WO2017064998A1 - 生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそのための近赤外線の透過調整方法 - Google Patents

生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそのための近赤外線の透過調整方法 Download PDF

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chromosome
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田中　洋平
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田中　洋平
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light

Definitions

  • the present invention relates to a device that induces a biological tissue reaction, a biological hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing in a living body skin such as a human body or deeper by artificial rays or electromagnetic waves, and a biological tissue using the device. It relates to a method of inducing biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing to prevent or treat morphological changes, functional decline, aging and diseases, and a near infrared transmission control method using the same. is there.
  • Morphological changes, functional decline, aging, and diseases of living tissues are undesired biological phenomena that can occur in general for animals, especially humans, and often interfere with daily life and social life. Need treatment.
  • Muscle hypertony tends to increase with age, and is a muscle disease in which smooth exercise becomes difficult due to excessive contraction of the muscle. This muscle overtension is observed in muscle stiffness such as a gear phenomenon and a lead pipe phenomenon that are sometimes seen in Parkinson's disease.
  • Muscle hypertrophy is a muscular disease caused by hyperplasia or hypertrophy of the muscles such as masseter hypertrophy (so-called Ella beam), thick lower leg (so-called radish).
  • convulsions are muscle diseases in which muscles are involuntarily contracted violently and muscle tension is increased.
  • excessive contraction is a disease that requires treatment when the subcutaneous muscles contract excessively, resulting in a linear depression in the skin and appearing as wrinkles or sagging of the skin.
  • regenerative medicine is a medical treatment aiming at regeneration and recovery of functions of living cells, tissues and organs lost due to accidents and illnesses, and is one of the major issues of medicine in the future.
  • regenerative medicine is often performed by transplanting the patient's own healthy skin / subcutaneous tissue or autologous tissue to the affected area for congenital malformations, trauma, post-operative deformation or tissue loss.
  • reconstructive surgery is highly invasive to the patient and leaves wounds on the sampled area in addition to the affected area of the patient, resulting in a large physical and mental burden on the patient and the occurrence of complications. It increases the risk.
  • hematopoietic stem cell transplantation is performed as a treatment for blood diseases such as leukemia.
  • hematopoietic stem cells are collected by bone marrow transplantation or cord blood transplantation.
  • Bone marrow transplantation places a heavy burden on the donor, and cord blood transplantation limits the number of patients that can be transplanted depending on the amount of cord blood. Therefore, there are still many problems to be solved for hematopoietic stem cell transplantation.
  • stem cells are stimulated to induce differentiation of stem cells to create target cells, tissues, and organs, and finally regenerate lost tissues and organs.
  • stem cells are known to exist in various ways, and are present in most organs and tissues of the living body.
  • stem cells such as hematopoietic stem cells and neural stem cells
  • ES cells Embryonic ⁇ ⁇ Stem Cell
  • ES cells are cells made from early embryos (fertilized eggs) that have passed about 5-7 days after fertilization in humans and about 3-4 days in mice, so there are ethical problems and practical use in regenerative medicine. There are many high hurdles in conversion.
  • Stem cells that have recently attracted attention in place of ES cells include adipose stem cells that can be collected in large quantities by treatment such as liposuction, and mesenchymal stem cells in the bone marrow. These cells are said to be able to be induced into cells such as bone, cartilage, fat, heart, nerve and liver, and are attracting attention as a leader in regenerative medicine.
  • this stem cell can be used, differentiation can be induced to the target cell in vitro or in vivo, and then transplanted to the affected area of the patient, thereby enabling treatment.
  • this stem cell can be efficiently activated, proliferated, and further differentiated, the efficiency of regenerative medicine can be increased. Specifically, it is possible to create specific cells, tissues, and organs necessary for regenerative medicine, activate hematopoietic stem cells, improve bone marrow transplantation results, and activate osteoblasts This also facilitates the reconstruction of the bone cortex after the fracture.
  • Patent Document 1 discloses that there are cells that differentiate into osteoblasts in the human amniotic epithelial cell layer, and that the amniotic membrane is separated from the placenta and cultured in vitro, thereby transforming the cells into osteoblasts. It is disclosed that differentiation can be induced.
  • an extracellular matrix present in a fat piece is digested from a human fat piece by collagenase treatment to form a cell group, and then a mature adipocyte population is separated by centrifugation and further cultured in a primary culture.
  • a method for separating fibroblasts that induce differentiation into osteoblasts is disclosed.
  • malignant tumors such as cancer and sarcoma.
  • This malignant tumor is a cause of high mortality worldwide.
  • surgical treatment to remove the lesion radiation therapy such as X-ray / electron beam / ⁇ -ray irradiation to the lesion, anticancer agent
  • radiation therapy such as X-ray / electron beam / ⁇ -ray irradiation to the lesion
  • anticancer agent Various treatment methods such as chemotherapy by administration and hyperthermia by infrared irradiation are administered alone or in combination.
  • hyperthermia is relatively less invasive than surgery, chemotherapy, and radiotherapy, and it is said that there are few serious side effects, but the malignant tumors to be treated are limited.
  • problems to be overcome such as large-scale and expensive equipment and facilities, and the burden on patients because they are heated by far infrared rays for a long time.
  • thermotherapy Many of the commercially available infrared irradiation devices that are widely used for such thermotherapy are said to emit far infrared rays mainly from an integrated infrared radiation source, but actually, near infrared rays are also emitted considerably.
  • near infrared rays have higher energy than far infrared rays and are absorbed by the surface layer, and therefore have low permeability to the deep part of a patient's living body. For that reason, in order to sufficiently heat a lesion in the deep part of a living body of a patient with a commercially available infrared irradiation device, far infrared rays are irradiated for a long time or a strong output is required.
  • Patent Document 3 discloses a laser treatment apparatus that is used for cancer treatment by irradiating near-infrared rays of 904 nm.
  • Such near-infrared light near 904 nm is absorbed at a very high rate by melanin that is colored on the skin surface layer, so even though it is a white race with a relatively small amount of melanin, it is not suitable for irradiation to the colored site skin with pigmentation.
  • irradiation of the skin of colored people with much melanin is likely to cause adverse events such as burns, and is not suitable.
  • near infrared rays in the vicinity of the wavelength are absorbed quickly by the melanin on the skin surface layer, and the wavelength is short and does not reach the deep part, so that it can act only on the extreme surface layer such as the epidermis.
  • strong pain is developed in a patient whose portion to be irradiated is a colored portion, particularly a patient of a colored race. For this reason, it can be irradiated only at low power, and a dramatic tumor treatment effect cannot be expected. In addition, it cannot be avoided from unavoidable adverse events such as burns in colored areas of the skin.
  • Patent Document 4 discloses a laser treatment apparatus used for treating cancer that irradiates near infrared rays of 1000 to 1800 nm and absorbs, reflects and / or scatters wavelengths of 1400 nm to less than 1500 nm and transmits near infrared rays.
  • Such a laser treatment apparatus has a lower absorption of melanin than the above-mentioned near-infrared light near 904 nm, so there are few adverse events, but near-infrared light of 1000 nm or more and less than 1500 nm is compared with near-infrared light of 1500 nm to 1800 nm.
  • near infrared light having a wavelength of 1200 nm or more and less than 1500 nm is absorbed at a very high rate by hemoglobin and water in the living body, so that it irradiates sites with a lot of hemoglobin such as reddish skin, inflammation, and mucous membranes. Then, it is absorbed especially in those parts and causes an adverse event such as a burn by continuous irradiation or high power irradiation.
  • the present inventor has found that the wavelength that is more specific than before is specifically suitable for the purpose of inducing biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance, and / or chromosome crushing, and its effect is further excellent.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by using the specified wavelength, a human or non-human animal suffering from morphological change, functional deterioration, aging or disease of a biological tissue, particularly muscle hypertonia. ⁇ It is extremely minimally invasive to patients with muscle diseases such as muscle hypertrophy, convulsions, and excessive muscle contraction, patients who require regenerative medicine that cannot be treated with existing medical technology, and patients with malignant tumors.
  • An inducing device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing made to achieve the above object is an artificial ray including at least a part of wavelengths of 1500 to 1800 nm (1500 nm to 1800 nm) and And / or an emission source that emits an artificial electromagnetic wave, and absorbs, reflects, and / or scatters at least a part of a light having a shorter wavelength than 1500 nm and a light having a longer wavelength than 1800 nm among the emitted light from the emission source.
  • a filter that transmits near infrared rays of 1500 to 1800 nm is arranged in the middle of the path between the emission source and the living tissue to be irradiated with the near infrared rays, and / or the emission source is more than 1500 nm.
  • the wavelength light and 1800 nm is that irradiates the near infrared between 1500 ⁇ 1800 nm with no or irradiation suppressed thereby irradiate the long-wavelength light.
  • the filter is preferably a dielectric film coating filter, an optical glass filter, a resin filter, and / or a water-containing filter.
  • the guidance device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is such that the wavelength range of the emitted light is 1000 to 1800 nm.
  • the guidance device for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is a laser diode in which the emission source emits laser light which is the emitted light, or a light emitting diode which emits the emitted light, a tungsten lamp A halogen lamp, a xenon lamp, a carbon heater, or a ceramic heater is preferable.
  • the emission source is an oscillation circuit for emitting the emitted light pulse or an emission circuit for continuously emitting the emitted light, a single shot or a plurality of the emitted light rays It may be connected to a timer that emits the round shot, a switch circuit that starts and stops the emission, and / or an amplification circuit that amplifies the output of the artificial ray and the artificial electromagnetic wave emission source.
  • the induction device for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance, and / or chromosome crushing may have one or more pairs of the emission source and the filter.
  • a pair of the emission source and the filter may be attached to each tip of one or more handpieces.
  • a sapphire glass cooling window contacting the living body is exposed on the surface of the handpiece in the middle of the path. It may be attached.
  • the filter covers the emission source inserted in the tip of a catheter to be inserted into the body of a human or non-human animal. It may be.
  • the biological tissue is a biological tissue of a human or non-human animal and a target tissue extracted from a human or non-human animal plant and / or It is preferable that it is selected from the cells.
  • the human or non-human animal biological tissue is more preferably a cell, tissue or organ.
  • the biological tissue is, for example, any skin subcutaneous tissue, muscle tissue, stem cell, malignant tumor of the human and the non-human animal And / or benign tumors.
  • the induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is a muscle disease treatment device, tumor treatment device, damaged cell repair device, differentiation induction device from stem cells, or regeneration assist of regenerative medicine regenerative cells An apparatus is preferred.
  • An induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is the tumor treatment device, characterized in that it does not irradiate a wavelength region of less than 1200 nm and / or a wavelength region of more than 1800 nm. To do.
  • a method for adjusting the transmission of near-infrared rays to achieve the above-described object uses an emission source that emits artificial light and / or artificial electromagnetic waves including at least some wavelengths of near-infrared rays of 1500 to 1800 nm and from there.
  • a filter that absorbs, reflects, and / or scatters at least a part of a light having a wavelength shorter than 1500 nm and a light having a wavelength longer than 1800 nm to transmit a near infrared light having a wavelength of 1500 to 1800 nm.
  • the emission source makes at least a part of a light having a shorter wavelength than 1500 nm and a light having a longer wavelength than 1800 nm non-emitted
  • Irradiating the living tissue with 1500 nm to 1800 nm near-infrared rays without irradiating or suppressing irradiation with shorter wavelength light than 1500 nm and longer wavelength light than 1800 nm The transmission of the near-infrared light is adjusted so as to induce coupling resonance and / or chromosome crushing.
  • the present invention has an emission source that emits an artificial ray and / or an artificial electromagnetic wave including at least a part of wavelengths of 1500 to 1800 nm, and has a shorter wavelength than 1500 nm of the emitted rays from the emission source.
  • the emission source emits at least a part of a light having a shorter wavelength than 1500 nm and a light having a longer wavelength than 1800 nm so that the light having a shorter wavelength than 1500 nm is emitted.
  • And near-infrared light between 1500 and 1800 nm without irradiation or suppression of irradiation with light having a wavelength longer than 1800 nm Using a guidance device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing to irradiate the body, cause any of the biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing in the living body, and
  • the treatment method may be a treatment of a muscular disease selected from tension, muscle hypertrophy, convulsions, or excessive muscle contraction, a regenerative medical treatment, or a malignant tumor treatment.
  • this treatment method uses a guidance device for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing as a tumor treatment device, and can treat all cancers including breast cancer, stomach cancer, skin cancer, cervical cancer, etc. It is preferable that the tumor is treated by irradiating or emitting the near infrared rays of 1500 to 1800 nm that irradiate the cancer primary lesion, cancer micrometastasis site, or cancer metastasis site. It is important not to irradiate near-infrared rays in the wavelength region of 1000 nm or more and less than 1200 nm because they may cause cancer cells to grow when irradiated.
  • the induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing according to the present invention and the near infrared transmission adjustment method using the induction device are extremely minimally invasive, regardless of the combined use of other treatment methods. Furthermore, it is used to prevent and treat morphological changes, functional deterioration, aging and diseases of living tissues without being affected by them.
  • This biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing induction device and the induction method using the same can be used for any kind of race, even if the skin has a colored part, Very unlikely to cause adverse events such as sensation, burns, pain, serious side effects, prevent damage to normal cells, minimize morphological changes, functional decline, aging Diseases can be prevented and treated.
  • the induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing of the present invention is useful for muscle disease treatment, tumor treatment, repair of damaged cells, induction of differentiation from stem cells, or regenerative cell regeneration assistance in regenerative medicine. Can be used.
  • This induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing, and near infrared transmission control method using the same induces the biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing.
  • the most suitable wavelength of 1500-1800 nm can be irradiated under optimal conditions, so that the hydrogen bond contained in the tissue of the tumor cell to be treated, the primary lesion of the cancer, etc. is resonated, and the double helix structure of its chromosomal DNA Can be crushed and allowed to spontaneously die (apoptotic), leading to cell death.
  • melanin is absorbed at a high rate and causes a thermal sensation.
