TWI818483B - 電磁波治療裝置及其操作方法以及電磁波及其用途 - Google Patents
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Abstract
提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波
治療裝置、一種所述電磁波治療裝置的操作方法以及一種使用所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的方法。提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波以及一種所述電磁波的用途、以及一種包括將所述電磁波照射至對象上的方法。電磁波治療裝置包括電力供應器、照射器及控制器。照射器被配置成自電力供應器接收電力，並利用具有0.05奈米或大於0.05奈米且10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射對象。
Description
本揭露是有關於一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波治療裝置、一種所述電磁波治療裝置的操作方法以及一種使用所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的方法。本揭露亦是有關於一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波以及一種所述電磁波的用途、以及一種包括將所述電磁波照射至對象上的方法。
電磁波包括伽馬射線、X射線、紫外(ultraviolet，UV)射線、可見光、紅外(infrared，IR)射線、微波及類似物，且被用於包括通訊及電子領域在內的諸多工業、科學及醫學領域。IR及可見光範圍內的電磁波一般自電能源產生，所述電能源在高溫下對材料進行加熱，且被用作用於加熱、遙控及照明的光源。UV範圍內的電磁波一般是藉由透過放電來對氣體進行加熱而產生，
且被用於例如滅菌及聚合物交聯等領域。
在例如醫學、食品、水淨化及安全等各種工業領域中，X射線或伽馬射線被用於辨識可能無法藉由肉眼來確認的部位。另外，X射線或伽馬射線亦可用於藉由使用X射線或伽馬射線的高能特性殺死癌細胞或類似物來進行治療，且此種治療方法被分類成外部放射醫治(external radiotherapy)(稱為「遠隔醫治(teletherapy)」)及近接放射醫治(brachytherapy)，在外部放射醫治中，放射被照射至人體中，在近接放射醫治中，將電磁波源安裝於患病部位周圍並實行治療。
相關技術中使用電磁波的治療方法(其中施加高能量以殺死具有疾病的細胞)具有較相關技術中的例如化學醫治及類似方法等治療方法表現出優異效果的優點，但亦涉及對患者造成副作用的問題，乃因具有疾病的細胞附近的正常細胞亦被殺死。
同時，發炎是藉由正常的體內防禦機制的作用來表達，所述體內防禦機制出現於局部對抗由物理創傷、有害化學品、感染及體內代謝物刺激物引起的組織損壞。已知此種發炎在正常情形中可恢復正常的體內結構及功能，但亦可能在其他情形中發展成例如慢性發炎等疾病狀態，且近來，已知諸多疾病是由與體內發炎性應答相關的物質引起。儘管使用各種化學醫治來治療此種發炎性疾病，然而存在諸多涉及副作用的情形，且存在諸多暫時緩解症狀的情形。
一個態樣提供一種電磁波治療裝置、一種所述電磁波治療裝置的操作方法以及一種使用所述電磁波治療裝置的治療方法，所述電磁波治療裝置藉由利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而照射對象來治療、抑制或預防對象的發炎性疾病，其可解決如上所述的技術問題。
一個態樣亦提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波、一種所述電磁波的用途以及一種將所述電磁波照射至對象上的方法，所述電磁波具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長。
根據一個態樣，提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波治療裝置。
治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置包括：電力供應器；照射器，被配置成自電力供應器接收電力，並利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射所述對象；以及控制器，被配置成調節自照射器照射的電磁波的波長或劑量。
所述電磁波治療裝置可更包括濾波器，所述濾波器被配置成阻擋來自照射器的具有小於0.05奈米的波長的電磁波。
所述電磁波治療裝置可更包括保護器，所述保護器環繞
照射器的至少部分。
所述電磁波治療裝置可更包括距離量測器及位置調節器，所述距離量測器被配置成量測照射器的遠端與對象之間的距離(L，米)，位置調節器被配置成調節照射器的遠端與對象之間的距離。控制器可藉由基於由距離量測器量測的距離而控制位置調節器來調節照射器的遠端與對象之間的距離。
所述電磁波治療裝置可更包括準直器，所述準直器被配置成調節電磁波的照射範圍或強度，且所述準直器可由控制器控制。
控制器控制自電力供應器供應至照射器的電壓或電流。
所述電磁波治療裝置可更包括被配置成顯示自控制器輸出的訊號的監視元件。
控制器可藉由調節照射器的遠端與對象之間的距離(L，米)、照射時間(t，秒)及照射器的輸出電壓(V，電壓)或輸出電流(I，安培)中的至少一者來控制由對象吸收的電磁波的劑量。
所述電磁波治療裝置可為將電磁波直接照射至對象的皮膚上或對象的身體中的裝置，或者可更包括裝療器(applicator)，所述裝療器連接至照射器以使得由照射器產生的電磁波直接照射至對象的身體中。
照射器可對應於包括陽極及陰極的管，陽極可連接至電力供應器的一側，且陰極可連接至電力供應器的另一側。所述管可更包括至少一個閘極，且控制器的一側或另一側中的至少一者
可連接至所述至少一個閘極。陰極可包括碳奈米管(carbon nanotube，CNT)，陰極可由包括多個單位紗線的CNT結構形成，所述多個單位紗線各自具有其中多個CNT進行聚集並在第一方向上延伸的結構，且CNT結構可為其中各單位紗線的前端面對與第一方向相同的方向的結構。
對象的發炎性疾病可為由生物標記介導的疾病或脂質貯積障礙(lipid storage disorder)，所述生物標記包括白細胞介素(interleukin，IL)-1β、IL-6及腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α中的至少一者，且所述脂質貯積障礙可包括A、B及C型尼曼-匹克病(Niemann-Pick disease)；二型戈謝病(Gaucher disease type II)；法佈雷氏病(Fabry disease)；神經節苷脂貯積病；泰-薩病(Tay-Sachs disease)；桑霍夫病(Sandhoff’s disease)；克拉培氏病(Krabbe’s disease)；或者異染性白質失養症、肝炎、肝癌、肝硬化、非酒精性脂肪肝或膽固醇酯貯積病及鮑爾曼氏病(Ballman’s disease)。
在對象中量測的以下指標中的至少一者可被量測為高於正常情形中的情況，且在電磁波被照射至對象上之後，在對象中量測的以下指標中的至少一者可被降低，-血液中IL-1β的表達水準；-血液中IL-6的表達水準；-血液中TNF-α的表達水準；-表達細胞內IL-1β的傳訊核糖核酸(messenger ribonucleic
