtractNLargestBlobs 함수를 이용해 노이즈를 제거하여 도트의 개수가 적은 즉, 세포부분이 아닌 노이즈들을 전체적으로 제거하여 세포 부분만 추출되도록 한다. 이후 세포의 면적을 구한 후 세포를 디텍팅한 결과를 확인하기 위해 이미지 위에 경계선이 나타나도록 한다. 해당 코드는 image processing toolbox가 필요하며, 영상처리하기 전과 후의 이미지는 각각 도 8에 도시되어 있다. 도 8(A)는 영상처리전이고, 도 8(B)는 영상처리후 이다. Matlab (Mathworks, USA) was used for image processing, and the cell proliferation rate was checked by making a code to distinguish non-cellular and cellular parts. At this time, the MATLAB code used for image processing is shown in FIG. 7 . To summarize this simply, use the imflatfield function to remove the error part of the image. Afterwards, check the difference in color between the cellular and non-cellular parts of the image through MATLAB. And, using im2bw, make the cell part appear white and the non-cell part black to check the accuracy, then use the drawpolygon function to remove the error part such as scratch to increase the accuracy. Then, the noise is removed using the ExtractNLargestBlobs function, which is an open function, so that only the cell part is extracted by removing the noise, not the cell part, with a small number of dots. After obtaining the area of the cell, a boundary line appears on the image to confirm the result of detecting the cell. The code requires an image processing toolbox, and images before and after image processing are shown in FIG. 8 , respectively. Fig. 8(A) is before image processing, and Fig. 8(B) is after image processing.

3. 결과3. Results

LED로만 구성된 광자극을 준 실험군과 초음파 자극이 함께 인가된 실험군의 증가면적 비교한 결과는 각각 하기의 표 1, 표 2와 같다.Tables 1 and 2 below show the results of comparison of the increased area of the experimental group to which photostimulation consisting only of LEDs was applied and the experimental group to which ultrasonic stimulation was applied together, respectively.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
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실험군과 대조군의 대표이미지는 광학 현미경을 이용해 이미지를 획득하였으며, Matlab을 이용해 세포의 증식면적을 비교하여 정량화하였으며, 도 9와 도 10에서 비교하였다. 각각 LED로만 구성된 광자극을 인가한 실험군과 대조군의 경우 B에서 가장 높은 증식률을 보였으며, 다음으로 IR+R+B에서 높은 증식률을 보였다. 이를 부등호로 표현하면 LED 자극의 경우는 B > IR+R+B > R+B > IR+B > IR+R > R 순서이며 us 자극의 경우 B+US > IR+B+US > R+US > IR+R+US > IR+R+B+US > R+B+US 순서이다. 따라서 초음파 자극이 함께 인가된 실험군과 대조군의 경우는 B+US에서 가장 높은 증식률을 보였으며, 다음으로 IR+B+US에서 높은 증식률을 보였다. 결과적으로 Blue파장이 인가되었을 때 가장 높은 증식률을 보이는 것을 확인할 수 있다. 또한 멀티 모달 자극과 단일 자극은 물론 파장대별 다른 증식률을 보임을 확인할 수 있었다.Representative images of the experimental group and the control group were obtained using an optical microscope, and quantified by comparing the proliferation area of the cells using Matlab, and compared in FIGS. 9 and 10 . In the case of the experimental group and the control group to which photostimulation consisting only of LEDs was applied, respectively, the highest proliferation rate was shown in B, followed by the highest growth rate in IR+R+B. If this is expressed as an inequality sign, B > IR+R+B > R+B > IR+B > IR+R > R for the LED stimulus, and B+US > IR+B+US > R+US for the us stimulus. > IR+R+US > IR+R+B+US > R+B+US. Therefore, in the case of the experimental group and control group to which ultrasound stimulation was applied, the highest proliferation rate was shown in B+US, followed by the highest growth rate in IR+B+US. As a result, it can be confirmed that the highest proliferation rate is shown when the blue wavelength is applied. In addition, it was confirmed that multi-modal stimulation and single stimulation showed different proliferation rates for each wavelength band.