  • Near-infrared rays of 1000 nm or more and less than 1500 nm that not only cause adverse events such as the above but also promote the growth of tumor cells are not irradiated.
  • the conventional near infrared ray of 1000 to 1800 nm has a near infrared ray with a wavelength of 1000 nm or more and less than 1500 nm that activates or promotes proliferation of tumor cells, whereas this biological tissue reaction, in vivo hydrogen bonding
  • the induction device for resonance and / or chromosome crushing preferentially induces natural death of tumor cells but hardly induces normal death of normal cells, and has near infrared rays of 1500 to 1800 nm, and thus damages normal cells and tissues.
  • tissues to be excluded, such as tumor cells can be killed preferentially by growth inhibition or natural death.
  • tumor cells By irradiating a near-infrared pulse of 1500 to 1800 nm a plurality of times, tumor cells can be selectively killed progressively.
  • the usefulness of such a range-specific 1500-1800 nm near-infrared ray has the opposite effect compared to 1000 nm or more and less than 1500 nm near-infrared ray that promotes the growth of tumor cells. Therefore, in the case of near infrared rays of 1000 to 1800 nm, the tumor growth promoting effect of near infrared rays of 1000 nm or more and less than 1500 nm and the tumor suppression effect of near infrared rays of 1500 to 1800 nm cancel each other, and it can be said that there is a sufficient effect on the tumor. There may not be.
  • near infrared rays of 1500 to 1800 nm are useful for all malignant tumors.
  • another tumor for example, HeLa widely used in experiments
  • the intensity may be lower, but it may be irradiated in the wavelength range of 1200 nm to less than 1500 nm. There may be an effect that is more than the offset.
  • This guidance device for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing has a simple structure and is small and portable, and can be easily treated without complicated operations. That's it.
  • the tumor cells are heated together with the normal cells, and the normal cells are also thermally damaged.
  • Cell killing by heat storage such as hyperthermia that kills cells, does not cause induction of cell death.
  • heat storage is not a serious side effect due to thermal diffusion due to cooling or body fluid circulation (blood flow, lymph flow, etc.) in an in vivo state rather than some heat storage,
  • direct crushing of chromosomes in proliferating cells inside the living body by hydrogen bond resonance causes an advantageous biological tissue reaction of specific cell death of tumor cells.
  • this guidance device for biological tissue reaction, hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is a specific cell death of only dividing tumor cells upon irradiation with near infrared rays having a wavelength of 1500 to 1800 nm for a very short time. Since it causes a biological tissue reaction that is difficult to damage normal cells, it is not only a tumor treatment device, but also a muscle disease treatment device for the purpose of alleviating over-constriction of excessively contracted muscles.
  • Damaged cell repair device aimed at treating scar contractures and repairing damaged cells / tissues by relaxing over-tension of vascular smooth muscles and promoting blood flow, selectively differentiated differentiated cells It is also useful as an apparatus for inducing differentiation from stem cells that can activate stem cells by dying or as a regeneration assisting apparatus for regenerative cells in regenerative medicine.
  • artificial light and electromagnetic waves can be efficiently delivered to the skin and cells, tissues and organs inside the skin, or cells, tissues and organs inside the laboratory outside the living body through the handpiece, and catheters. It is possible to directly irradiate artificial cells and electromagnetic waves directly into the body cells, tissues and organs deeper than the skin through the skin to efficiently reach the cells, tissues and organs there. .
  • muscle hypertonia is caused by causing a tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing at a lesion site / primary tumor site to be treated or a site to be regenerated. It is possible to effectively perform treatment of a muscular disease selected from muscle hypertrophy, convulsions, and excessive muscle contraction, treatment by regenerative medicine, and treatment of a malignant tumor.
  • FIG. 1 showing an embodiment, a guidance apparatus 1 for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing and a guidance method using the same will be described.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing selectively reaches only the near infrared ray of 1500 to 1800 nm from artificial light and artificial electromagnetic waves to the tissue 3 of the living body 2 It is for making it happen.
  • An induction device 1 used for the induction method of this biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is an AlGaAs (aluminum gallium arsenide) or GaAs type which is an emission source 15 of artificial rays or artificial electromagnetic waves.
  • AlGaAs aluminum gallium arsenide
  • GaAs type which is an emission source 15 of artificial rays or artificial electromagnetic waves.
  • near-infrared light having a wavelength of 1500 to 2000 nm can be transmitted in the direction of emission of laser light, which is a near-infrared light beam having a wavelength of 1000 to 1800 nm, emitted from the laser diode.
  • the first filter 16a that does not transmit infrared light by absorbing, reflecting, and / or scattering, can transmit near infrared light having a wavelength of 1240 to 2000 nm, and can absorb, reflect, and reflect near infrared light having a transmission blocking wavelength band of 920 to 1160 nm.
  • Second filter 1 that does not transmit light by scattering And a and b.
  • a lens 17 and a sapphire glass cooling window 18 that is transparent to an artificial ray and an artificial electromagnetic wave that are in contact with the living body 2 are disposed at the tip of the filter 16b in the laser light emission direction. Coolers 19a and 19b and a cooler 19c are attached to the first filter 16a, the second filter 16b, and the sapphire glass cooling window 18 which face each other while being adjacent to the laser diode 15.
  • Examples of such an emission source 15 include Titan (manufactured by Cutera; trade name, wavelength range of 1000 to 1800 nm).
  • the first filter 16a and the second filter 16b absorb, reflect, and / or absorb a transmission blocking wavelength band of a shorter wavelength light than 1500 nm and a longer wavelength light than 1800 nm while transmitting near infrared rays having a wavelength of 1500 to 1800 nm.
  • the transmission blocking wavelength band may be appropriately selected as long as the light is blocked by scattering and blocked.
  • a filter that absorbs, reflects, and / or scatters at least a part of light rays having wavelengths shorter than 1500 nm and light wavelengths longer than 1800 nm out of light rays emitted from the emission source 15, and transmits near-infrared rays of 1500 to 1800 nm.
  • the transmission wavelength and the transmission blocking so that a near-infrared ray having a wavelength of 1500 to 1800 nm can be emitted to an emission source that does not emit at least a part of the light having a shorter wavelength than 1500 nm and a longer wavelength than 1800 nm.
  • the wavelength and the non-emission wavelength may be appropriately selected.
  • the first filter 16a and the second filter 16b absorb light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm by a light-absorbing substance, and transmit near infrared rays having a wavelength of 1500 to 1800 nm to the living body 2 side. It is something to be made.
  • the first filter 16a and the second filter 16b may be, for example, a commercially available near-infrared filter, or a composite filter in which the first filter 16a and the second filter 16b are combined with an ultraviolet filter. More specifically, the near-infrared filter includes a dielectric film coating filter such as a dielectric multilayer filter, an optical glass filter, and a resin filter.
  • the dielectric film coating filter is obtained by alternately laminating a plurality of layers of metal oxides and metal fluorides having different refractive indexes, and using light interference by a transparent thin film, a light having a wavelength shorter than 1500 nm or longer than 1800 nm.
  • Dielectric multilayer film that selectively shields light in the wavelength region of wavelength light such as a laminated film of a high refractive index layer such as vapor deposited TiO 2 and a low refractive index layer such as vapor deposited SiO 2 Is a dielectric multilayer coating filter attached to a transparent substrate such as a glass substrate.
  • the dielectric multilayer coating filter include various series of TS OD2 long pass filters and various series of TS OD2 short pass filters (all manufactured by Edmund Optics Japan, Inc .; trade names).
  • the optical glass filter is CuO-fluorophosphate glass containing 0.5% or less of V 2 O 5 and metal fluoride in the main components P 2 O 5 and CuO, and the resin filter is a diimonium dye. And a resin film containing 50% or less of a near-infrared absorbing dye.
  • a cold filter may be used in combination. As a result, the wavelength range of the near infrared rays to be irradiated becomes 1500 to 1800 nm.
  • Either of the first filter 16a and the second filter 16b is a water-containing filter that efficiently absorbs a wavelength of 1400 nm or more and less than 1500 nm and a wavelength of more than 1800 nm, for example, an aqueous layer-containing filter, but other near infrared filters And may be used in combination.
  • the water-containing filter is, for example, a cell such as quartz or glass filled with water, and the water absorbs a wavelength of 1400 nm or more and less than 1500 nm and a wavelength exceeding 1800 nm, preferably exceeding 1700 nm. It reduces the transmission of wavelengths.
  • the water layer may be distilled water, ion-exchanged water, tap water, electrolytes such as inorganic salts and organic salts, non-electrolytes such as sugars, such as physiological saline and Ringer's solution, monoliths such as methanol and ethanol.
  • An aqueous solution in which one or more of additives such as alcohol and polyol such as ethylene glycol are dissolved may be used.
  • Wavelengths of 1400 nm or more and less than 1500 nm are easily absorbed by water, for example, water in a biological component, or water in the epidermis or endothelium near the surface of the living body. Therefore, not only does it cause adverse events such as heat, burns, and pain, but it also does not enter the deep part of the living body, so it is not irradiated.
  • the first filter 16a and the second filter 16b may be integrated, or any filter.
  • a sapphire glass cooling window 18 and a cooler 19c disposed along the sapphire glass cooling window 18 are attached to the front end surface of the handpiece 30 so as to be exposed so as to come into contact with the living body 2.
  • the coolers 19a and 19b are a water-cooled cooler, an air-cooled cooler, a heat exchange cooler using a rectifier or a thyristor converter, a thermoelectric conversion element, the first filter 16a, the second filter 16b, and sapphire glass cooling. The heat accumulated in the window 18 is released.
  • the oscillation circuit 11 is connected to the modulation circuit 13 for emitting laser light in pulses, and is further connected to the laser diode 15 in the handpiece 30 via a connection cord.
  • a timer 12 that emits laser light continuously for a predetermined time and a switch circuit 14 that emits the laser light once or a plurality of times are connected to the modulation circuit 13.
  • a cooler control circuit 21 is connected to the coolers 19a, 19b, and 19c in the handpiece 30.
  • a near-infrared reflector (not shown) may be provided on the back side of the laser diode 15.
  • an AlGaAs-based or GaAs-based light emitting diode may be used.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is used as follows.
  • oscillation from the oscillation circuit 11 is caused by the timer 12 and by the modulation circuit 13 for example, 0.4 to 100 milliseconds, preferably 0.5 to 100 milliseconds, with a pulse width of 0.4 to 100 milliseconds.
  • Is applied to the laser diode 15. This irradiation treatment is repeatedly performed every day or at regular intervals.
  • the laser diode 15 serving as a flash lamp emits a pulse of laser light, which is emitted light including near infrared rays with a wide range of wavelengths.
  • Unnecessary light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm are sequentially shielded by the first filter 16a and the second filter 16b.
  • the shielding includes a case where the light is reduced in a range where the light of these wavelengths is not substantially irradiated.
  • the emitted light reaches the first filter 16a and the second filter 16b, and a part of the light having a wavelength shorter than 1500 nm and a light having a longer wavelength than 1800 nm are partially absorbed. Transmission is substantially blocked.
  • the irradiation wavelength upper and lower limits may include, for example, an error of about the rounded wavelength.
  • the first filter 16a and the second filter 16b are cooled by the coolers 19a and 19b that are driven according to the instruction signal from the cooler control circuit 21, and as a result, the first filter 16a and the first filter 16a that rise in water temperature due to absorption of near infrared rays
  • the second filter 16b is also cooled at the same time.
  • the laser beam is focused by the lens 17 as necessary, and is emitted to the outside as an artificial light beam and an artificial electromagnetic wave 20 having a desired wavelength to be irradiated through the sapphire glass cooling window 18.
  • the sapphire glass cooling window 18 at the tip of the handpiece 30 is brought into contact with the skin of the living body 2 toward the tissue 3 of the living body 2 to be treated. Then, the artificial ray and the artificial electromagnetic wave 20 reach the tissue 3 through the skin epidermis and dermis in the living body 2. At this time, the moisture of the skin is heated by the artificial light and the artificial electromagnetic wave 20, but since the epidermis is in contact with the sapphire glass cooling window 18, the heat of the epidermis / dermis is the cooling window 18 having a high thermal conductivity. Conduct to sapphire.
  • the sapphire glass cooling window 18 is cooled to a constant temperature of, for example, 20 ° C. by a cooler 19 c driven according to an instruction signal from the cooler control circuit 21, so that no adverse events such as heat, burns, and pain occur. Always cool the epidermis and dermis.
  • the artificial light beam and the artificial electromagnetic wave 20 reach the tissue 3 safely by the cooling window 18 without causing adverse events such as heat, burns, and pain, and without being absorbed by the surface, and exhibit a therapeutic effect.
  • the artificial light beam and the artificial electromagnetic wave 20 do not cause thermal denaturation of proteins and the like, and are protected from excessive temperature rise with abundant blood flow.
  • cells in the growth phase of malignant tumor tissue 3 such as tumor cells and tumor foci are highly sensitive to artificial light and artificial electromagnetic wave 20, so that the energy of artificial light and artificial electromagnetic wave 20 is more absorbed by tissue 3. The As a result, treatment can be performed.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance, and / or chromosome crushing.
  • the artificial light and artificial electromagnetic wave emission source 15 may emit light in the wavelength range from ultraviolet rays to visible light as long as it is infrared rays including near infrared rays of 1500 to 1800 nm.
  • a lamp that emits near-infrared light for example, a tungsten lamp that is a white bulb with tungsten filament, a halogen lamp that is a bulb containing tungsten and a tungsten filament, and a lamp that contains xenon gas is enclosed.
  • the first filter 16a and the second filter 16b are made of a transparent inorganic material such as quartz or glass, or an epoxy, as long as it substantially shields light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm. Water may be allowed to pass through the gap 23 of the cell made of a transparent resin such as resin or silicone resin. The order of the filters 16a and 16b may be reversed.
  • the guidance device 1 used in the guidance method of the biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing in FIG. 2 operates as follows.
  • a wide range of wavelengths of light emitted from the tungsten lamp 15 serving as a flash lamp or reflected by the reflector 22 is pulsed.