acid，mRNA)的表達水準；-表達細胞內IL-6的mRNA的表達水準；-表達細胞內TNF-α的mRNA的表達水準；以及-細胞內脂質蓄積量。
對象的發炎性疾病可為自體免疫性疾病(autoimmune disease)或自體發炎性疾病(autoinflammatory disease)。自體免疫性疾病可包括年齡相關性黃斑點退化(age-related macular degeneration，AMD)；發炎性皮膚病、乾癬、特應性皮膚炎；系統性硬皮病、硬化症；克羅恩氏病(Crohn’s disease)、潰瘍性結腸炎；呼吸窘迫症候群、成人呼吸窘迫症候群；急性呼吸窘迫症候群(acute respiratory distress syndrome，ARDS)；皮膚炎；腦膜炎；腦炎；眼色素層炎；結腸炎；腎絲球性腎炎；過敏狀況、濕疹、哮喘、T細胞浸潤、與慢性發炎性應答相關的其他狀況；動脈粥樣硬化；白細胞黏附缺陷；關節炎、類風濕性關節炎、發炎性關節炎、青少年型類風濕性關節炎、骨關節炎、乾癬性關節炎；全身性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)；狼瘡性腎炎(lupus nephritis，LN)；糖尿病、I型糖尿病、胰島素依賴型糖尿病；多發性硬化；雷諾症候群(Raynaud’s syndrome)；自體免疫性甲狀腺炎；過敏腦脊髓炎；休格倫氏症候群(Sjogren’s syndrome)、青少年型糖尿病；結核病；肉狀瘤病；多發性肌炎；肉芽腫病及血管炎；與常見於結核病的由細胞介素及T淋巴細胞介導的急性及遲發型超敏反應相關聯的免疫應答；惡性貧血、阿
狄森病(Addison’s disease)；與白細胞滲出(leukopedesis)相關的疾病；中樞神經系統發炎性障礙；多器官損傷症候群；溶血性貧血；冷球蛋白血症(cryoglobulinemia)、庫姆氏陽性貧血(Coombs positive anemia)；重症肌無力；抗原-抗體複合體介導的疾病；抗腎絲球基底膜病；抗磷脂症候群；過敏神經炎；葛瑞夫氏病(Graves’disease)；朗伯-伊頓二氏肌無力症候群(Lambert-Eaton myasthenic syndrome)；大皰性類天皰瘡(pemphigoid bullous)；天皰瘡；自體免疫性多內分泌病變；賴特氏病(Reiter’s disease)；僵人症候群；白塞病(Behcet’s disease)；巨細胞動脈炎；免疫複合體腎炎；IgA腎病；IgM多發性神經病變；或者免疫性血小板減少性紫癜(immune thrombocytopenic purpura，ITP)或自體免疫性血小板減少症。自體發炎性疾病可包括家族性地中海熱(familial Mediterranean fever，FMF)；TNF受體關聯性週期熱症候群(TNF receptor-associated periodic syndrome，TRAPS)；高IgD伴週期熱症候群(hyperimmunoglobulinemia D with periodic fever syndrome，HIDS)；青少年特發性關節炎全身發作(斯蒂爾氏病(still disease))；災難性抗磷脂症候群(catastrophic antiphospholipid syndrome，CAPS)；家族性冷自體發炎性症候群；穆-韋氏症候群(Muckle-Wells syndrome)；白細胞介素1受體拮抗劑缺乏(deficiency of interleukin 1 receptor antagonist，DIRA)；新生兒多系統發炎性疾病(Neonatal onset multisystem inflammatory disease，NOMID)；或者慢性嬰兒神經皮膚關節(chronic infantile
neurologic cutaneous articular，CINCA)症候群。
根據一個態樣，提供一種操作治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的上述電磁波治療裝置的方法。
所述方法可包括：將照射器定位成使得電磁波照射至對象上；以及自照射器將電磁波照射至對象上。
所述電磁波治療裝置可更包括裝療器，所述裝療器連接至照射器以使得由照射器產生的電磁波被直接照射至對象的身體中，且所述方法可包括：將裝療器插入至對象的身體中；以及自照射器將電磁波照射至對象的身體中。
根據一個態樣，提供一種使用治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的上述電磁波治療裝置治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的方法。
根據一個態樣，提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波以及一種所述電磁波的用途，所述電磁波具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長。
根據一個態樣，提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的方法，所述方法包括將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至對象上。
本揭露使得能夠藉由利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波(其被稱為軟X射線(soft X-ray))而照射對象來有效地治療或抑制且亦預防發炎性
疾病，而不引起在相關技術的電磁波治療中發生的例如正常細胞死亡等副作用。
本揭露的效果將不限於以上所提及的效果，且熟習此項技術者將根據以下申請專利範圍來清楚地理解其他未提及的效果。
圖1是示出根據示例性實施例的用於將電磁波照射至對象上的裝置的主要部件的示意圖。
圖2是藉由量測細胞生存力(cell viability)來確認是否由於具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而出現細胞毒性(cytotoxicity)的曲線圖，且示出當利用所述電磁波照射細胞達0分鐘、5分鐘、10分鐘及20分鐘且然後進行培養時所述細胞是否存活。
圖3的A示出使用西方墨點轉漬(Western blot)對未誘導發炎性應答的正常細胞、誘導了發炎性應答的發炎誘導細胞及將電磁波照射至誘導了發炎性應答的發炎誘導細胞上的細胞的IL-1β蛋白(其為表現出發炎性應答的細胞介素)的表達水準進行比較的結果以及其曲線圖，圖3的B示出使用免疫細胞化學(immunocytochemistry)及螢光成像(fluorescence imaging)對IL-1β蛋白的表達水準進行比較的結果以及其曲線圖，且圖3的C
至圖3的E是示出使用實時的聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)對表達已知表現出發炎性應答的IL-1β、IL-6、TNF-α蛋白的mRNA的細胞內表達水準進行比較的曲線圖。
圖4的A示出利用三維(three-dimensional，3D)全像圖確認未誘導發炎性應答的正常細胞、誘導了發炎性應答的發炎誘導細胞及將電磁波照射至誘導了發炎性應答的發炎誘導細胞上的細胞中的細胞內脂質蓄積量的影像，且圖4的B是藉由對細胞內脂質蓄積量進行量化及比較而獲得的曲線圖。
圖5是示出當電磁波照射至誘導了發炎的動物模型的除患病部位以外的部位上時體內IL-1β表達水準的曲線圖。
在下文中，將藉由參考實例及圖式的詳細說明來詳細闡述本揭露的意圖、操作及效果，以幫助理解本揭露的示例性實施例。然而，以下說明及實例是作為實例而呈現，以幫助理解如上所述的本揭露，且因此本揭露的範圍不限於此。