4. 결론4. Conclusion

본 설계 연구에서는 LED와 초음파 기기를 활용하여 CCD-986sk 세포 실험을 진행한 후 matlab을 활용하여 세포의 증식률을 확인하였다. 저번 실험에서 가장 좋은 증식률을 보여준 Blue 파장대의 광자극와 초음파 위주의 광자극을 인가하여 그 결과를 확인하였으며 결과의 비교를 위해 Control, Control+us의 실험도 진행하였다. 저번 학기에 이어 진행하였던 모든 실험 결과를 종합하였을 때, us가 포함되지 않은 LED로만 광자극을 준 결과와 us 포함된 자극의 경우 각각 R+B와 B+US가 가장 증식률이 높음을 확인할 수 있었다. 이는 이론상으로 Blue 파장의 영향을 가장 많이 받기 때문에 나타난 결과이며, 그것을 실험을 통해 증명했음을 보여준다. 이번 설계는 Blue LED와 초음파를 포함한 여러 광학 자극이 피부에 자극 효과가 있는지를 확인했다는 점에서 차별성을 가진다. 향후 본 실험 결과를 바탕으로 LED와 초음파기기의 각기 장점을 적절히 사용하여 광 케어 미용기기 개발에 있어서, 기존의 LED 마스크가 가진 문제들을 해결하는 데 도움이 될 것이다. 또한 최적의 개발 조건을 찾기 위한 연구 개발에 활용할 만한 데이터를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 향후, 다른 파장대의 광 및 초음파 융합 자극을 활용한 증식효과 확인 정량평가의 정확도 및 시스템 최적화를 위한 추가연구를 진행할 예정이다.In this design study, CCD-986sk cell experiments were conducted using LED and ultrasonic equipment, and then the cell proliferation rate was checked using matlab. The results were confirmed by applying photostimulation in the blue wavelength band, which showed the best growth rate in the last experiment, and photostimulation centered on ultrasound. When the results of all the experiments conducted following the last semester were combined, it was confirmed that R+B and B+US had the highest proliferation rate, respectively, in the case of light stimulation only with LEDs without us and stimulation with us. . This is a result that is theoretically most affected by the blue wavelength, and shows that it has been proven through experiments. This design is different in that it confirmed whether various optical stimuli, including blue LED and ultrasound, have an irritating effect on the skin. In the future, based on the results of this experiment, it will be helpful to solve the problems of the existing LED mask in the development of light care beauty equipment by appropriately using the respective advantages of LED and ultrasonic equipment. It is also expected to provide data that can be used for research and development to find optimal development conditions. In the future, additional studies are planned to be conducted to optimize the accuracy and system optimization of quantitative evaluation of the proliferation effect using optical and ultrasonic fusion stimulation of different wavelength bands.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been mainly described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope not departing from the technical spirit and scope described in the claims of the present invention. Various modifications or variations of the present invention can be practiced. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims to include examples of many such modifications.

Claims (4)

초음파를 발생시키는 초음파 자극부;와
가시광선 LED, 적외선 LED 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 광원을 조사하는 광원 조사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
피부관리 멀티모달 시스템.
an ultrasonic stimulation unit that generates ultrasonic waves; and
A light source irradiator for irradiating any one of a visible light LED, an infrared LED, or a combination thereof;
Skin care multimodal system.
제 1항에 있어서,
상기 가시광선 LED는
블루 LED, 레드 LED 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것임을 특징으로 하는
피부관리 멀티모달 시스템.
The method of claim 1,
The visible light LED is
Blue LED, red LED, or any one of a combination thereof, characterized in that
Skin care multimodal system.
제 1항에 있어서,
상기 초음파 자극부는
1 내지 20 MHz 의 초음파를 가하는 것을 특징으로 하는
피부관리 멀티모달 시스템.
The method of claim 1,
The ultrasonic stimulation unit
1 to 20 MHz of ultrasonic waves, characterized in that
Skin care multimodal system.
제 1항에 있어서,
섬유아세포의 증식효과를 갖는 것을 특징으로 하는
피부관리 멀티모달 시스템.
The method of claim 1,
Characterized in having a proliferative effect of fibroblasts
Skin care multimodal system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101814435B1 (en) 2016-08-09 2018-01-04 권오훈 Skin care massager having safe controlling apparatus
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