  • the artificial light and the artificial electromagnetic wave reach the first filter 16a, and a part of the light is transmitted by the filter 16a, and transmission of light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm is reduced and blocked.
  • a pump (not shown) is driven in accordance with an instruction signal from the cooler control circuit 21 (see FIG. 1), the water in the gap 23 is circulated, and the filter 16a is cooled.
  • the artificial light and the artificial electromagnetic wave reach the second filter 16b, and the transmission of light having a shorter wavelength than 1500 nm and a light having a longer wavelength than 1800 nm is further reduced and almost blocked.
  • the light beam is appropriately converged by the lens 17, and is transmitted to the tissue 3 in the living body 2 through the sapphire glass cooling window 18 as an artificial light beam and an artificial electromagnetic wave 20 having a desired wavelength to be irradiated.
  • the second filter 16b and the sapphire glass cooling window 18 may be cooled by a cooler (not shown), as shown in FIG.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the induction method of biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing, and the induction device 1 used therefor.
  • the artificial light and artificial electromagnetic wave emission source 15 is a heater that emits heat rays including near infrared rays, for example, a carbon heater using carbon fiber as a heat source, and insulating ceramics instead of the laser diode. It may be a ceramic heater that uses a heat radiation source or a semiconductor ceramic as a heat source.
  • the first filter 16a that absorbs light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm includes a transparent inner tube made of quartz or glass in which these rod-shaped heaters are inserted, and quartz in which they are inserted, It may be formed by water flowing through the gap 23 between the inner tube / outer tube of the double tube 24 made of glass or a resin-made outer tube such as epoxy resin or silicone resin. .
  • the heater 15 does not have to have an oscillation circuit or a modulation circuit in order to continuously emit heat rays, and may instead have an amplifier circuit. May be provided with a shutter (not shown).
  • the guidance device 1 used in the guidance method for the biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing in FIG. 3 operates as follows.
  • a voltage that provides a desired output is applied to the heater 15 via the amplifier circuit (not shown) by the timer 12 or the switch circuit 14 (see FIG. 1).
  • the heat rays emitted from the heater 15 reach the first filter 16a surrounding the periphery, and a part of the heat rays is absorbed by the water in the gap 23 between the double tubes 24 of the filter 16a, so that the heat ray is 1400 nm or more and less than 1500 nm. Transmission of wavelengths is reduced and transmission of wavelengths exceeding 1800 nm is blocked.
  • a pump (not shown) is driven according to an instruction signal from the cooler control circuit 21 (see FIG. 1) to circulate water in the gap 23, and the heater 15 is cooled together with the filter 16a.
  • the heat rays that have passed through the filter 16a are reflected directly or by the reflecting plate 22 and reach the second filter 16b, and transmission of light having a wavelength shorter than 1500 nm and light having a wavelength longer than 1800 nm is almost blocked.
  • the heat rays are appropriately focused by the lens 17, passed through the sapphire glass cooling window 18, become near infrared rays 20 having a desired wavelength to be irradiated, and are irradiated to the tissue 3 in the living body 2.
  • the wavelength emitted from the emission source is an example of a wide wavelength such as 1000 to 1800 nm, but may be a wide wavelength such as 1500 to 1800 nm, or a single wavelength such as 1540 nm. Good. In these cases, it is not necessary to absorb, reflect, and / or scatter the light having a wavelength shorter than 1500 nm and the light having a wavelength longer than 1800 nm out of the emitted light from the output source.
  • the induction device for body hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing has a simple structure.
  • a light source that does not output the wavelength range so as not to irradiate the wavelength range of less than 1200 nm and / or the wavelength range of more than 1800 nm in order not to cause adverse events such as heat, burns, pain, cancer cell proliferation
  • a filter that absorbs, reflects, and / or scatters the wavelength region and does not transmit light may be used.
  • FIG. 4 shows one mode of the handpiece 30 of the guidance device 1 used in the guidance method for biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance, and / or chromosome crushing.
  • a first tubular filter 16 a (see FIG. 2) is built in the housing 31 of the handpiece 30.
  • a near infrared ray emission source 15 is inserted into the filter 16a. Water circulates between the filter 16a and the near infrared radiation source 15.
  • the housing 31 may be provided with a switch 32 that controls on / off of irradiation, and may be connected to the switch circuit 14 (see FIG. 1).
  • the switch 32 When the switch 32 is set to the on mode, artificial light and laser light from the artificial electromagnetic wave emission source 15 are emitted, and the artificial light and artificial electromagnetic wave 20 are irradiated through the sapphire glass cooling window 18.
  • the on / off control may be performed on the controller body 40 side.
  • FIG. 4 shows an example in which a pair of artificial light beam, artificial electromagnetic wave radiation source 15 and filter 16a is provided.
  • a pair or a plurality of handpieces 30 may be provided.
  • a plurality of pairs may be provided in each of the handpieces 30.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing irradiates artificial light and artificial electromagnetic waves to the skin to make the artificial light and artificial electromagnetic waves reach the deep tissue of the skin.
  • a device may have an artificial ray inserted in the interior of the catheter near the tip of the catheter, an artificial electromagnetic wave emission source and a filter covering it, and further combined with an endoscope. Also good.
  • An artificial ray, an artificial ray from an artificial electromagnetic wave emission source, or an artificial electromagnetic wave may be optically conducted to the vicinity of the filter by an optical fiber. This makes it possible to irradiate an organ deeper than the skin, such as the brain and internal organs.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is not limited in shot pulse width and pulse interval, but a desired constant pulse in a modulation circuit.
  • the shot may be shot a plurality of times at a desired constant pulse interval in width, or the pulse width and pulse interval may be increased or decreased in the middle.
  • the sapphire glass cooling window 18 is water-cooled, but it may be air-cooled.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing may be used as a tumor treatment device for human malignant tumors and human benign tumors. It may be used for malignant / benign tumors of human animals. The tumor tissue of these malignant tumors / benign tumors may be used for residual tumor tissues that could not be removed when surgery was performed and normal tissues around it. It may be used in combination with chemotherapy or X-ray irradiation therapy. Further, it may be used as a muscle disease treatment device, a damaged cell repair device, a differentiation induction device from stem cells, or a regeneration assist device for regenerative medicine.
  • the wavelength of the artificial light beam and the artificial electromagnetic wave 20 applied to the tissue is limited to 1500 to 1800 nm. be able to.
  • those with a wavelength of less than 1000 nm are difficult to reach deeper tissues than the epidermis in the living body because of the short wavelength, and because of their high energy, they are absorbed on the skin surface and are absorbed into the skin epidermis and dermis. Because it causes adverse events such as burns, it is not irradiated.
  • those with a wavelength of less than 1000 nm are absorbed at a very high rate by melanin on the surface of the skin, and colored skin having a large amount of melanin, and even white people are pigmented, areola, Irradiation to skin with colored parts such as the nipple and pubic area is accompanied by strong adverse events such as pain and burns, so it is not irradiated.
  • near-infrared rays having a wavelength of 1000 nm or more and less than 1500 nm are absorbed by melanin at a high rate, so that they do not reach the deep part, and heat is felt by continuous irradiation or high-power irradiation.
  • near-infrared rays having a wavelength of 1000 nm or more and less than 1200 nm do not produce a suppressive effect on cancer cells, but promote the growth of cancer cells.
  • near infrared light having a wavelength of 1200 nm or more and less than 1500 nm is absorbed at a very high rate by hemoglobin and water in the living body, and therefore, it irradiates sites with a lot of hemoglobin, for example, red skin, inflammation, and mucous membranes. Then, since it is absorbed especially at those sites, adverse events such as burns are caused by continuous irradiation or high power irradiation.
  • a near infrared ray of that wavelength is irradiated to some skin, it is absorbed at a high rate by the moisture of the dermis, causing strong pain.
  • the therapeutic effect of the tumor is increased by having a wavelength of 1200 nm or more and less than 1500 nm, the therapeutic effect may be increased in the case of a specific tumor cell such as a HeLa cell.
  • the cells are growing while synthesizing substances necessary for cell division in the long period between mitosis and the next mitosis.
  • cells in this interphase are not damaged when irradiated with near infrared rays of 1500 to 1800 nm because the DNA in the internal chromosome is protected by lamin in the nuclear envelope.
  • tumor cells have a high proliferative capacity, a low proportion of interphase cells, and a high rate of cell death caused by irradiated near infrared rays of 1500 to 1800 nm, whereas normal cells have most cells.
  • the rate of cell death caused by the irradiated near infrared rays of 1500 to 1800 nm is much lower. Even if some of the tumor cells remain, cell death is further induced by the near infrared rays of 1500 to 1800 nm that are subsequently irradiated.
  • the induction device 1 used for the induction method of biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is designed to selectively irradiate near infrared rays having a wavelength of 1500 to 1800 nm. Therefore, it is possible to irradiate the site with a lot of hemoglobin and melanin with the artificial light and electromagnetic wave, and it is possible to attenuate the pain more, and it is harmful while selectively killing cancer cells that are dividing. It has become possible to reduce events and to reach deep tissue with sufficient near infrared radiation.
  • Induction device used in the induction method of biological tissue reaction in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing, and inducing the effect of inducing tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing in tumor cells in vitro Measured by tumor cell growth inhibition.
  • a specific method is as follows.
  • Example 1 As the tumor cells, human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell A549, human pancreatic adenocarcinoma PANC-1, and as normal cells which are non-tumor cells to be compared, human neonatal dermal fibroblasts NB1-RBG are used. It was. These were cultured at 5 ⁇ 10 3 cells / well in a humidified 37 ° C. incubator containing 5% CO 2 in a commercial medium in the wells of the culture dish. As a light source, Titan (manufactured by Cutera, trade name, wavelength range of 1000 to 1800 nm) used for rejuvenation treatment in plastic surgery and dermatology was used.
  • Titan manufactured by Cutera, trade name, wavelength range of 1000 to 1800 nm
  • a TS OD2 long pass filter 1450NM Transmission band 1500 to 2000 nm, transmission blocking band 1150 to 1390 nm
  • TS OD2 long pass filter 1200 NM transmission band 1240 to 2000 nm, transmission blocking band 920 to 1160 nm
  • a guidance device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing was obtained by overlapping and closely contacting the tip of the glass cooling window.
  • Each of the target cells was irradiated and evaluated (Execution test group 1). Irradiation conditions were set so that the output after passing through the optical filter would be an output intensity of 10 J / cm 2 , a single pulse was taken as one shot, and multiple shots were repeated 10 times (Example 1: [ 10J ⁇ 10shot (1500-1800)]).
  • the intensity of 10 J / cm 2 by this treatment device is an output that does not feel anything even if the healthy person is irradiated on the skin. The output feels warm or slightly hot depending on the individual.
  • the temperature of the bottom of the medium in each well is measured for each shot, and the medium temperature reaches 37 ° C. After returning, the next shot was executed.
  • Comparative Example 1 For comparison, a comparative test group 1a (shown as [0J (control)]) which is the same as that of Example 1 except that near-infrared irradiation was not performed as a control group. Comparative test group 1b (shown as [10J ⁇ 10shot (1000-1800)]) which is the same as that of Example 1 except that no filter is used in order to make the irradiated near infrared ray have a wavelength range of 1000 to 1800 nm, TS OD2 short pass filter 1450NM (transmission band 695 to 1390nm, transmission blocking band 1550 to 1850nm) (made by Edmund Optics Japan, Inc .; product name) is used as a filter in order to make the near infrared ray to be radiated into a wavelength range of 1000 to 1400nm.
  • TS OD2 short pass filter 1450NM transmission band 695 to 1390nm, transmission blocking band 1550 to 1850nm
  • Comparative test group 1c (shown as [10J ⁇ 10shot (1000-1400)), which was the same as Example 1 except that it was used, TS OD2 short pass filter 1250NM (transmission band 575 to 1200 nm, transmission blocking band 1340 to 1635 nm) and TS OD2 short pass filter 1500NM (transmission band 725 to 1440 nm, as filters to make the near infrared ray to be irradiated have a wavelength range of 1000 to 1200 nm.
  • Comparative test group 1d ([10J ⁇ 10shot (1000-1200)]) which was the same as Example 1 except that the transmission blocking band (1600 to 1910 nm) (all manufactured by Edmund Optics Japan Ltd .; trade name) was used. Was displayed).
  • the measurement of the degree of cell proliferation is as follows.
  • the near infrared irradiation group was measured after culturing for 24 hours after irradiation of 10 shots at an intensity of 10 J / cm 2 .
  • the control group was measured without irradiation.
  • MTT 3- (4,5-di-methylthiazol), a tetrazolium salt
  • MTT a tetrazolium salt
  • -2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide, yellow tetrazole produced by reduction in live cells at Formazan using a microplate reader (Bio-Rad Laboratories, Inc.) at 595 nm
  • the absorbance is measured.
  • the results for the absorbance corresponding to the number of surviving cells (surviving number) are shown in FIG.
  • the survival rate of human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell A549 in an in vitro experiment using an induction device used for the induction method of biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing could be dramatically reduced.
  • the wavelength range irradiated from this apparatus is 1500-1800 nm
  • the survival rate of cancer cells could be dramatically reduced in the same manner as near-infrared rays in the wavelength range 1000-1800 nm, but for comparison.
  • the survival rate of non-tumor human neonatal dermal fibroblasts NB1-RBG was significantly less cytotoxic than near infrared rays in the wavelength range of 1000-1800 nm.
  • Irradiated near infrared wavelengths of 1000-1400 nm and 1000-1200 nm did not cause a decrease in the survival rate of tumor cells and normal cells. Rather, near-infrared rays in the wavelength range of 1000 to 1400 nm promoted the growth of A549 lung cancer cells.
  • the survival rate of tumor cells decreases only to an error level and remains at about 100% as at 1000 to 1200 nm, which causes an adverse effect that tumor cells proliferate early and can be fatal to the living body. Means.
  • the survival rate of the tumor cells is significantly increased to about 110% as compared with the control group (100% reference value), which means that the proliferation of the tumor cells is further increased.