在詳細闡述本揭露之前，本說明書及申請專利範圍中所使用的用語及詞語不應被解釋為限於一般用語或詞典用語，而是應在發明者可充分地定義用語的概念以便以最佳方式闡釋本揭露的原則的基礎上，利用與本揭露的技術精神一致的含義及概念來解釋。
因此，應理解，本文中所闡述的示例性實施例的配置僅
為本揭露的最佳實施例，且不代表本揭露的全部技術精神，且在提交本申請案時可進行各種改變及修改。
如本文中所使用的單數形式亦旨在包括複數形式，除非上下文清楚地表明並非如此。應理解，用語「包括(comprises/comprising)」、「包含(includes/including)」、「含有(contains)」、「具有(has及/或having)」當用於本文中時，指定所陳述特徵、整數、步驟、操作、組件、部件及/或其組合的存在，但不排除至少一個其他特徵、整數、步驟、操作、組件、部件及/或其組合的存在或添加。
如本文中所使用的用語「...器(...er(or))」、「...部位(...part)」及類似用語指代處理至少一種功能或操作的單元，其可以硬體或軟體來實施，或者以硬體與軟體的組合來實施。
如本文中所使用的用語「對象」指代但不限於人或非人哺乳動物(例如牛、馬、狗、羊或貓)或其部位，且包括欲由本揭露的電磁波治療裝置利用電磁波照射的特定部位。較佳地，對象為人類或者人體的部位，且是欲由本揭露的電磁波治療裝置利用電磁波照射的特定部位。
如本文中所使用的用語「治療(treatment/treating/treat)」、「抑制(inhibition/inhibiting及inhibit)」指代醫治性治療(therapeutic treatment)，其目的是減緩非期望生理變化或障礙(例如，發炎性疾病)的生長、發展或擴散。出於本揭露的目的，有益的或所期望的醫治效果或抑制效果包括預防疾病的發生或復發、
減輕疾病的症狀、減少疾病的任何直接或間接的病理後果、預防轉移、降低疾病進展的速率、改良或緩解疾病狀態、以及達成改善的預後。在一些實施例中，電磁波治療裝置及電磁波被用於延遲疾病的發生或減緩疾病的進展。
如本文中所使用的用語「預防(prevention/preventing及prevent)」指代降低對象中可能發生事件的可能性，即對象中可能發生非期望生理變化或障礙(例如，發炎性疾病)的可能性，但不要求100%移除所述事件發生的可能性。
在闡述示例性實施例時，將省略對本揭露所屬的技術領域中眾所習知的且與本揭露不直接相關的技術內容的說明。此是為了藉由省略不必要的說明來更清楚地傳達本揭露的主旨。出於同樣的原因，附圖中的一些部件被誇大、省略或示意性地示出。另外，每一部件的大小並不完全反映實際大小。
在本揭露的一個實施例中，如圖1所示，一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波治療裝置包括電力供應器、照射器及控制器。
電力供應器可向照射器供應電力，且電力供應器可進一步向控制器供應電力。由電力供應器供應的電力可為直流(direct current，DC)電力或交流(alternating current，AC)電力。電力供應器可包括例如鋰離子電池、鋰聚合物電池及鋰固體電池等電池。舉例而言，電力供應器可包括脈寬調變(pulse-width-modulation，PWM)變流器、絕緣變壓器(insulation transformer)及升壓電路
(boosting circuit)(電壓倍增器電路(voltage multiplier circuit)或平滑電路(smoothing circuit))中的至少一者，且在此種情形中，由電池產生的DC電力可被PWM變流器轉換成AC電力。另外，所轉換的AC電力可藉由絕緣變壓器來進行升壓，且高電壓AC電力可藉由升壓電路來進行輸出。在一個具體實例中，電力供應器可僅供應DC電力。
照射器電性連接至電力供應器、自電力供應器接收電力並利用電磁波來照射對象。在一個具體實例中，照射器可自電力供應器接收電力，並利用具有特定波長的電磁波來照射所述對象，且可利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射所述對象。然而，特定波長不限於自照射器產生的電磁波的波長，而是可在電磁波藉由其他部件(例如，下面將闡述的濾波器)而到達對象之前被限制為特定波長。
控制器可包括收發機、記憶體及處理器中的至少一者。在一個具體實例中，電力供應器及照射器可各自包括收發機、記憶體及處理器中的至少一者。所述處理器可實行欲在說明書通篇中闡述的至少一種方法，且所述記憶體可儲存用於實行欲在說明書通篇中闡述的至少一種方法的資訊，且由所述處理器執行的程式的碼可儲存於所述記憶體中。所述記憶體可為揮發性記憶體或非揮發性記憶體。
自照射器照射的電磁波的波長或劑量可由控制器來進行調節。舉例而言，控制器可控制照射器來照射具有特定波長、具
體而言具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波。另外，控制器可控制照射器以特定劑量(即特定電壓及電流)來照射所述電磁波。作為另一選擇，控制器可控制自照射器照射的電磁波的照射時間。
在本揭露中，具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波可對應於軟X射線。作為另一選擇，在本揭露中，電磁波可對應於軟X射線，所述軟X射線對應於X射線中除具有為0.01奈米或大於0.01奈米且為0.05奈米或小於0.05奈米的波長範圍的高能X射線以外的其餘部分。
在一個具體實例中，本揭露的治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可包括電力供應器、照射器以及控制器，所述照射器被配置成自電力供應器接收電力，並利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射所述對象，所述控制器被配置成調節自照射器照射的電磁波的波長或劑量。
在本揭露的一個實施例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可更包括濾波器，所述濾波器被配置成阻擋由照射器照射的電磁波中具有小於0.05奈米的波長的電磁波。由照射器照射的電磁波可由控制器調節成僅具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長。作為另一選擇，照射器可被配置成僅照射具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波的X射線管，以使
得具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波可被照射至對象上。然而，自照射器照射的電磁波不受理論限制所約束，但自照射器照射的電磁波更可能包括具有小於0.05奈米的波長的電磁波。當具有小於0.05奈米的波長的電磁波被照射至對象上時，可藉由適當地調節照射時間、對象與照射器的遠端之間的距離、輸出電壓、電流及類似參數來充分地達成對對象的治療效果，但可能發生由高能X射線引起的副作用。因此，在一個具體實例中，電磁波治療裝置可更包括阻擋具有小於0.05奈米的波長的電磁波的濾波器。此處，用語「阻擋」可被理解為包括完全阻擋對應的電磁波的傳輸、以及將透射率(transmittance)降低至減少副作用發生的程度。濾波器的類型並無特別限制，且可由熟習此項技術者來進行選擇。
在本揭露的一個實施例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可更包括保護器，所述保護器被配置成環繞照射器的至少部分。保護器可防止自照射器照射的電磁波被照射至除朝向對象的方向以外或在所述對象的欲被照射的特定部分外部的周圍環境。自照射器產生的電磁波是具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波，即軟X射線，且當被照射至除朝向對象的方向以外的周圍環境時，可能對周圍環境造成意想不到的傷害。由於上述電磁波治療裝置包括環繞照射器的至少部分的保護器，因此可藉由容許自照射器照射的電磁波僅朝向作為欲被照射的目標的對象進行照射來防止
上述問題。另外，照射器的至少部分由保護器環繞，以使得可保護照射器免受由於外部環境而造成的物理影響、化學影響或光學影響。
在一個具體實例中，保護器可包含例如聚合物等絕緣材料，但本揭露不限於此。可藉由以下方式來形成保護器：貼合絕緣膜以環繞照射器的至少部分，或者藉由在照射器的至少部分上噴塗或塗佈液體或半液體絕緣材料來覆蓋照射器的所述至少部分。保護器可被形成為環繞照射器的整個側表面。保護器的厚度並無特別限制。保護器的厚度可在以下範圍內確定：在所述範圍中，自照射器照射的電磁波不會照射至除朝向對象的方向以外的周圍環境。
在一個具體實例中，所述電磁波治療裝置可包括濾波器，所述濾波器被配置成阻擋自照射器發射的電磁波中具有小於0.05奈米的波長的電磁波。濾波器可包括於照射器中或定位於照射器的一端處，或者可定位於保護器的一端處。然而，本揭露不限於此，且只要濾波器定位於照射器與對象之間以使得自照射器照射的電磁波中具有小於0.05奈米的波長的電磁波不傳輸至所述對象或者以降低的傳輸功率進行傳輸，所述濾波器的位置便是足夠的。
在本揭露的一個實施例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可更包括距離量測器，所述距離量測器可量測對象與照射器的遠端之間的距離L(米)。距離量測
器可使用利用照射光及反射光的強度比(intensity ratio)作為照射器的遠端與對象之間的距離的函數出現的特性來量測距離的方法、或者考量光速來計算飛行時間(time-of-flight)並計算照射器的遠端與對象之間的距離的方法，但本揭露不限於此，且熟習此項技術者可選擇可量測距離的其他配置。
此處，照射器的遠端指代自其將來自電磁波治療裝置的電磁波照射至對象上的端部部分，且原則上指代照射器。然而，當在電磁波傳播方向上在照射器與對象之間存在其他部件(例如，保護器、濾波器、裝療器及類似物)時，照射器的遠端指代所述部件中最靠近於對象的部件的端部，其中所述部件的端部被定位成最靠近於對象。
距離量測器可藉由與照射器緊密接觸來提供，或者可被定位成與照射器間隔開預定距離，但本揭露不限於此，且當在可量測照射器的遠端與對象之間的距離的位置處提供距離量測器時便是足夠的。
在一個具體實例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可更包括位置調節器，所述位置調節器被配置成調節照射器的遠端與對象之間的距離。具體而言，調節照射器的遠端與對象之間的距離的位置調節器可包括容許照射器相對於對象進行移動的路徑部位(path part)。舉例而言，照射器可藉由改變其沿路徑部位(例如，導軌、凹槽或類似物)的位置以相對於環繞照射器的至少部分的保護器進行相對移動來調節與
對象之間的距離，但本揭露不限於此。
在一個具體實例中，控制器可藉由基於由距離量測器量測的距離而控制位置調節器來調節照射器的遠端與對象之間的距離。具體而言，在接收到自距離量測器量測的距離資料之後，控制器可控制位置調節器將照射器的遠端與對象之間的距離調節至特定值，以便達成照射器的遠端與對象之間表現出所期望治療效果的距離。舉例而言，控制器可藉由使用連接至位置調節器且可由熟習此項技術者來進行選擇的元件(例如但不限於馬達、活塞或類似物)而改變照射器的位置來調節照射器的遠端與對象之間的距離。
控制器可將輸入至控制器的值應用於使用與對象之間的距離、照射時間、輸出電壓及電流作為變量的電磁波照射模型，且然後控制位置調節器以讓與對象之間的距離維持適合於達成所期望治療效果。在將輸入至控制器的值應用至所述模型之後，控制器可進一步控制照射器或電力供應器來控制照射時間、輸出電壓及電流，以達成所期望治療效果。
在本揭露的一個實施例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置可更包括準直器，所述準直器被配置成調節電磁波的照射範圍或強度。舉例而言，準直器可代表光學物品，即折射電磁波或改變電磁波在至少一個軸上的角度分佈、影響電磁波在至少一個軸上的聚焦或以其他方式影響電磁波的性質的任何組件，且可包括鏡及其他反射表面、透鏡、稜鏡、
光導、光柵及類似物，但本揭露不限於此。
舉例而言，準直器可由控制器控制。藉由透過控制器而控制準直器來調節電磁波對對象的照射範圍或強度，可達成治療、抑制或預防發炎性疾病的所期望效果。另外，控制器可將輸入至控制器的值應用於所述模型，且然後控制準直器來達成所期望治療效果。
在本揭露的一個實施例中，治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的所述電磁波治療裝置的控制器可控制自電力供應器供應至照射器的電壓或電流。具體而言，控制器可藉由控制自電力供應器供應至照射器的電壓或電流來控制以下中的至少一者：是否照射自照射器照射的電磁波、照射時間、照射面積、照射波長及照射強度。
本揭露的所述電磁波治療裝置可更包括被配置成顯示自控制器輸出的訊號的監視元件。自控制器輸出的訊號可與電壓是否自電力供應器施加至照射器、電壓施加時間、電壓、電流、由距離量測器所量測的照射器的遠端與對象之間的距離、位置調節器是否被操作或類似內容相關，但本揭露不限於此。
在本揭露的一個實施例中，由對象吸收的電磁波的劑量的範圍介於每一次治療為1毫戈雷(milligray，mGy)至100毫戈雷。具體而言，由對象吸收的電磁波的劑量的範圍可介於每一次治療為1毫戈雷至50毫戈雷，且更具體而言，由對象吸收的電磁波的劑量的範圍可介於每一次治療為10毫戈雷至15毫戈雷。如
本文中所使用的用語「一次性照射(one-time irradiation)」意指電磁波被連續地照射至對象上而無時間上的中斷，且用語「一次性治療」意指將電磁波照射至對象的一系列動作，且可包括一次性照射或多次性照射(multiple-time irradiation)。當由對象在每一次性治療或一次性照射時吸收的電磁波的劑量低時，本揭露的所述電磁波治療裝置不會充分地達成所期望效果，且當由對象在每一次性治療或一次性照射時吸收的電磁波的劑量過高時，由於電磁波的能量可能在對象中蓄積，因此可能發生例如細胞損壞及死亡等細胞毒性效應，或者可能發生例如皮膚損壞或發生癌症等副作用，此不是較佳的。由對象吸收的電磁波的劑量可藉由量測由對象直接吸收的電磁波的劑量來量測，在照射器的一端處或在與照射器間隔一定距離的位置處可更包括電磁波劑量計，或者電磁波的劑量可根據照射器的遠端和對象之間的距離與來自照射器的電磁波的輸出電壓、電流及照射時間的函數來計算。舉例而言，當在利用電磁波對對象實行一次性治療的同時將電磁波照射二或更多次的情形中每一次性治療將電磁波照射多次時，可使一次性照射時的電磁波的劑量更小，以使由對象在一次性治療期間吸收的電磁波的劑量保持恆定。為此，可調節照射器的遠端與對象之間的距離、輸出電壓、電流及來自照射器的電磁波的照射時間。
在一個具體實例中，控制器可藉由調節照射器的遠端與對象之間的距離L(米)、照射時間t(秒)以及照射器的輸出電壓V(伏)、輸出電流I(安培)或輸出功率P(瓦)中的至少一