  • near infrared rays of 1000 to 1400 nm indicate that it is not preferable as a method for treating tumors.
  • the viability of the tumor cells was significantly reduced when the wavelength range was 1000-1800 nm and 1500-1800 nm.
  • the survival rate of normal cells was extremely high when the wavelength range was 1500 to 1800 nm, which was about twice as significant as when the wavelength range was 1500 to 1800 nm.
  • the specific measurement method of the culture medium temperature in each well is as follows. For each group, the temperature of the culture medium bottom is measured with a digital thermometer MC3000-000 (product of Chino Corporation) equipped with a thermocouple immediately after irradiation of each shot First, it measures.
  • the average temperature of the medium rose from 37 ° C. to 40.8 ° C. in the case of 20 J / cm 2 shot, increased to 40 ° C. or higher for 3.6 seconds, and then returned to the original temperature after 43.8 seconds.
  • the temperature rose from 37 ° C. to 43.9 ° C., became 40 ° C. or higher for 42.1 seconds, and then returned to the original temperature after 83.4 seconds.
  • the tumor tissue does not decrease dramatically even after heating for a long time at about 42 ° C for about 60 minutes, or even if the cancer patients have a high temperature due to a cold, etc.
  • the tumor tissue does not shrink and the cancer cells do not decrease even when exposed to 40 to 44 ° C. for 1 to 2 minutes in vitro, this biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or method for inducing chromosome crushing It is inferred that the near-infrared radiation itself emitted from the induction device used in the above-mentioned method directly suppresses the growth of malignant tumor cells without being directly related to thermal energy.
  • the near-infrared ray in the wavelength range of 1500 to 1800 nm irradiated by the induction device used for the induction method of the biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing is permeable to the skin and its deep part. Therefore, the near-infrared radiation that has reached the tumor tissue directly acts on the tumor cells, and is independent of thermal energy, reducing the tumor tissue to induce DNA death and cell death by apoptosis. Or it will be extinguished. Thus, it seems that the mechanism of tumor tissue reduction is completely different from hyperthermia, in which a sensitizer is administered to tumor tissue and infrared rays are irradiated to the tumor tissue in order to accumulate thermal energy.
  • Example 2 As tumor cells, human breast cancer cell MCF7 and human gastric cancer cell NUGC4 were used. These were cultured at 5 ⁇ 10 3 cells / well in a humidified 37 ° C. incubator containing 5% CO 2 in a commercial medium in the wells of the culture dish. As a light source, Titan (manufactured by Cutera, trade name, wavelength range of 1000 to 1800 nm) used for rejuvenation treatment in plastic surgery and dermatology was used.
  • TS OD2 long pass filter 1450 NM transmission band 1500 to 2000 nm, transmission stop band 1150 to 1390 nm
  • TS OD2 long pass filter 1200 NM transmission band 1240 to 2000 nm, transmission stop band 920 to 1160 nm
  • TS OD2 short pass filter 1250 NM transmission band 575) ⁇ 1200nm, transmission blocking band 1340 ⁇ 1635nm
  • TS OD2 short pass filter 1500NM (transmission band 725 ⁇ 1440nm, transmission blocking band 1600 ⁇ 1910nm) Edmund Optics Japan KK, trade name) was adhered superimposed on the tip of the sapphire glass cooling windows, biological tissue reaction was the in vivo hydrogen bond
  • Each of the target cells was irradiated and evaluated (Execution test group 2).
  • the irradiation conditions were set so that the output after passing through the optical filter would be an output intensity of 10 J / cm 2 , and a single pulse was taken as one shot, and multiple shots were repeated 20 times (Example 2: [ 10J x 20 shot (1000-1800)]).
  • the intensity of 10 J / cm 2 by this treatment device is an output that does not feel anything even if the healthy person is irradiated on the skin, even if the healthy person is irradiated on the skin even if continuously irradiated. The output feels warm or feels hot for a moment depending on the individual.
  • a comparative test group [0J (control)] that did not perform near-infrared irradiation as a control group a group that did not use a filter to make the irradiated near-infrared wavelength range 1000 to 1800 nm [10J ⁇ 20shot ( 1000-1800)], as a filter to irradiate near infrared rays to a wavelength range of 1500 to 1800 nm, TS OD2 long pass filter 1450 NM (transmission band 1500 to 2000 nm, transmission stop band 1150 to 1390 nm), TS OD2 long pass filter 1200 NM (transmission band) 1240-2000 nm, transmission blocking band 920-1160 nm) (Edmond Optics Japan Co., Ltd .; trade name) comparative test group [10J ⁇ 20shot (1500-1800)], irradiated near infrared rays in the wavelength range 1200 TS OD2 long pass filter as a filter
  • the measurement of the degree of cell proliferation is as follows.
  • the near-infrared irradiation group was measured after culturing for 24 hours after irradiation of 20 shots at an intensity of 10 J / cm 2 .
  • the control group was measured without irradiation.
  • a specific method for measuring the proliferation of tumor cells and non-tumor cells is to use a tetrazolium salt MTS (3- (4,5-dimethylthiazol-2) as an indicator of cell viability by dehydrogenase in the mitochondria in the cells.
  • MTS tetrazolium salt
  • formazan produced by reduction in living cells the absorbance at 490 nm is measured. Is.
  • the results for the absorbance corresponding to the number of surviving cells (surviving number) are shown in FIG.
  • the wavelength range 1000-1800 nm, 1500-1800 nm, 1200- Near-infrared rays of 1800 nm could dramatically reduce the cell viability of human breast cancer cell MCF7 and human gastric cancer cell NUGC4.
  • the near infrared ray to be irradiated was in the wavelength range of 1000 to 1200 nm, the growth of tumor cells was promoted. This result means that the growth of tumor cells is further promoted, and an in vivo system always causes the explosive growth / metastasis of tumors and the fatal adverse effects on the living body.
  • near infrared rays of 1000 to 1400 nm, particularly 1000 to 1200 nm, are not preferable as a method for treating tumors. From this, it was found that near infrared rays in the wavelength range of 1500 to 1800 nm can selectively destroy tumor cells with very little damage to normal cells.
  • the survival rate of tumor cells is significantly increased by 10% means that the growth of tumor cells is promoted, and if it is an in vivo system, it will cause the explosive growth / metastasis of the tumor and the negative effects that are fatal to the living body. To do.
  • the survival rate of NB1-RGB normal cells was 75 to 95% and decreased by about 5 to 25% (up to about 30% in consideration of variation).
  • near-infrared light having a single wavelength of 1319 nm promotes the growth of tumor cells and considerably kills normal cells, indicating that it is not preferable as a method for treating tumors.
  • near infrared rays of 1000 to 1400 nm proliferate tumor cells and kill normal cells, and the difference in their survival rate reaches several tens of percent, which is not preferable as a tumor treatment method.
  • the near infrared rays of 1000 to 1800 nm of the control group NB1-RGB normal cells are almost dead, and damage to normal cells is extremely large.
  • near infrared rays of 1000 to 1800 nm near infrared rays of 1000 nm or more and less than 1400 nm that promote the growth of tumor cells, and 1400 nm that causes adverse events such as heat, burns, pain, and dehydration. It is not preferable to irradiate a living body with near infrared rays having a wavelength of less than 1500 nm. Therefore, even if near-infrared rays of 1000 to 1800 nm are somewhat useful for tumor cells, they are offset by the effect of promoting the growth of tumor cells, so that they do not have a sufficient effect on tumors.
  • the near infrared ray of 1500 to 1800 nm induces tumor cells to spontaneous death and can suppress the influence on normal cells to a very limited extent, so that it is far more useful than the near infrared ray of 1000 to 1800 nm. Indicated.
  • Example 3 Regarding the cytotoxicity, the survival rate after 1 to 5 shots was examined using the induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing as in Example 1. However, the survival rate decreased gradually in normal cells. In addition, regarding the apoptotic cell death in human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell A549 at that time, the cell death was performed using the color reaction of insoluble formazan dye accompanying the reduction of MTT which is a tetrazolium salt after irradiation with near infrared rays.
  • MTT is a tetrazolium salt after irradiation with near infrared rays.
  • Example 4 With respect to the killing of the proliferating cells, human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cells A549 were repeatedly irradiated using the same biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing induction device as in Example 1.
  • a phosphorylated histone detection kit that detects phosphorylation of the 10th serine residue of histone H3 by a colorimetric method or a fluorescence method selectively kills proliferating cells that can crush chromosomes by near infrared rays. It was shown that near infrared can kill growing cells.
  • the tumor was treated by irradiation with near-infrared rays having a wavelength of 1000 to 1800 nm using the same biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing induction device as in Example 1, and doxorubicin was used.
  • various immunoblotting methods such as phosphorylated kinases ATM and Chk2, phosphorylated histone H2AX and p53 were detected. It was found that can be crushed. Therefore, as described above, it has been shown that the survival rate of normal cells is higher than that of cancer cells when irradiated with near infrared rays at a wavelength of 1500 to 1800 nm. Therefore, the biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome of the present invention.
  • the grinding induction method has been shown to be more useful for cancer treatment.
  • the guidance device used in the guidance method of the biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing used in the examples irradiates near infrared rays having a wavelength of 1500 to 1800 nm. Since this was cooled to 20 ° C., near-infrared rays were not absorbed on the surface of the tumor, but near-infrared rays reached the deep and center of the tumor, and tumor cells could be reduced or killed. The stronger the degree of cooling, the near infrared rays can be delivered to the deep part, and the tumor existing in the deeper part can be reduced or killed.
  • the degree of damage of the surface layer tumor is mild, but if the surface cooling is weakened, near-infrared light is absorbed by the surface layer tumor and can be reduced or killed.
  • near infrared light with a wavelength of 1500 to 1800 nm and 1200 to 1800 nm, depending on the type of tumor is effective with an order of magnitude less power than conventional 1000 to 1800 nm near infrared light and thermotherapy, and damage to the living body. Very few.
  • in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing normal cells in the mitotic phase are somewhat damaged by near infrared light with a wavelength of 1500 to 1800 nm.
  • the heat action is attenuated due to the circulation of fluid such as blood flow and lymph flow, and normal cells are resistant to heat, and the degree of damage is extremely small compared to cancer cells. Therefore, according to the induction device used for the induction method of biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing, it is possible to treat tumors existing at various depths.
  • the method for inducing biological tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing according to the present invention, and the induction device used therefor are the treatment of muscle diseases selected from muscle hypertony, muscle hypertrophy, convulsions, muscle overcontraction, and regenerative medicine.
  • muscle diseases selected from muscle hypertony, muscle hypertrophy, convulsions, muscle overcontraction, and regenerative medicine.
  • Muscle disease selected from muscle hypertony, muscle hypertrophy, convulsions, muscle overcontraction, according to the method of adjusting near-infrared transmission using an induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing Can be adjusted to a wavelength useful for treatment of regenerative medicine, regenerative medicine, and malignant tumors.
  • muscle hypertonia is caused by causing a tissue reaction, in-vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing at a lesion site / primary tumor site to be treated or a site to be regenerated. It is useful for the treatment of muscular diseases selected from muscle hypertrophy, convulsions, and excessive muscle contraction, treatment by regenerative medicine, and treatment of malignant tumors. Moreover, it is excellent in safety.
  • 1 is an induction device for biological tissue reaction, in vivo hydrogen bond resonance and / or chromosome crushing
  • 2 is a living body
  • 3 tissue
  • 11 is an oscillation circuit
  • 12 is a timer
  • 13 is a modulation circuit
  • 14 is a switch circuit
  • 15 is Artificial ray
  • 16a and 16b are filters
  • 17 is a lens
  • 18 is a sapphire glass cooling window
  • 19a, 19b and 19c are coolers
  • 20 is artificial rays, artificial electromagnetic waves
  • 21 is a cooler control circuit
  • 22 is reflection
  • a plate 23 is a gap
  • 24 is a double tube
  • 30 is a handpiece
  • 31 is a housing
  • 32 is a switch.