者來將由對象吸收的電磁波的劑量控制成令人滿意。在一個具體實例中，照射器的遠端與對象之間的距離L(米)的範圍可介於1×10-6米至3米，具體而言介於1×10-5米至2米，且更具體而言介於1×10-3米至1米。照射器的輸出電壓V(伏)的範圍可介於1×10-3千伏至50千伏，具體而言介於0.01千伏至40千伏，且更具體而言介於0.1千伏至25千伏。照射器的輸出電流I(安培)的範圍可介於1×10-3毫安培至100毫安培，具體而言介於5×10-3毫安培至70毫安培，且更具體而言介於0.01毫安培至50毫安培。照射器的輸出功率P(瓦)的範圍可介於1×10-6瓦至5000瓦，具體而言介於5×10-5瓦至2800瓦，更具體而言介於1×10-3瓦至1000瓦，且更進一步具體而言介於1瓦至20瓦。電磁波的照射時間t(秒)的範圍可介於0.001秒至1000秒，具體而言介於0.005秒至800秒，且更具體而言介於0.01秒至600秒。可藉由改變照射器的遠端與對象之間的距離L(米)、照射時間t(秒)以及照射器的輸出電壓V(伏)、輸出電流I(安培)及輸出功率P(瓦)中的每一者的範圍來調節由對象吸收的電磁波的劑量，且可藉由五個指標的組合來確定電磁波的所期望劑量。
在本揭露的一個實施例中，自所述電磁波治療裝置照射的電磁波可被照射至對象上，具體而言被照射至對象的皮膚上。此處，對象的皮膚可為其中發生發炎性疾病且需要對其進行治療或抑制的患病部位、患病部位附近的皮膚組織、或預期會發生發炎性疾病的皮膚。另外，當電磁波被照射至對象的皮膚上時，在
對象中發生的發炎性疾病可能發生於被電磁波所照射至的皮膚以外的部位處。舉例而言，當在關節中發生發炎性疾病時，電磁波可被照射至對象的關節部位的皮膚或對象的任意部位的皮膚上。
此外，自所述電磁波治療裝置照射的電磁波可為直接照射至對象的身體中的電磁波。此處，當電磁波被直接照射至對象的身體中時，所述電磁波可被直接照射至發生發炎性疾病且需要對其進行治療或抑制的患病部位、預期會發生發炎性疾病的部位、或身體的除已發生發炎性疾病的部位以外的部位上。
因此，對象的被電磁波所照射至的部位可為皮膚或身體中的部位，且可為患病部位或除所述患病部位以外的部位。
在本揭露的一個實施例中，所述電磁波治療裝置可更包括裝療器，所述裝療器連接至照射器以使得由照射器產生的電磁波可被直接照射至對象的身體中。舉例而言，裝療器可被配置成被設計成直接插入至對象的身體中的管的形式(例如光纖的形式)，以使得自照射器產生的電磁波可沿在照射器的內表面上形成的路徑被照射至對象的身體中。作為另一選擇，照射器可藉由由裝療器環繞而直接插入至對象的身體中，且自照射器照射的電磁波可藉由裝療器而被直接照射至對象的身體中。然而，裝療器不限於以上實例，且熟習此項技術者可選擇由照射器產生的電磁波可被直接照射至對象的身體中的配置。
在本揭露的一個實施例中，照射器可包括管，所述管包括陽極及陰極。在此種情形中，陽極可連接至電力供應器的一側，
且陰極可連接至電力供應器的另一側，以使得來自電力供應器的電力可被供應至包括陽極及陰極的管。在一個具體實例中，包括陽極及陰極的管可更包括至少一個閘極，且控制器的一側或另一側中的至少一者可連接至所述至少一個閘極。閘極可為柵格(grid)、導線(wire)、或具有針孔結構(pin-hole structure)的閘極中的一者。另外，閘極亦可由一或多個導線以及一或多個空的空間形成。在管中存在閘極的情形中，所述閘極可由一個閘極形成，且可為由多個閘極形成的多閘極(multi-gate)。所述閘極可誘導電子發射，且電子可基於施加至管的電壓而自陰極發射。
在一個具體實例中，陰極可包括碳奈米管(CNT)。具體而言，陰極可對應於由CNT形成的發射器。在此種情形中，陰極的場發射組件(即，發射器)可由包括多個單位紗線的CNT結構形成，所述多個單位紗線各自具有其中多個CNT進行聚集並在第一方向上延伸的結構。在此種情形中，CNT結構可被設計成使得各所述單位紗線的前端面對與第一方向相同的方向。在以此種方式設計的管的情形中，有利的是可在第一方向上發射藉由所述結構的前端而發射的電子中的大部分，所述第一方向是每一CNT及單位紗線所延伸的方向。因此，有利的是當所述管被應用於藉由金屬靶與電子的碰撞而產生X射線的X射線管時，電子中的大部分可集中至所期望碰撞部分。
然而，此僅為對照射器進行配置的實例，且照射器未必包括對應於由CNT構成的發射器的陰極，且如上所述，照射器可
照射在為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長範圍內的電磁波，且亦可照射具有在以上範圍之外的波長的電磁波，但具有在以上範圍之外的波長的電磁波可藉由更包括上述濾波器的配置來阻擋。
在本揭露的一個實施例中，由所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防的對象的發炎性疾病可為由生物標記介導的疾病。生物標記指代在對象中介導發炎性代謝反應或引起發炎性疾病的任何體內材料，且可具體而言包括白細胞介素(IL)、腫瘤壞死因子(TNF)或類似物，且更具體而言，可為IL-1β、IL-6及TNF-α中的至少一者，但本揭露不限於此。在本揭露的一個實施例中，由所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防的對象的發炎性疾病可為脂質貯積障礙。
在本揭露中，其發炎性疾病被所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防的對象可為目標，其中在對象中量測的以下指標中的至少一者被量測為高於正常情形中的情況。在一個具體實例中，在利用自根據本揭露的所述電磁波治療裝置照射的電磁波照射所述對象之後自所述對象量測的以下指標中的至少一者的值可能相較於在照射所述電磁波之前所量測的以下指標的值而言減小，-血液中IL-1β的表達水準；-血液中IL-6的表達水準；-血液中TNF-α的表達水準；-表達細胞內IL-1β的傳訊核糖核酸(mRNA)的表達水準；
-表達細胞內IL-6的mRNA的表達水準；-表達細胞內TNF-α的mRNA的表達水準；以及-細胞內脂質蓄積量。
此處，「正常」可指代對象被診斷為不具有發炎性疾病或者對象被診斷為不可能發生發炎性疾病的情形。
在本揭露的一個實施例中，由所述電磁波治療裝置治療、抑制或預防的對象的發炎性疾病可為自體免疫性疾病或自體發炎性疾病。具體而言，自體免疫性疾病可包括年齡相關性黃斑點退化(AMD)；發炎性皮膚病、乾癬、特應性皮膚炎；系統性硬皮病、硬化症；克羅恩氏病、潰瘍性結腸炎；呼吸窘迫症候群、成人呼吸窘迫症候群；急性呼吸窘迫症候群(ARDS)；皮膚炎；腦膜炎；腦炎；眼色素層炎；結腸炎；腎絲球性腎炎；過敏狀況、濕疹、哮喘、T細胞浸潤、與慢性發炎性應答相關的其他狀況；動脈粥樣硬化；白細胞黏附缺陷；關節炎、類風濕性關節炎、發炎性關節炎、青少年型類風濕性關節炎、骨關節炎、乾癬性關節炎；全身性紅斑狼瘡(SLE)；狼瘡性腎炎(LN)；糖尿病、I型糖尿病，胰島素依賴型糖尿病；多發性硬化；雷諾症候群；自體免疫性甲狀腺炎；過敏腦脊髓炎；休格倫氏症候群、青少年型糖尿病；結核病；肉狀瘤病；多發性肌炎；肉芽腫病及血管炎；與常見於結核病的由細胞介素及T淋巴細胞介導的急性及遲發型超敏反應相關聯的免疫應答；惡性貧血、阿狄森病；與白細胞滲出相關的疾病；中樞神經系統發炎性障礙；多器官損傷症候群；溶血性貧血；
冷球蛋白血症、庫姆氏陽性貧血；重症肌無力；抗原-抗體複合體介導的疾病；抗腎絲球基底膜病；抗磷脂症候群；過敏神經炎；葛瑞夫氏病；朗伯-伊頓二氏肌無力症候群；大皰性類天皰瘡；天皰瘡；自體免疫性多內分泌病變；賴特氏病；僵人症候群；白塞病；巨細胞動脈炎；免疫複合體腎炎；IgA腎病；IgM多發性神經病變；以及免疫性血小板減少性紫癜(ITP)或自體免疫性血小板減少症。
免疫相關疾病及發炎性疾病對正常生理狀況下的損傷或損壞作出應答，會啟動自損傷或損壞的恢復，並啟動針對外來生物的先天性及後天性防禦，且因此是重要的、相當複雜的且通常是多個互連的生物途徑的症狀或後果。當該些正常生理路徑與反應的強度直接相關時，由於異常調適或過度刺激、由於其本身、或由於其組合而會產生疾病或病理狀況，從而導致進一步的損傷或損壞。
自體發炎性疾病可包括家族性地中海熱(FMF)；TNF受體關聯性週期熱症候群(TRAPS)；高IgD伴週期熱症候群(HIDS)；青少年特發性關節炎全身發作(斯蒂爾氏病)；災難性抗磷脂症候群(CAPS)；家族性冷自體發炎性症候群；穆-韋氏症候群；白細胞介素1受體拮抗劑缺乏(DIRA)；新生兒多系統發炎性疾病(NOMID)；以及慢性嬰兒神經皮膚關節(CINCA)症候群。
脂質儲存障礙可包括A、B及C型尼曼-匹克病；二型戈謝病；法佈雷氏病；神經節苷脂貯積病；泰-薩病；桑霍夫病；克
拉培氏病；以及異染性白質失養症、肝炎、肝癌、肝硬化、非酒精性脂肪肝或膽固醇酯貯積病及鮑爾曼氏病。
根據本揭露的所述電磁波治療裝置可與已知的發炎性疾病治療組成物一起使用，以便治療、抑制或預防對象的發炎性疾病。具體而言，將發炎性疾病治療組成物給藥至對象，且然後使用根據本揭露的所述電磁波治療裝置將電磁波照射至對象上，以使得可進一步增強治療發炎性疾病的效果。作為另一選擇，將發炎性疾病治療組成物施用於對象的患病部位，且然後使用根據本揭露的所述電磁波治療裝置將電磁波照射至對象上，以使得可進一步增強治療發炎性疾病的效果。
本揭露提供一種操作上述電磁波治療裝置的方法，且可包括：將照射器定位成利用電磁波來照射對象；以及藉由照射器利用電磁波來照射對象。在一個具體實例中，上述電磁波治療裝置可更包括裝療器，所述裝療器連接至照射器、進而使得由照射器產生的電磁波可被直接照射至對象的身體中，且操作裝療器的方法可包括：將裝療器插入至對象的身體中；以及藉由照射器將電磁波照射至對象的身體中。此處，裝療器如先前在本說明書中所定義。
本揭露提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的方法，所述方法包括利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射對象。另外，本揭露提供一種使用上述電磁波治療裝置治療、抑制或預防對象的發炎性
疾病的方法。此外，本揭露提供一種治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的電磁波以及一種所述電磁波的治療、抑制或預防對象的發炎性疾病的用途，所述電磁波具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長。
<實例>
在下文中，將詳細闡述實例，以使得展示本揭露的操作及效果。然而，以下實例僅是對本揭露的例示，且不旨在限制本揭露的範圍。
實例1. 根據電磁波的照射時間來確認細胞生存力
進行了以下實驗，以確認當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至細胞上時是否存在毒性(例如細胞死亡)。
將RAW264.7巨噬細胞與含有10%胎牛血清(fetal bovine serum，FBS)及1%青黴素-鏈黴素的杜爾貝寇氏改良伊戈氏培養基(Dulbecco’s modified Eagles’Medium，DMEM)在37+/-2℃下及5% CO2氣氛中進行培養。將所述細胞以1×104細胞/孔(well)接種於96孔板(96 well-plate)上。利用電磁波(波長為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米，在0.07米的距離處輸出功率為4.9瓦)分別照射所述細胞達5分鐘、10分鐘及20分鐘，且然後在37+/-2℃下培養達24小時。將所述細胞與XTT試劑在37+/-2℃下培養達2小時，且然後使用微板讀數儀(microplate reader)(伯樂實驗室(Bio-Rad Laboratories)，海克
力斯，加利福尼亞州，美國)在450奈米下量測了細胞生存力。
作為結果，如圖2中所示，確認出當RAW264.7巨噬細胞在不同的照射時間處被利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射時，相較於未利用電磁波來照射的RAW264.7巨噬細胞而言，細胞生存力不存在顯著差異。據以，確認出即使當具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至細胞上時，亦未觀察到細胞毒性(例如細胞死亡或細胞損壞)。
實例2. 確認電磁波對經脂多醣(lipopolysaccharide，LPS)處置的RAW264.7巨噬細胞的發炎性應答的影響
進行了以下實驗，以藉由當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至誘導了發炎性應答的細胞上時所引起的分子水準的變化來確認對發炎性應答的治療效果。
西方墨點轉漬
將RAW264.7巨噬細胞以1×105細胞/孔的密度接種於6孔板上，培養達24小時，且然後利用500微莫耳/升(μM)脂多醣(LPS)進行處置達3小時以誘導發炎性應答。利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長以及為4.9瓦的輸出功率的電磁波在0.07米的距離處照射經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞達10分鐘，且然後在37+/-2℃下及5% CO2的氣氛中培養達21小時，而不進一步照射電磁波。為實行西方墨
點轉漬，自未經LPS處置的正常RAW264.7巨噬細胞、經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞及在實行LPS處置之後利用電磁波照射的RAW264.7巨噬細胞萃取出了蛋白質，且然後使用蛋白質測定試劑(伯樂，海克力斯，加利福尼亞州，美國)量測了所萃取的蛋白質的濃度。將所萃取的蛋白質樣品與十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate，SDS)緩衝溶液以1：1的比率進行了混合，且然後加熱達10分鐘以使所述蛋白質轉化。在每柱12% SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳(polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE)上樣30微克蛋白質樣品之後，藉由電泳分離蛋白質樣品，且然後電性轉移至聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)膜(密理博(Millipore)，貝德福德，馬薩諸塞州，美國)。在室溫下藉由含有5%牛血清白蛋白(bovine serum albumin，BSA)的磷酸鹽緩衝鹽水(phosphate buffered saline，PBS)溶液將PVDF膜封閉達2小時。將PVDF膜與抗IL-1β抗體(1：1000)在4℃下培養達16小時。將所述膜與山葵過氧化物酶共軛第二抗體(horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody)一起培養達1小時。為檢測IL-1β，利用增強發光(enhanced luminescence，ECL)試劑來培養所述膜，且使用化學發光檢測器對IL-1β的表達進行了檢測。使用ImageJ程式對IL-1β的表達進行了分析。
自正常的RAW264.7巨噬細胞、其中進行LPS處置以誘導發炎性應答的RAW264.7巨噬細胞、以及在進行LPS處置之後利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米