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Abstract

患者に対し極めて低侵襲であり、如何なる人種であっても有害事象を発現させる可能性が極めて低く、正常細胞の損傷を最小限に防ぎ、皮膚のみならず皮膚よりも深部の細胞、組織、臓器に対し、安全で高い治療効果を示す簡易な装置を提供する。　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置（１）は、1500～1800nmの少なくとも一部の波長を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源（１５）を有し、波長1500～1800nmの近赤外線を透過させるフィルタ（１６ａ）が出射源（１５）と生体（２）の組織（３）との経路途中に配置されることより、及び／又は、出射源（１５）が1500nmよりも短波長の光線と1800nmよりも長波長の光線の少なくとも一部を非出射とすることにより、1500nmよりも短波長の光線と1800nmよりも長波長の光線とを照射させることなく又は照射抑制しながら1500～1800nmの間の近赤外線を照射させるものである。

Description

生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそのための近赤外線の透過調整方法
　本発明は、人工光線や人工電磁波によって人体等の生体の皮膚やそれよりも深部での生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導する装置、及びそれを用い、生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患を、防止し又は治療するための生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法、並びにそれを用いた近赤外線の透過調整方法に関するものである。
　生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患は、動物、とりわけヒトにとって、一般的に起こり得る、望まざる生体現象であり、多くの場合、日常生活や社会生活を営むのに支障をきたすため、治療を必要とする。
　生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患の中には、たとえば筋過緊張、筋肥大、痙攣、過剰収縮がある。筋過緊張は、加齢とともに増加する傾向にあるもので、筋肉が過剰に収縮するためにスムーズな運動が困難になるという筋疾患である。この筋過緊張は、パーキンソン病で散見されるような歯車現象や鉛管現象などの筋固縮に、認められる。筋肥大は、咬筋肥大（所謂エラのはり）、太い下腿（所謂大根足）など、筋肉が過形成、又は肥大して生じる筋疾患である。また痙攣は、不随意に筋肉が激しく収縮し、筋の緊張が高まっている状態となる筋疾患である。また、過剰収縮は、皮下の筋肉が過剰に収縮して皮膚に線状の陥没を生じるようになり、皮膚のしわやたるみとなって現れてくると、治療が必要となる疾患である。
　これら筋疾患には、低侵襲でかつ効果的な抜本的治療法がなく、対症療法のみが施術される。現在のところこれら筋疾患の患者に対して、支配神経を切除したり、過剰筋肉を減量・切除したり、たるみの軽減のための皮膚・皮下組織を切除したりする手術療法、支配神経をボツリヌス毒素含有医薬で麻痺させて神経を遮断する薬物療法など種々の治療法が、単独、又は併用して施術されている。
　これら治療法は、患者への適応を見極めながら、適宜施術されており、ある程度の治療効果を奏する反面、しばしば患者に重篤な副作用を発現させたり過大な負担をかけたりする。例えば高侵襲性の手術療法によれば、内出血、感染、傷跡残存、別な疾病の罹患などを招いて患者に身体的・精神的・経済的負担を与えるばかりか、介護等の人的負担、社会復帰に至るまでの社会的負担などの様々な負担を強いてしまう。また、ボツリヌス毒素含有医薬による薬物療法によれば、その毒性に起因して重篤な副作用を生じる危険性があるうえ、数ヶ月毎に継続して注射しなければならずその所為で耐性が生じて症状が一層悪化する恐れがあり患者に身体的・精神的・経済的負担を与えるばかりか、医療財政を圧迫し、医療経済への重い負担を生じさせてしまう。
　しかも、これらの治療法は、対症療法であるため、病原が消滅しているわけではなく、治療効果が得られたとしても治療を止めると再発し、再治療が必要となるという問題がある。
　一方、再生医療は、事故や病気によって失われた生体の細胞、組織、器官の再生や機能の回復を目的とした医療であり、これからの医学の大きな課題の一つである。
　例えば、従来、再生医療として、先天奇形・外傷・術後の変形や組織欠損に対して、患者本人の健全な皮膚・皮下組織、自家組織を患部に移植することにより行われることが多い。しかし、このような再建手術は、患者に対する侵襲性が大きいうえ、患者の患部以外にも採取部の傷を残すことになり、患者への肉体的・精神的負担が大きく、さらに合併症発症のリスクを高めてしまうものである。
　また、現在、白血病などの血液疾患の治療として造血幹細胞移植が行われている。このとき、骨髄移植か臍帯血移植で、造血幹細胞を採取している。骨髄移植ではドナーの負担が大きく、臍帯血移植では臍帯血の量により移植できる患者が限定される。そのため、造血幹細胞移植には、まだ解決すべき課題が多い。
　これに対し、最近注目されている再生医療は、生体内のありとあらゆる組織や器官へ分化することができる幹細胞を利用して、必要とする細胞・組織を得るという医療技術である。すなわち、幹細胞に刺激を加えて、幹細胞を分化誘導し、目的とする細胞、組織、器官を作成し、最終的には失われた組織や器官を再生させる医療技術である。
　このような幹細胞は種々存在することが知られており、生体のほとんどの臓器や組織中に存在している。とりわけ、造血幹細胞や神経幹細胞など様々の幹細胞の中で、どの種類の組織にでも分化することができ、増殖能力も高いＥＳ細胞（Embryonic Stem Cell：胚性幹細胞）と呼ばれている細胞は、万能細胞として、パーキンソン病、心筋梗塞、脊椎損傷、白血病、糖尿病、肝臓病など様々な病気の治療への応用が期待されている。
　しかし、ＥＳ細胞は、ヒトでは受精後５～７日程度、マウスでは３～４日程度経過した初期胚（受精卵）から作られる細胞であるため倫理的な問題があり、再生医療での実用化には幾多の高いハードルがある。
　このＥＳ細胞にかわり最近注目されている幹細胞として、脂肪吸引などの処置で大量に採取可能な脂肪幹細胞、骨髄の中にある間葉系幹細胞などがある。これらの細胞は、骨、軟骨、脂肪、心臓、神経、肝臓などの細胞に誘導できるとされ、再生医療の担い手として注目を浴びている。
　この幹細胞が利用できれば、生体外、又は生体内で目的の細胞に分化誘導し、その後、患者の患部に移植することで治療が可能となる。
　さらに、この幹細胞を効率よく活性化させ、増殖させてさらに分化させることが可能になれば、再生医療の効率が高められる。具体的には、再生医療に必要な特定の細胞、組織、臓器の作製が可能になったり、造血幹細胞を活性化させて、骨髄移植の成績を改善したり、骨芽細胞を活性化させることにより骨折後の骨皮質の再構成を促進することも可能になる。
　そのため、再生医療の分野では、幹細胞をいかに患者の負荷を少なくして採取するか、採取した幹細胞をいかに増殖させるかに着目して、研究開発がなされている。
　例えば、特許文献１には、ヒトの羊膜上皮細胞層中に骨芽細胞へ分化する細胞が存在すること、また、胎盤から羊膜を分離し細胞を生体外で培養することにより、骨芽細胞へ分化誘導できることが開示されている。
　また、特許文献２には、ヒトの脂肪片からコラゲナーゼ処理により脂肪片中に存在する細胞外マトリクスを消化し細胞群にした後、遠心分離により成熟脂肪細胞の集団を分離し、さらに初代培養することで骨芽細胞へ分化誘導する繊維芽細胞の分離法が、開示されている。
　しかし、組織に対して低侵襲であって、簡便に幹細胞を活性化したり、さらに増殖したりして安全かつ効率よく分化させることが、患者・医師の双方から強く望まれている。
　また、日本人に最も多い死因は、癌、肉腫等の悪性腫瘍である。この悪性腫瘍は世界的にも高死亡率の病因であり、その治療する目的で、その病巣を摘出する手術療法、その病巣へのＸ線・電子線・γ線照射のような放射線療法、抗癌剤投与による化学療法、赤外線照射による温熱療法など種々の治療法が、単独、又は併用して施される。
　これら治療法は夫々、患者への適応を見極めながら適宜施術されており一定の治療効果を奏する反面、しばしば患者に重篤な副作用を発現させたり過大な負担をかけたりする。例えば手術治療によれば、患者に、免疫力の低下、腫瘍の再発、別な疾病の罹患などを招いて身体的負担を与えるばかりか、精神的負担、人的負担、経済的負担、社会的負担などの様々な負担を強いることがある。このような負担は、放射線療法、化学療法、温熱療法など他の治療法においても同様に生じ得るものである。
　これらの治療法の中でも温熱療法は、手術療法、化学療法、放射線療法に比べて比較的低侵襲であり、重篤な副作用の発現が少ないとされているが、治療対象となる悪性腫瘍が限られること、大規模で高額の設備や施設を要すること、長時間遠赤外線により加温するので患者の負担が大きいことなど、克服すべき課題が、多く残されている。
　このような温熱療法に汎用される市販の赤外線照射装置の多くは、一体化している赤外線放射源から主に遠赤外線を出射すると謳われているが実際には近赤外線も相当出射している。一般に近赤外線は、遠赤外線よりもエネルギーが大きく、また表層で吸収されるため、患者の生体深部への浸透性が低いものである。その所為で、市販の赤外線照射装置で患者の生体深部の病巣を部位特異的に十分に加熱するには、遠赤外線を長時間照射したり、強い出力を要したりする。さらに長時間、近赤外線を多く含む赤外線に曝露させなければならない結果、患者の体表表面に照射されるエネルギー総量が多量となり、患者が熱感、火傷、疼痛、脱水、倦怠感などの有害事象を被ってしまうことがある。また、これらの有害事象を低減したり回避したりするために、波長を制御したり出力を低減したりすると、十分な治療効果が得られない可能性がある。
　特許文献３には、９０４ｎｍの近赤外線を照射して癌の治療に使用するレーザー治療装置が、開示されている。このような９０４ｎｍ付近の近赤外線は、皮膚表層で有色を示すメラニンに極めて高率で吸収されるため、メラニンの比較的少ない白色人種と言えども色素沈着した有色部位皮膚への照射に適さず、ましてメラニンの多い有色人種の皮膚への照射は熱傷など有害事象を生じる可能性が高く、なおさら適さない。しかもその波長付近の近赤外線は、皮膚表層のメラニンで速やかに吸収されてしまうこと、波長が短く深部に届かないことから、表皮など極表層にしか作用できない。さらに、照射すべき部位が有色部位である患者、とりわけ有色人種の患者に強い疼痛を発現させてしまう。その所為で、低出力でしか照射できず、劇的な腫瘍治療効果が期待できないばかりか、皮膚の有色部位での熱傷など不可避の有害事象から免れ得ない。
　さらに、特許文献４には、１０００～１８００ｎｍの近赤外線を照射し１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長を吸収、反射、及び／又は散乱させ近赤外線を透過させる癌の治療に使用するレーザー治療装置が、開示されている。このようなレーザー治療装置は前述の９０４ｎｍ付近の近赤外線に比して、メラニンの吸収が低いため、有害事象は少ないものの、１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線は、１５００ｎｍ～１８００ｎｍの近赤外線に比して、依然として、メラニンに高率で吸収されるため、深部に届きにくく、連続照射や高出力照射で熱感を生じる。また、１２００ｎｍ以上１５００ｎｍｎｍ未満の波長の近赤外線は、生体中のヘモグロビンと水とに極めて高率で吸収されるため、ヘモグロビンの多い部位、例えば赤みのある皮膚部位、炎症部位、粘膜部位に、照射すると、それらの部位で特に吸収されて、連続照射や高出力照射で熱傷などの有害事象を惹き起こす。また、その波長の近赤外線を何処かの皮膚に、照射すると、そこの真皮の水分に高率に吸収されるため、強い疼痛を惹き起こす。その所為で、低出力でしか照射できず、劇的な治療効果が期待できないばかりか、連続照射や高出力照射においては、皮膚の有色部位での熱傷など不可避の有害事象から免れ得ない。
特開２００５－１２４４６０号公報 特開２００４－１２９５４９号公報 米国特許第５２３１９８４号明細書 国際公開ＷＯ２０１０／０９０２８７Ａ１
　本発明者は、従来よりも一層特定した波長が特異的に、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導する用途に適し、その効果が一層優れていることを見出した。本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、その特定した波長を用いることによって、生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患に苦しむヒト、又は非ヒト動物、特に筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患患者、既存医療技術では治療できない再生医療を必要としている患者、悪性腫瘍患者に対し極めて低侵襲であり、如何なる人種であっても熱感、火傷、疼痛、重篤な副作用のような有害事象を発現させる可能性が極めて低く、正常細胞の損傷を最小限に防ぎ、皮膚のみならず皮膚よりも深部の細胞、組織、臓器に対して、安全であって高い治療効果を示すことができる簡易な生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置、並びにそれを用いた近赤外線の透過調整方法を提供することを目的とする。
　前記の目的を達成するためになされた生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、１５００～１８００ｎｍ（１５００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下）の少なくとも一部の波長を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源を有し、前記出射源からの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタが、前記出射源と前記近赤外線で照射されるべき生体の組織との経路途中に、配置されており、及び／又は前記出射源が１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とすることにより、前記１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを照射させることなく又は照射抑制しながら１５００～１８００ｎｍの間の前記近赤外線を照射させるというものである。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記フィルタが、誘電体膜コーティングフィルタ、光学ガラスフィルタ、樹脂製フィルタ、及び／又は水含有フィルタであることが好ましい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記出射光線の波長域が、１０００～１８００ｎｍであるというものである。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記出射源が、前記出射光線であるレーザー光を出射するレーザーダイオード、又は前記出射光線を出射する発光ダイオード、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、カーボンヒータ若しくはセラミックスヒータであることが好ましい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記出射源が、前記出射光線をパルス出射させる発振回路若しくは連続出射させる出射回路、その出射光線の単回ショット若しくは複数回ショットを出射させるタイマー、その出射の開始と停止とをさせるスイッチ回路、及び／又は前記人工光線、人工電磁波出射源の出力を増幅させる増幅回路に、接続されていてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記出射源と前記フィルタとの対を、一対又は複数対、有していてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記出射源と前記フィルタとの対が、単数又は複数のハンドピースの各先端部に取付けられていてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記経路途中で前記フィルタの先方に、前記生体へ接触するサファイアガラス冷却窓が、前記ハンドピースの表面に露出して取付けられていてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、ヒト又は非ヒト動物の体内へ挿入されるカテーテルの尖端の内空に挿入された前記出射源を、前記フィルタが蔽っていてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記生体の組織が、ヒト若しくは非ヒト動物の生体組織と、ヒト若しくは非ヒト動物植物から摘出した対象組織及び／又はそれの細胞とから選ばれるものであると好ましい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記ヒト若しくは非ヒト動物の生体組織が、細胞、組織、又は臓器であると一層好ましい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記生体の組織が、例えば前記ヒトと前記非ヒト動物との何れかの皮膚皮下組織、筋組織、幹細胞、悪性腫瘍及び／又は良性腫瘍であるというものである。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、筋疾患治療装置、腫瘍治療装置、損傷細胞修復装置、幹細胞からの分化誘導装置、又は再生医療の再生細胞の再生補助装置であることが好ましい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、前記腫瘍治療装置であって、１２００ｎｍ未満の波長域及び／又は１８００ｎｍを超える波長域の波長を照射しないことを特徴とする。