的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞確認出IL-1β蛋白表達的西方墨點轉漬(如圖3的A中的左側中所示，依次示出「正常」、「發炎誘導」、「發炎誘導+X射線」)。作為藉由對西方墨點轉漬結果的影像分析對IL-1β的表達水準進行相對定量分析的結果，相較於正常的RAW264.7巨噬細胞而言，在其中進行LPS處置以誘導發炎性應答的RAW264.7巨噬細胞中，IL-1β的表達水準增加了329.8(±17.1)%。另一方面，相較於其中誘導了發炎性應答的RAW264.7巨噬細胞而言，在利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞中，IL-1β的表達水準降低了297.8(±14.2)%，且因此表現出顯著的發炎性應答降低效果，且相較於正常細胞而言不存在顯著差異。據以，確認出當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至發炎性應答減少的細胞上時，IL-1β蛋白的表達減少，且作為結果，確認出具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波減少了細胞的發炎性應答。
免疫細胞化學
將RAW264.7巨噬細胞以5×103細胞/孔接種於8個室(chamber)中。將所述細胞劃分成以下3組：正常RAW264.7巨噬細胞；經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞；在LPS處置之後利用電磁波照射的RAW264.7巨噬細胞。利用500微莫耳/升LPS處置所述細胞達3小時。並且利用具有波長的電磁波(波長為0.05
奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米，且在0.07米的距離處輸出功率為4.9瓦)照射經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞達10分鐘，且然後在37+/-2℃下及5% CO2的氣氛中培養達21小時。利用4%福爾馬林將3組細胞固定達10分鐘，並將細胞膜溶解於0.1%曲拉通X-100(Triton X-100)溶液中。在室溫下，將所述細胞與抗IL-1β抗體一起培養達1小時且與阿雷沙螢光488(Alexa Fluor 488)共軛第二抗體(Alexa Fluor 488-conjugated secondary antibody)(1：1000)一起培養達1小時。利用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(激發波長：358奈米，且發射波長：461奈米)將細胞核染色。使用螢光顯微鏡(K1-Fluo，奈米觀測系統公司(Nanoscope System Co.)，大田，韓國)獲得了螢光影像，並使用ImageJ量測並分析了螢光強度。
作為結果，如圖3中所示，即使在藉由免疫細胞化學分析進行的IL-1β蛋白表達分析中，相較於未利用LPS來處置的正常RAW264.7巨噬細胞而言，在經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞中IL-1β的表達增加了357.3%(+/-23.2)，但相較於經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞而言，在利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞中IL-1β的表達減少了173.1%(+/-8.1)，從而表現出顯著的表達減少效果。據以，確認出當利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射誘導了發炎性應答的細胞時，作為發炎性因子的IL-1β蛋白的
表達減少，且作為結果，確認出具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波減少了細胞的發炎性應答。
實時聚合酶鏈反應(量化聚合酶鏈反應(quantitative PCR，qPCR))
將所述細胞劃分成以下3組：正常RAW264.7巨噬細胞；經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞；以及在實行LPS處置之後利用電磁波照射的RAW264.7巨噬細胞。使用TRIzol試劑分別自RAW264.7細胞組分離出了總RNA；使用超級腳本III(SuperScript III)第一股互補脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)(Complementary DNA，cDNA)合成試劑盒自1微克總RNA合成出了cDNA。
使用西巴格林PCR預混液(SYBR Green PCR Mix)在應用生物系統7500快速實時PCR系統(Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR System)(賽默飛世爾科學(Thermo Fisher Scientific)，沃爾珊，馬薩諸塞州，美國)上實行了實時PCR。cDNA的擴增包括最初在95℃下進行變性(denaturation)達10分鐘、隨後在95℃下進行40個循環的變性達10秒、在60℃下進行退火達30秒、以及在72℃下延伸達30秒。用於擴增的引子示出於下表1中。使用2-△△Ct方法計算出了相對mRNA水準，並將其歸一化為β-肌動蛋白。
<表1>
作為結果，如圖3中所示，相較於正常RAW264.7巨噬細胞而言，在經LPS處置RAW264.7巨噬細胞中表達IL-1β蛋白的mRNA水準增加了260%(+/-57.6)，但相較於經LPS處置RAW264.7巨噬細胞而言，在利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞中表達IL-1β蛋白的mRNA水準減少了29.2%(+/-11.8)，從而表現出顯著較低的mRNA水準(圖3的C)。
另外，如圖3的D及圖3的E中所示，相較於正常RAW264.7巨噬細胞而言，在經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞中表達IL-6及TNF-α的mRNA水準分別增加了613.1%(+/-175)及455.4%(+/-80.0)，但在利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞中表達IL-6及TNF-α的mRNA水準分別降低了17.4%(+/-15.9)及58.8%(+/-16)，從而表現出顯著較低的mRNA水準(圖3的D及圖3的E)。
據以，確認出當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至誘導了發炎性應答的細胞上時，表達引起發炎性應答的IL-1β、IL-6及TNF-α蛋白的
mRNA水準顯著降低，且作為結果，確認出具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波降低了所述細胞的發炎性應答。
脂質蓄積分析
將RAW264.7巨噬細胞接種於培養皿中達24小時，並利用500微莫耳/升LPS進行處置達3小時以誘導發炎性應答。此後，利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長以及為4.9瓦的輸出功率的電磁波在0.07米的距離處照射經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞達10分鐘，且然後在不進一步照射電磁波的情況下在37+/-2℃下及5% CO2的氣氛中培養達21小時。此後，使用托莫科布(Tomocube)HT-1S顯微鏡(托莫科布，大田，韓國)獲得了未利用LPS來處置的正常RAW264.7巨噬細胞、經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞及在實行LPS處置之後利用電磁波照射的RAW264.7巨噬細胞的活細胞影像。使用托莫工作室(Tomostudio)軟體基於所述細胞的三維(three-dimensional，3D)折射率(refractive index，RI)分佈對所述細胞中脂質蓄積的程度進行了分析。
如圖4中所示，作為藉由3D全像圖分析來確認所述細胞中蓄積的脂質液滴量的結果，確認出相較於經LPS處置的RAW264.7巨噬細胞而言，在利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波而處置的RAW264.7巨噬細胞中脂質的分佈顯著減少(圖4的A)，且甚至當對脂質蓄
積量進行定量比較時，確認出脂質的分佈減少了0.017%(+/-0.012)，且觀察到了脂質蓄積量的顯著減少(圖4的B)。據以，確認出當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至誘導了發炎性應答的細胞上時，與發炎性應答相關聯的細胞中的脂質蓄積量顯著減少，且作為結果，確認出具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波可治療、抑制或預防發炎性應答。
實例3. 發炎性誘導動物模型中的發炎性因子的分析
將8週齡雄性C5BL/6小鼠(東方生物公司(Orient Bio Inc.)，京畿道，韓國)單獨圈養，以容許其在受控環境(室溫(24+/-2℃，且濕度為40±2%)中自由夠及水及食物(基於AIN-93G配方)，光/暗循環(light/dark cycle)為12小時。將小鼠穩定達一週，且然後將5毫克/千克LPS給藥至每一小鼠的腹腔中，且在4小時之後，利用具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長及為4.9瓦的輸出功率的電磁波在0.05米的距離處照射一些小鼠達10分鐘。在進行4小時的LPS給藥之後，自未利用所述電磁波來照射的小鼠及利用所述電磁波來照射的小鼠的心臟取血至肝素管中。
使用酶聯免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)(ELISA；研究與發展系統(R&D systems))確認出作為發炎性細胞介素的IL-1β的表達水準。將所獲得的小鼠血漿樣品及50微升標準IL-1β包被上清液放置於96孔板上，容許其在
室溫下進行反應，並利用1倍洗滌緩衝液(1X wash buffer)進行了3次洗滌。將100微升共軛物放置於96孔板上，並容許其在室溫下進行反應達1小時，然後利用1倍洗滌緩衝液進行了3次洗滌，且然後添加底質(substrate)並容許其在室溫下進行反應達30分鐘。在添加停止液(stop solution)之後，藉由分光光度計在450奈米的波長下量測了光吸收程度，並藉由與對照組的光吸收程度進行比較而計算出了IL-1β蛋白的量。
作為結果，如圖5中所示，當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至利用LPS處置的小鼠上以誘導發炎時，可確認出相較於未誘導發炎的小鼠而言，為IL-1β的蛋白的量顯著減少。據以，確認出即使當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波直接照射至動物模型上時，亦可治療或抑制發炎性疾病。
自以上結果確認出，即使當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至除對象的患病部位以外的部位上時，亦可有效地減少對象中誘導發炎性應答的因子的量。換言之，確認出當將具有為0.05奈米或大於0.05奈米且為10奈米或小於10奈米的波長的電磁波照射至對象的全身時，可充分治療、抑制或預防發炎性疾病。
儘管已參照示例性實施例闡述了本揭露，然而熟習此項技術者應理解，可在不背離本揭露的精神及範圍的情況下進行各
種改變。
Claims (15)
- 一種電磁波治療裝置，用於治療、抑制或預防對象的發炎性疾病，包括：電力供應器；照射器，被配置成自所述電力供應器接收電力，並利用具有0.05奈米或大於0.05奈米且10奈米或小於10奈米的波長的電磁波來照射所述對象；以及控制器，被配置成調節自所述照射器照射的電磁波的波長或劑量，其中所述照射器對應於包括陽極及陰極的管，其中所述陽極連接至所述電力供應器的一側，且所述陰極連接至所述電力供應器的另一側，且包括碳奈米管(CNT)。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括濾波器，所述濾波器被配置成阻擋自所述照射器發射的電磁波中具有小於0.05奈米的波長的電磁波。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括保護器，所述保護器環繞所述照射器的至少一部分。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括距離量測器，所述距離量測器被配置成量測所述照射器的遠端與所述對象之間的距離(L，米)。
- 如請求項4所述的電磁波治療裝置，更包括位置調節 器，所述位置調節器被配置成調節所述照射器的遠端與所述對象之間的距離。
- 如請求項5所述的電磁波治療裝置，其中所述控制器藉由基於由所述距離量測器量測的距離而控制所述位置調節器來調節所述照射器的遠端與所述對象之間的距離。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括準直器，所述準直器被配置成調節電磁波的照射範圍或強度。
- 如請求項7所述的電磁波治療裝置，其中所述準直器由所述控制器控制。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，其中所述控制器控制自所述電力供應器供應至所述照射器的電壓或電流。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括監視元件，所述監視元件被配置成顯示自所述控制器輸出的訊號。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，其中所述電磁波治療裝置將電磁波直接發射至所述對象的皮膚上或所述對象的身體中。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，更包括裝療器，所述裝療器連接至所述照射器以使得由所述照射器產生的電磁波被直接照射至所述對象的身體中。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，其中所述管更包括至少一個閘極，所述控制器的一側或另一側中的至少一者連接至至少一個所 述閘極。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，其中所述對象的所述發炎性疾病是由生物標記介導的疾病或脂質貯積障礙，所述生物標記包括白細胞介素(IL)-1β、白細胞介素-6及腫瘤壞死因子(TNF)-α中的至少一者。
- 如請求項1所述的電磁波治療裝置，其中所述對象的所述發炎性疾病是自體免疫性疾病或自體發炎性疾病。
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