　前記の目的を達成するためになされた近赤外線の透過を調整する方法は、１５００～１８００ｎｍの少なくとも一部の波長近赤外線を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源を用い、そこからの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタを、前記出射源と前記近赤外線で照射されるべきヒトの生体組織と、ヒト若しくは非ヒト動物植物から摘出した対象組織及び／又はそれの細胞とから選ばれる生体の組織との経路途中に、配置し、及び／又は前記出射源が１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とすることにより、前記１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを照射することなく又は照射抑制しながら１５００～１８００ｎｍの間の前記近赤外線を前記生体の組織に照射して、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導するように、前記近赤外線の透過を調整するというものである。
　さらに、本発明は、１５００～１８００ｎｍの少なくとも一部の波長を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源を有し、前記出射源からの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタが、前記出射源と前記近赤外線で照射されるべき生体の組織との経路途中に、配置されており、及び／又は前記出射源が１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とすることにより、前記１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを照射させることなく又は照射抑制しながら１５００～１８００ｎｍの間の前記近赤外線を照射させる生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用いて、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の何れかを生体に引き起こして、筋過緊張、筋肥大、痙攣、筋過剰収縮から選ばれる筋疾患の治療、再生医療による治療、悪性腫瘍の治療を行う治療方法であってもよい。
　中でも、この治療方法は、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を腫瘍治療装置として用いて、乳癌、胃癌、皮膚癌、子宮頸癌をはじめとするあらゆる癌・癌原発巣・癌微小転移部位・癌転移部位に照射する１５００～１８００ｎｍの前記近赤外線を照射又は出射することにより、腫瘍を治療するものであることが好ましい。１０００ｎｍ以上１２００ｎｍ未満の波長域の近赤外線は、照射してしまうと癌細胞を増殖してしまう恐れがあるため、非照射とすることが重要である。
　本発明の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法は、極めて低侵襲で、その他の治療法の実施の併用に関わらず、さらにそれらの影響を受けずに、生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患を、防止及び治療するのに、使用されるものである。この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた誘導方法は、如何なる人種であっても、また皮膚に有色部位を有していても、激しい熱感、火傷、疼痛、重篤な副作用のような有害事象を発現させる可能性が極めて低く、正常細胞の損傷を最小限に防ぎ、皮膚よりも深部の生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患を、防止及び治療することができるものである。
　本発明の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、筋疾患治療、腫瘍治療、損傷細胞修復、幹細胞からの分化誘導、又は再生医療の再生細胞の再生補助に用いることができる。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法は、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導するのに最も適した１５００～１８００ｎｍの波長を、最適条件で照射できるため、治療対象の腫瘍細胞、癌原発巣等の組織に含まれる水素結合を共振させて、それの染色体のＤＮＡの二重らせん構造を粉砕し、自然死（アポトーシス）させ、細胞死へ誘導することが可能となる。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法によれば、増殖中の細胞、とりわけ照射時の短時間に増殖中の細胞の染色体を水素結合共振によって粉砕して、生体組織反応を惹き起こす。すなわち、１５００～１８００ｎｍの波長の近赤外線によって、その波長の近赤外線の極めて短時間の照射の際にまさに頻繁に増殖している腫瘍細胞のみを選択的に細胞死に到らせ、一方、腫瘍細胞よりも遥かに低頻度でしか分裂しないからその波長の近赤外線照射の際に殆ど増殖途中とならない正常細胞を細胞死へ至らせない。このことは、in vitroの条件よりも、血液やリンパ液が流れ蓄熱し難いin vivoの条件の方が顕著である。
　しかも、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法の一例によれば、メラニンに高率で吸収され熱感を生じ熱傷などの有害事象を惹き起こすばかりか反って腫瘍細胞の増殖を促進してしまう１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線は、照射されない。さらに、従来のような１０００～１８００ｎｍの近赤外線では、腫瘍細胞を活性化したり増殖促進したりしてしまう波長１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線を有するのに対し、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置では、腫瘍細胞の自然死を優先的に惹き起こすが正常細胞の自然死を惹き起し難い１５００～１８００ｎｍの近赤外線を有するから、正常細胞・組織を損傷せずに、腫瘍細胞のような排除すべき組織を、優先的に、増殖抑制又は自然死によって、死滅に到らせることができる。１５００～１８００ｎｍの近赤外線のパルスを複数回照射することにより、累乗的に、腫瘍細胞を選択的に死滅へ到らせることができる。このような範囲特異的な１５００～１８００ｎｍの近赤外線の有用性は、腫瘍細胞の増殖を促進する１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線と比べ、逆の効能を示す。従って、１０００～１８００ｎｍの近赤外線では、１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線の腫瘍増殖促進効果と、１５００～１８００ｎｍの近赤外線の腫瘍抑制効果とが相殺して、腫瘍に対し十分な効果を奏すると言えない場合がある。特に、あらゆる悪性腫瘍に対して、１５００～１８００ｎｍの近赤外線が有用である。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法の別な一例によれば、別な腫瘍、例えば、実験で汎用されるＨｅＬａ細胞（ヒーラ細胞）などの特定の腫瘍細胞に対しては、範囲特異的な１５００～１８００ｎｍの近赤外線の他に、それより強度が小さくても良いが１２００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長域の照射している前記相殺以上の効果を奏する場合がある。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、簡易な構造であって持ち運び自在な小型のものであり、煩雑な操作を経ずに簡便に治療することができるというものである。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法によれば、ハンドピースの先端にサファイアガラス冷却窓を設けることによって、皮膚表層を直接冷却することができるので、高出力で照射しても、熱感、疼痛、熱傷などの有害事象を最小限に抑えることができる。さらに皮膚表層を冷却することで、皮膚表層での水分子の分子運動を抑制し人工光線、人工電磁波の吸収を最小限に抑えて、表層組織の温度を過度に上昇させることなく、人工光線、人工電磁波を生体の深層の細胞、組織、臓器に効率よく到達させることができる。
　この生体組織反応、水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法により、高出力の人工光線、人工電磁波で同一部位を複数回、照射したとしても、激しい熱感、発赤、疼痛、腫脹、熱傷を生じる可能性は極めて僅かである。特に、過剰収縮している筋組織、増殖中の悪性腫瘍組織を自然死に至らせる程度の温和な照射条件であれば、有害事象は勿論、痛みすら認めたとしてもわずかである。従って、短期間に複数回照射して、過剰収縮している筋細胞、増殖中の悪性腫瘍細胞の増殖を劇的に減少させたり、死滅させたりして、筋疾患、悪性腫瘍を治療することが可能となる。
　この生体組織反応、水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法によれば、正常細胞とともに腫瘍細胞を加熱して、正常細胞も熱損傷し、腫瘍細胞を死滅させる温熱療法のような蓄熱による殺細胞で細胞死への誘導を惹き起こすものではない。むしろ、１５００～１８００ｎｍの波長の近赤外線照射により、多少の蓄熱よりもin vivo状態で放冷や体液循環（血流・リンパ流など）による熱拡散によって蓄熱は然程重篤な副作用とならず、例えば水素結合共振による生体内部の増殖細胞内の染色体の直接的な粉砕によって、腫瘍細胞の特異的な細胞死という有利な生体組織反応を惹き起こす。
　従って、この生体組織反応、水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、１５００～１８００ｎｍの波長の近赤外線の極めて短時間の照射の際に分裂中の腫瘍細胞のみの特異的な細胞死という生体組織反応を惹き起こすので、正常細胞を損傷し難いことから、腫瘍治療装置のみならず、過剰に収縮している筋肉の過緊張の緩和を目的とした筋疾患治療装置、過剰に収縮している血管平滑筋の過緊張を緩め血流を促進することで瘢痕拘縮の治療や損傷細胞・組織を修復すること目的とした損傷細胞修復装置、分裂中の分化した細胞を選択的に細胞死させることで幹細胞を活性化できる幹細胞からの分化誘導装置、又は再生医療の再生細胞の再生補助装置としても、有用である。
　この装置によれば、ハンドピースを介して皮膚やその内部の細胞、組織、臓器、あるいは生体の外の実験室内の細胞、組織、臓器へ効率的に人工光線、人工電磁波を到達させたり、カテーテルを介して皮膚より深部の体内細胞、組織、臓器へ直接人工光線、人工電磁波を照射してそこの細胞、組織、臓器へ効率的に人工光線、人工電磁波を到達させたりすることが可能である。
　また、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法によれば、生体組織の形態変化・機能低下・老化や疾患に対して治療した後に再発した場合でも、治療を再開すれば、耐性を惹き起こすことなく、再度、症状及び状態を改善させることが可能である。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた近赤外線の透過調整方法によれば、有害事象を生じる可能性が低いため、患者にとって身体的負担が軽減されるばかりか、特殊な設備や施設を必要とせず簡易に治療できるため医療費削減に資する。
　この装置を用いた治療方法によれば、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を患者の治療すべき病変部位・腫瘍原発巣、再生すべき部位に引き起こさせて、筋過緊張、筋肥大、痙攣、筋過剰収縮から選ばれる筋疾患の治療、再生医療による治療、悪性腫瘍の治療を効果的に行うことができる。
本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた誘導方法の全容の概要を示す図である。 本発明を適用する別な生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた誘導方法の一部の概要を示す図である。 本発明を適用する別な生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置及びそれを用いた誘導方法の一部の概要を示す図である。 本発明を適用する別な生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置中のハンドピースを示す斜視図である。 本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置によって近赤外線を細胞分裂している細胞へ照射したときに細胞死へ至るメカニズムの概略を示す図である。 本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置と本発明を適用外の装置によって近赤外線を照射したときの細胞の生存率を示す図である。 本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置と本発明を適用外の装置によって別な近赤外線を照射したときの細胞の生存数を示す図である。 本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置と本発明を適用外の装置によって別な近赤外線を照射したときの細胞の生存率を示す図である。
　以下、本発明を実施するための好ましい形態の例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
　本発明の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置１及びそれを用いた誘導方法について、実施の一形態を示す図１を参照しながら説明する。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、人工光線、人工電磁波からの１５００～１８００ｎｍの近赤外線のみを選択的に生体２の組織３へ到達させるためのものである。
　この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導法に用いられる誘導装置１は、人工光線、人工電磁波の出射源１５であるＡｌＧａＡｓ（アルミニウム・ガリウム・ヒ素）系やＧａＡｓ系のレーザーダイオードと、例えばそこから出射する波長１０００～１８００ｎｍの近赤外線の出射光線であるレーザー光の出射方向に、波長１５００～２０００ｎｍの近赤外線を透過させることができ透過阻止波長帯１１５０～１３９０ｎｍの近赤外線を吸収、反射、及び／又は散乱させることにより透過させない第一のフィルタ１６ａ、波長１２４０～２０００ｎｍの近赤外線を透過させることができ透過阻止波長帯９２０～１１６０ｎｍの近赤外線を吸収、反射、及び／又は散乱させることにより透過させない第二のフィルタ１６ｂとを有している。レーザー光の出射方向でフィルタ１６ｂの先方に、レンズ１７と、生体２へ接触する人工光線、人工電磁波透過性のサファイアガラス冷却窓１８とが、配置されている。レーザーダイオード１５に隣接しつつ対峙している第一のフィルタ１６ａ・第二のフィルタ１６ｂと、サファイアガラス冷却窓１８とに、夫々、クーラー１９ａ・１９ｂと、クーラー１９ｃとが取付けられている。
　このような出射源１５は、例えばタイタン（キュテラ社製；商品名、波長域１０００～１８００ｎｍ）が挙げられる。第一のフィルタ１６ａ及び第二フィルタ１６ｂは、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させつつ１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との透過阻止波長帯を吸収、反射、及び／又は散乱させて透過を阻害して遮蔽するものであれば、その透過阻止波長帯を適宜選択してもよい。
　出射源１５からの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタと、１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とする出射源とを、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線を照射できるように、それらの透過波長と、透過阻止波長と、非出射波長とを、適宜選択してもよい。
　第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂは、例えば１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線を光吸収物質により吸収し、一方、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線を生体２側へ透過させるものである。第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂは、例えば市販されている近赤外線フィルタであってもよく、それと紫外線フィルタとを組み合わせた複合フィルタであってもよい。近赤外線フィルタは、より具体的には、誘電体多層膜フィルタのような誘電体膜コーティングフィルタ、光学ガラスフィルタ、樹脂製フィルタが挙げられる。誘電体膜コーティングフィルタは、屈折率の異なる金属酸化物や金属フッ化物を交互に複数層積層したものであり、透明薄膜による光の干渉を利用して１５００ｎｍよりも短波長光線又は１８００ｎｍよりも長波長光線の波長領域の光線を選択的に遮蔽するもので、例えば蒸着ＴｉＯ２のような高屈折率層と蒸着ＳｉＯ２のような低屈折率層との相互積層膜のような誘電体多層膜がガラス基板のような透明基板に付された誘電体多層膜コーティングフィルタが挙げられる。誘電体多層膜コーティングフィルタは、具体的には、ＴＳ　ＯＤ２ロングパスフィルタの各種シリーズ、ＴＳ　ＯＤ２ショートパスフィルタの各種シリーズ（何れもエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）が挙げられる。光学ガラスフィルタは、主成分Ｐ２Ｏ５とＣｕＯとに０．５％以下のＶ２Ｏ５や金属フッ化物を含有するＣｕＯ－弗燐酸塩系ガラス、樹脂製フィルタは、ジイモニウム系色素のような近赤外線吸収色素を５０％以下含有する樹脂フィルムが挙げられる。１５００ｎｍよりも短波長光線又は１８００ｎｍよりも長波長光線の波長領域の光線を遮断するものであれば、透過阻止波長・遮断波長の異なる複数の紫外線遮蔽フィルタ・赤外線遮蔽フィルタや、フィルタ赤外線透過フィルタ・コールドフィルタを組み合わせて用いてもよい。それにより、照射される近赤外線の波長域が１５００～１８００ｎｍとなる。
　第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂの何れかは、１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長及び１８００ｎｍを超える波長を効率良く吸収する水含有フィルタ例えば水層含有フィルタであっても、その他の近赤外線フィルタと組み合わせて用いてもよい。水含有フィルタは、例えば石英やガラス等のセルに水が充填されたものであり、水に１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長と１８００ｎｍを超える波長好ましくは１７００ｎｍを超える波長とが吸収されることによって、その波長の透過を低減させるものである。その水層は、蒸留水、イオン交換水、水道水であってもよく、無機塩や有機塩のような電解質、糖のような非電解質例えば生理食塩水やリンゲル液、メタノールやエタノールのようなモノアルコール、エチレングリコールのようなポリオールである添加物の単数又は複数を溶解した水溶液であってもよい。１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長は、水、例えば生体成分中の水、生体表面近傍の表皮や内皮の水分に吸収され易い。そのことから、熱感、火傷、疼痛などの有害事象を生じさせるばかりか生体深部に進入しないので、照射されないようにしている。第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂは、一体化していてもよく、何れかのフィルタであってもよい。
　作業者が持つハンドピース３０（図４参照）のハウジング内に、順に並んで配置されたレーザーダイオード１５、フィルタ１６ａ・１６ｂ、及びレンズ１７と、それに沿って配置されたクーラー１９ａ・１９ｂとが、内蔵されている。そのハンドピース３０の先端表面にサファイアガラス冷却窓１８及びそれに沿って配置されたクーラー１９ｃが取付けられて、生体２と接触できるように、露出している。
　クーラー１９ａ・１９ｂは、水冷クーラー、空冷クーラー、整流器若しくはサイリスタ変換器を用いた熱交換冷却器、熱電変換素子のようなものであり、第一のフィルタ１６ａや第二のフィルタ１６ｂやサファイアガラス冷却窓１８に蓄積した熱を放出するものである。
　レーザー光をパルス出射させるために発振回路１１が、変調回路１３に接続され、さらに接続コードを介してハンドピース３０内のレーザーダイオード１５に、接続されている。レーザー光を所定時間続けて出射させるタイマー１２と、その出射を単回又は複数回繰り返して出射させるスイッチ回路１４とが、変調回路１３に接続されている。また、ハンドピース３０内のクーラー１９ａ・１９ｂ・１９ｃに、クーラー制御回路２１が接続されている。これら回路１１・１３・１４・２１やタイマー１２が、生体組織反応の誘導方法に用いられる誘導装置１の制御器本体４０のハウジング内に、内蔵されている。
　レーザーダイオード１５の背面側に近赤外線反射板（不図示）が設けられていてもよい。レーザーダイオード１５に代えて、ＡｌＧａＡｓ系やＧａＡｓ系の発光ダイオードを用いてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、以下のようにして使用される。
　１回の照射治療毎に、発振回路１１からの発振をタイマー１２により、変調回路１３で例えば０．４～１００ミリ秒好ましくは０．５～１００ミリ秒のパルス幅で０．４～１００ミリ秒好ましくは０．５～１００ミリ秒間隔の近赤外線のパルス出射となるように変調し、及び／又はスイッチ回路１４で１ショット当り１００ミリ秒～１０秒間連続好ましくは０．１～１０秒間連続の単回ショット又は２～２０回の複数回ショットとなるように変調し、それに応じて、増幅回路（不図示）を介して、所望の５～６５Ｊ／ｃｍ２好ましくは５～５６Ｊ／ｃｍ２の出射出力となるような電圧を、レーザーダイオード１５に印加する。この照射治療は、毎日あるいは一定期間の間隔をおいて、繰り返し施術される。
　すると、フラッシュランプとなるレーザーダイオード１５からは、広範な波長の近赤外線を含む出射光であるレーザー光がパルス出射される。不必要な１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線は第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂで順次遮蔽される。遮蔽とは、実質的にこれらの波長光線が照射されない範囲で低減する場合も含む。出射光は、第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂに至り、１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とが一部分吸収される結果その波長の透過が低減される結果その波長の透過が実質的に遮断される。照射波長上限下限は例えば四捨五入された波長程度の誤差を含んでいてもよい。このとき第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂは、クーラー制御回路２１からの指示信号に従って駆動するクーラー１９ａ・１９ｂによって冷却される結果、近赤外線の吸収によって水温上昇する第一のフィルタ１６ａ及び第二のフィルタ１６ｂ内も同時に冷却される。レーザー光は必要に応じてレンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する人工光線、人工電磁波２０となって、外界へ出射される。
　ハンドピース３０先端のサファイアガラス冷却窓１８を、治療すべき生体２の組織３へ向けて、生体２の皮膚へ接触させる。すると、人工光線、人工電磁波２０は、生体２内の皮膚の表皮・真皮を経て、組織３へ到達する。このとき、人工光線、人工電磁波２０により、皮膚の水分が加熱されるが、表皮がサファイアガラス冷却窓１８と接触していることにより、表皮・真皮の熱が、熱伝導率の高い冷却窓１８のサファイアへ伝導する。サファイアガラス冷却窓１８は、クーラー制御回路２１からの指示信号に従って駆動するクーラー１９ｃによって、例えば２０℃の一定温度に、冷却される結果、熱感、火傷、疼痛などの有害事象を生じないように、常に表皮・真皮を冷却している。
　人工光線、人工電磁波２０は、この冷却窓１８により、熱感、火傷、疼痛などの有害事象を生じることなく、さらに表面で吸収されることなく安全に、組織３に到達し、治療効果を発揮する。健常組織においては、この人工光線、人工電磁波２０がタンパクなどの熱変性を生じさせることがなく、豊富な血流で過度の温度上昇から保護されている。一方、たとえば、腫瘍細胞や腫瘍病巣のような悪性腫瘍組織３の増殖期の細胞は、人工光線、人工電磁波２０に対する感受性が高いため、人工光線、人工電磁波２０のエネルギーがより組織３に吸収される。その結果、治療を行うことができる。
　図２に、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１の別な態様を示す。人工光線、人工電磁波出射源１５は、１５００～１８００ｎｍの近赤外線を包含する赤外線であれば紫外線や可視光までの波長域を出射するものであってもよいので、図２に示すように、前記のレーザーダイオードに代えて、近赤外線を出射するランプ、例えばタングステンをフィラメントにした白色電球であるタングステンランプ、ハロゲンを封入しておりタングステン線条を有する電球であるハロゲンランプ、キセノンガスを封入した放電灯であるキセノンランプであってもよい。１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線を実質的に遮蔽するものであれば、第一のフィルタ１６ａ・第二のフィルタ１６ｂは、石英やガラスのような透明無機素材製、又はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂のような透明樹脂製のセルの間隙２３に水を通過させるものであってもよい。フィルタ１６ａ・１６ｂの順が、逆であってもよい。
　図２の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は以下のように動作する。フラッシュランプとなるタングステンランプ１５から出射し又は反射板２２で反射した広範な波長の出射光線が、パルス出射される。その人工光線、人工電磁波が第一のフィルタ１６ａに至り、その一部がフィルタ１６ａにより１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線の透過が、低減されて、遮断される。クーラー制御回路２１（図１参照）の指示信号に従ってポンプ（不図示）が駆動して間隙２３の水が循環し、フィルタ１６ａが冷却される。さらに人工光線、人工電磁波は、第二のフィルタ１６ｂに至り、さらに１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線の透過が、低減されて、殆んど遮断される。さらに光線は、適宜レンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する人工光線、人工電磁波２０となって、生体２内の組織３へ出射される。このとき、第二のフィルタ１６ｂとサファイアガラス冷却窓１８とは、図１で示したのと同様に、クーラーで冷却されていてもよい（不図示）。
　図３に、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法及びそれに用いられる誘導装置１の別な態様を示す。図３に示すように、人工光線、人工電磁波出射源１５は、前記のレーザーダイオードに代えて、近赤外線を含む熱線を出射するヒータ、例えば炭素繊維を発熱源とするカーボンヒータ、絶縁セラミックスを加熱して熱放射源としたり又は半導体セラミックスを発熱源としたりするセラミックヒータであってもよい。１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線を吸収する第一のフィルタ１６ａは、これら棒状のヒータを挿入している石英製又はガラス製の透明内管とそれらを挿入している石英、ガラス、又はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂のような樹脂製の外管とからなる二重管２４、その内管・外管の間の間隙２３を流れる水で、形成されているものであってもよい。ヒータ１５は、熱線を連続出射させるために、発振回路や変調回路を有していなくてもよく、それに代えて増幅回路を有していてもよく、近赤外線２０の出射方向に、近赤外線２０をパルス出射できるようにシャッター（不図示）が設けられていてもよい。
　図３の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は以下のように動作する。タイマー１２又はスイッチ回路１４（図１参照）により増幅回路（不図示）を介して、所望の出射出力となるような電圧を、ヒータ１５に印加する。ヒータ１５から出射した熱線が、その周りを取り囲んでいる第一のフィルタ１６ａに至り、その一部がフィルタ１６ａの二重管２４の間の間隙２３の水に吸収されて、１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長の透過が低減され、１８００ｎｍを超える波長の透過が遮断される。クーラー制御回路２１（図１参照）の指示信号に従ってポンプ（不図示）が駆動して間隙２３の水が循環し、フィルタ１６ａと共にヒータ１５が冷却される。フィルタ１６ａを透過した熱線は、直接に又は反射板２２で反射されて第二のフィルタ１６ｂに至り、１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線の透過が殆んど遮断される。熱線は、適宜レンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する近赤外線２０となって、生体２内の組織３へ照射される。
　なお、出射源から出射される波長は、１０００～１８００ｎｍのような広域波長の例を示したが、１５００～１８００ｎｍのような広域波長であってもよく、１５４０ｎｍのような単波長であってもよい。これらの場合、出射源からの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを吸収、反射、及び／又は散乱させて遮蔽する必要がないので、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置は、構造が簡素になる。１５００～１８００ｎｍ（１５００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下）の波長域の出力強度よりも弱く１２００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長域を含むように調整してもよい。熱感、火傷、疼痛、癌細胞増殖等の有害事象を惹き起こさせないため１２００ｎｍ未満の波長域及び／又は１８００ｎｍを超える波長域の波長を照射しないように、その波長域を出力しない光源を用い、又はその波長域を吸収、反射、及び／又は散乱させて透過させないフィルタを用いてもよい。
　図４に、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１のハンドピース３０の一態様を示す。図４に示すように、ハンドピース３０のハウジング３１内に、第一の管状フィルタ１６ａ（図２参照）が内蔵されている。そのフィルタ１６ａの中に近赤外線出射源１５が挿入されている。フィルタ１６ａと近赤外線出射源１５との間を、水が循環している。ハウジング３１に、照射のオンオフを制御するスイッチ３２が設けられ、スイッチ回路１４（図１参照）に接続されていてもよい。スイッチ３２をオンモードにすると、人工光線、人工電磁波出射源１５からのレーザー光が出射されサファイアガラス冷却窓１８を経て、人工光線、人工電磁波２０が照射される。オンオフ制御は、制御器本体４０側で行われてもよい。
　人工光線、人工電磁波出射源１５とフィルタ１６ａとの対が、一対設けられている例を、図４に示したが、複数のハンドピース３０に夫々一対ずつ設けられていてもよく、単数又は複数のハンドピース３０に夫々複数対ずつ設けられていてもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、皮膚へ人工光線、人工電磁波を照射して皮膚の深部の組織に人工光線、人工電磁波を到達させるものの例を示したが、カテーテル尖端近傍の内空に挿入した人工光線、人工電磁波出射源とそれを覆ったフィルタとを有するものであってもよく、さらに内視鏡と組み合わせたものであってもよい。人工光線、人工電磁波出射源からの人工光線、人工電磁波を光ファイバでフィルタ近傍まで光伝導するものであってもよい。これにより、皮膚よりも相当に深部の臓器、例えば脳や内臓などへも照射が可能となる。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、ショットのパルス幅とパルス間隔とが限定されるものではないが、変調回路で所望の一定なパルス幅で所望の一定のパルス間隔で複数回ショットするものであってもよく、パルス幅とパルス間隔とを途中で増減するものであってもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、サファイアガラス冷却窓１８が水冷である例を示したが、空冷であってもよい。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、腫瘍治療装置として、ヒトの悪性腫瘍、ヒトの良性腫瘍に用いられてもよく、ペット等の非ヒト動物の悪性腫瘍・良性腫瘍に用いられてもよい。これら悪性腫瘍・良性腫瘍の腫瘍組織を摘出手術したときに摘出しきれなかった残存腫瘍組織やその周辺の正常組織に用いられてもよい。化学療法やＸ線照射療法と併用して用いられてもよい。また、筋疾患治療装置、損傷細胞修復装置、幹細胞からの分化誘導装置、又は再生医療の再生細胞の再生補助装置として、用いられてもよい。
　これらの生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法及びそれに用いられる誘導装置１によれば、組織へ照射する人工光線、人工電磁波２０の波長を、１５００～１８００ｎｍに限定することができる。
　特に１０００ｎｍ未満の波長のものは、波長が短い所為で生体中の表皮よりも深部の組織に到達しにくいこと、さらにそれのエネルギーが高い所為で、皮膚表面で吸収されてしまい皮膚表皮や真皮に熱傷などの有害事象を生じることから、照射されないようにしてある。また、特に１０００ｎｍ未満の波長のものは、皮膚表層のメラニンに極めて高率に吸収される所為で、メラニンを大量に有する有色人種の皮膚や、白色人種と言えども色素沈着、乳輪、乳頭、陰部などの有色部を有する皮膚へ照射すると強い疼痛や熱傷などの有害事象を併発することから、照射されないようにしてある。
　一方、１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長の近赤外線は、メラニンに高率で吸収されるため、深部に届きにくく、連続照射や高出力照射で熱感を生じる。とりわけ１０００ｎｍ以上１２００ｎｍ未満の波長の近赤外線は、癌細胞の抑制効果を生じないばかりか癌細胞の増殖を促進する。また、１２００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長の近赤外線は、生体中のヘモグロビンと水とに極めて高率で吸収されるため、ヘモグロビンの多い部位、例えば赤みのある皮膚部位、炎症部位、粘膜部位に、照射すると、それらの部位で特に吸収されるため、連続照射や高出力照射で熱傷などの有害事象を惹き起こす。また、その波長の近赤外線を何処かの皮膚に、照射すると、そこの真皮の水分に高率に吸収されるため、強い疼痛を惹き起こす。その所為で、低出力でしか照射できず、劇的な治療効果が期待できないばかりか、連続照射や高出力照射においては、皮膚の有色部位での熱傷など不可避の有害事象から免れ得ない。
しかし、１２００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の波長を有する方が、腫瘍の治療効果が増大する場合、例えばヒーラ細胞などの特定の腫瘍細胞の場合に、治療効果が増大することがある。
　１８００ｎｍを超える波長のものは、生体中の表皮よりも深部の組織まで到達させて組織を加熱することができたとしても、そのエネルギー量が治療するのに、不充分なものであるから、照射されないようにしてある。
　この装置により、１５００～１８００ｎｍの近赤外線が、選択的に、分裂中の腫瘍細胞を細胞死させる生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導するメカニズムについて、図５を参照して説明する。
　細胞は、有糸分裂と次の有糸分裂との間の長い期間である間期に、細胞分裂に必要な物質を合成しながら、成長している。しかしこの間期の細胞は、核膜のラミンによって内部の染色体中のＤＮＡが保護されていることから、１５００～１８００ｎｍの近赤外線が照射されても損傷しない。
　有糸分裂が開始し始めた分裂前期では、核膜のラミンが解け始め、長い染色質の糸が凝縮し始めて分裂染色体となる。その後、分裂中期では、二極の間に繊維が生じ、複雑な構造体である紡錘体が形成され始め、染色体は移動して細胞の赤道面に沿って一列に並ぶ。さらにその後、分裂後期では、姉妹染色分体が分離し始め、それぞれの染色分体が独立した染色体となり、分裂した染色体が、ゆっくりと両極へと移動する。分裂終期では、細胞質が分かれて二つの娘細胞が生じ、核膜のラミンが染色体を再保護するようになる。細胞分裂が完了したら、細胞が再び安定な間期となる。
　この分裂前期から分裂後期では、細胞分裂過程でラミン間に隙間を生じ、１５００～１８００ｎｍの近赤外線が容易く、細胞内の染色体中のＤＮＡへ到達し、染色体が１５００～１８００ｎｍの近赤外線によって水素結合共振を惹き起されて粉砕される結果、細胞死という生体組織反応を惹き起す。腫瘍細胞では、増殖能が高く、間期の細胞の比率が低く、照射される１５００～１８００ｎｍの近赤外線によって、細胞死を惹き起される割合が高いのに対し、正常細胞では、殆どの細胞が間期で、細胞分裂期の細胞が極めて少ないので、照射される１５００～１８００ｎｍの近赤外線によって、細胞死を惹き起される割合が遥かに低い。腫瘍細胞が、多少残存していても、引き続いて照射される１５００～１８００ｎｍの近赤外線で、さらに細胞死を惹き起すことになる。
　以上のように、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置１は、１５００～１８００ｎｍの波長の近赤外線を選択的に照射できるように設計されているため、ヘモグロビンやメラニンの多い部位にもその人工光線、人工電磁波の照射が可能となり、より疼痛を減弱させることが可能になり、部位選択的に、分裂中の癌細胞を細胞死させつつ、有害事象を減少させること、さらに深部組織充分な近赤外線を到達させることが、可能になった。
　以下に、本発明を適用する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法及びそれに用いられる誘導装置を用いた実施例について説明する。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置で、in vitroの腫瘍細胞において、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導の効果を、腫瘍細胞の増殖抑制によって測定した。具体的方法は、以下の通りである。
（実施例１）
　腫瘍細胞として、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞Ａ５４９、ヒト膵臓腺癌ＰＡＮＣ－１、比較対象の非腫瘍細胞である正常細胞として、ヒト新生児皮膚線維芽細胞ＮＢ１－ＲＢＧ、の夫々の細胞を用いた。これらを、培養皿のウェル内の市販の培地中で、５％ＣＯ２を含む加湿された３７℃の培養装置内で、５×１０３個／１ウェルに、培養した。光源として、形成外科・皮膚科で若返り治療に使用されているタイタン（キュテラ社製；商品名、波長域１０００～１８００ｎｍ）を用いた。さらに、それのハンドピース内の光源からサファイアガラス冷却窓を経て照射される近赤外線を波長域１５００～１８００ｎｍにするため、ハンドピースに、第一及び第二のフィルタとして、ＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １４５０ＮＭ（透過帯１５００～２０００ｎｍ、透過阻止帯１１５０～１３９０ｎｍ）及びＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １２００ＮＭ（透過帯１２４０～２０００ｎｍ、透過阻止帯９２０～１１６０ｎｍ）（何れもエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）をサファイアガラス冷却窓の先端に重ね合わせて密着させ、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置とした。それぞれ対象細胞へ照射し、評価した（実施試験群１）。照射条件は、光学フィルタを透過したのちの出力が１０Ｊ／ｃｍ２の出力強度となるように設定し、シングルパルスを１ショットとし、１０回繰返す複数回ショットの照射をした（実施例１：[10J×10shot(1500-1800)]と表示）。なお、この治療装置による１０Ｊ／ｃｍ２の強度は、健常人が皮膚に照射されても何ら感じない程度の出力であり、たとえ、連続照射されても、健常人が皮膚に照射されたら僅かに温かく感じるか、個体によって一瞬だけ僅かに熱く感じる程度の出力である。さらに過度の温度上昇を防ぎ、その過度の温度に基づく蓄積熱による細胞損傷の可能性を排除するため、１ショット毎に、各ウェルの培地の底の温度を測定し、培地温度が３７℃に戻るまで待って、次のショットを施行した。
（比較例１）
　比較のため、対照群として近赤外線の照射を行わなかった以外は実施例１と同様にした比較試験群１ａ（[0J(control)]と表示）、
照射される近赤外線を波長域１０００～１８００ｎｍにするためフィルタを用いなかった以外は実施例１と同様にした比較試験群１ｂ（[10J×10shot(1000-1800)]と表示）、
照射される近赤外線を波長域１０００～１４００ｎｍにするためフィルタとしてＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １４５０ＮＭ（透過帯６９５－１３９０ｎｍ、透過阻止帯１５５０～１８５０ｎｍ）（エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）を用いたこと以外は実施例１と同様にした比較試験群１ｃ（[10J×10shot(1000-1400) と表示）、
照射される近赤外線を波長域１０００～１２００ｎｍにするためフィルタとしてＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １２５０ＮＭ（透過帯５７５～１２００ｎｍ、透過阻止帯１３４０～１６３５ｎｍ）及びＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １５００ＮＭ（透過帯７２５～１４４０ｎｍ、透過阻止帯１６００～１９１０ｎｍ）（何れもエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）と用いたこと以外は実施例１と同様にした比較試験群１ｄ（[10J×10shot(1000-1200)]と表示）を行った。
　細胞の増殖程度の測定時は、以下の通りである。近赤外線照射群は、１０Ｊ／ｃｍ２の強度で１０ショットの照射のあと２４時間培養した後に、測定したものである。コントロール群は、照射することなく、測定したものである。
　腫瘍細胞、非腫瘍細胞の増殖測定の具体的方法は、細胞の生存率の指標として、細胞内のミトコンドリアにある脱水素酵素により、テトラゾリウム塩であるＭＴＴ（3-(4,5-di-methylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, yellow tetrazole）が生細胞において還元されて生成されるホルマザン（Formazan）について、マイクロプレートリーダー（Ｂｉｏ－Ｒａｄ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ株式会社の製品）を用いて５９５ｎｍにおける吸光度を測定するというものである。生存する細胞数（生存数）に対応する吸光度についての結果を、図６に示す。
　図６から明らかな通り、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置を用いたin vitroの実験で、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞Ａ５４９の生存率を、劇的に減少させることができた。この装置から照射される波長域は１５００～１８００ｎｍであるが、波長域１０００～１８００ｎｍの近赤外線とほぼ同様に癌細胞の生存率を、劇的に減少させることができた一方、比較対象である非腫瘍細胞のヒト新生児皮膚線維芽細胞ＮＢ１－ＲＢＧの生存率は波長域１０００～１８００ｎｍの近赤外線に比して有意には細胞傷害性が少なかった。照射される近赤外線を波長域１０００～１４００ｎｍと１０００～１２００ｎｍは腫瘍細胞及び正常細胞の生存率の低下をもたらさなかった。むしろ波長域１０００～１４００ｎｍの近赤外線はＡ５４９肺線癌細胞の増殖を促進していた。１０００～１２００ｎｍでのように腫瘍細胞の生存率が誤差程度にしか低下せず約１００％のままであるというのは、腫瘍細胞が早期に増殖し、生体にとって致命的になりうる悪影響をもたらすことを意味する。まして１０００～１４００ｎｍでのように、コントロール群（１００％の基準値）に比べ、腫瘍細胞の生存率が約１１０％程度へと有意に１０％も増加するというのは、腫瘍細胞の増殖を一層促進しin vivoの系ならば必ず腫瘍の爆発的増殖・転移と生体にとって致命的になる悪影響をもたらすことを意味する。従って、１０００～１４００ｎｍの近赤外線は、腫瘍治療方法としては好ましくないことを示している。それに対し、波長域１０００～１８００ｎｍと１５００～１８００ｎｍであると腫瘍細胞の生存率が有意に低下した。一方、波長域１５００～１８００ｎｍであると正常細胞の生存率が極めて高く、波長域１５００～１８００ｎｍであるときに比べ約２倍であり、有意であった。このことから、波長域１５００～１８００ｎｍの近赤外線は、正常細胞の損傷が極めて少なく腫瘍細胞を選択的に破壊できることが分かった。なお、ヒト膵臓腺癌ＰＡＮＣ－１についても、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞Ａ５４９と同等の結果であった。
　このことは、本発明の波長域は１５００～１８００ｎｍの近赤外線を照射する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置を用いた近赤外線照射は、特許文献４の波長域１０００～１８００ｎｍの近赤外線よりもはるかに、非腫瘍細胞を増殖抑制、又は死滅させたりする作用は低いが、その一方で、いずれの悪性腫瘍細胞においても生存率を著しく低下させ、近赤外線照射が悪性腫瘍細胞を増殖抑制、又は死滅させていることを示している。このことから、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置により悪性腫瘍を治療するのに極めて有効であることが、明らかとなった。
　また、各ウェルの培地温度の具体的測定方法は、各群についてそれらの培地水底の温度を、熱電対を備えたデジタル温度計ＭＣ３０００－０００（株式会社チノーの製品）で、各ショットの照射直後に、測定するというものである。
　その培地温度は、平均で、２０Ｊ／ｃｍ２ショットの場合に３７℃から４０．８℃へ上昇し、３．６秒間４０℃以上となったのち、４３．８秒後に元の温度に戻り、また４０Ｊ／ｃｍ２ショットの場合に３７℃から４３．９℃へ上昇し、４２．１秒間４０℃以上となったのち、８３．４秒後に元の温度に戻った。癌患者の腫瘍の温熱療法では約４２℃で一回につき６０分間程度、長期間にわたって加熱してすら直ぐに腫瘍組織が劇的に減少しないことや、癌患者が風邪などで高温に発熱しても腫瘍組織が縮小しないことや、in vitroで癌細胞が４０～４４℃に１～２分間曝されても減少しないことから、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置から照射された近赤外線自身が、熱エネルギーとは直接関係することなく、悪性腫瘍細胞の増殖を直接抑制していると、推察される。
　このように、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置により照射される１５００～１８００ｎｍの波長域の近赤外線は、皮膚やその深部への浸透性が高くなっており、そのため腫瘍組織に到達した近赤外線自体で、直接、腫瘍細胞に作用して、熱エネルギー非依存的に、ＤＮＡの破壊やアポトーシスによる細胞死誘導のために、腫瘍組織の減少ないし消滅が惹き起こされる。このように、熱エネルギーを集積させるために増感剤を腫瘍組織に投与してそこへ赤外線を照射するという温熱療法とは、腫瘍組織減少のメカニズムが全く異なるようである。
（実施例２）
　腫瘍細胞として、ヒト乳がん細胞ＭＣＦ７、ヒト胃癌細胞ＮＵＧＣ４の細胞を用いた。これらを、培養皿のウェル内の市販の培地中で、５％ＣＯ２を含む加湿された３７℃の培養装置内で、５×１０３個／１ウェルに、培養した。光源として、形成外科・皮膚科で若返り治療に使用されているタイタン（キュテラ社製；商品名、波長域１０００～１８００ｎｍ）を用いた。さらに、それのハンドピース内の光源からサファイアガラス冷却窓を経て照射される近赤外線を波長域１５００～１８００ｎｍ、波長域１２００～１８００ｎｍ、波長域１０００～１２００ｎｍにするため、ハンドピースに、フィルタとして、ＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １４５０ＮＭ（透過帯１５００～２０００ｎｍ、透過阻止帯１１５０～１３９０ｎｍ）、ＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １２００ＮＭ（透過帯１２４０～２０００ｎｍ、透過阻止帯９２０～１１６０ｎｍ）、ＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １２５０ＮＭ（透過帯５７５～１２００ｎｍ、透過阻止帯１３４０～１６３５ｎｍ）、ＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １５００ＮＭ（透過帯７２５～１４４０ｎｍ、透過阻止帯１６００～１９１０ｎｍ）（何れもエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）をサファイアガラス冷却窓の先端に重ね合わせて密着させ、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置とした。それぞれ対象細胞へ照射し、評価した（実施試験群２）。照射条件は、光学フィルタを透過したのちの出力が１０Ｊ／ｃｍ２の出力強度となるように設定し、シングルパルスを１ショットとし、２０回繰返す複数回ショットの照射をした（実施例２：[10J×２0shot(1000-1800)]と表示）。なお、この治療装置による１０Ｊ／ｃｍ２の強度は、健常人が皮膚に照射されても何ら感じない程度の出力であり、たとえ、連続照射されても、健常人が皮膚に照射されたらかに温かく感じるか、個体によって一瞬だけ熱く感じる程度の出力である。
（比較例２）
　比較のため、対照群として近赤外線の照射を行わなかった比較試験群 [0J(control)]、照射される近赤外線を波長域１０００～１８００ｎｍにするためフィルタを用いなかった群[10J×20shot(1000-1800)]、照射される近赤外線を波長域１５００～１８００ｎｍにするためフィルタとしてＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １４５０ＮＭ（透過帯１５００～２０００ｎｍ、透過阻止帯１１５０～１３９０ｎｍ）、ＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １２００ＮＭ（透過帯１２４０～２０００ｎｍ、透過阻止帯９２０～１１６０ｎｍ）（エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）を用いた比較試験群 [10J×20shot(1500-1800)]、照射される近赤外線を波長域１２００～１８００ｎｍにするためフィルタとしてＴＳ ＯＤ２ロングパスフィルター １２００ＮＭ（透過帯１２４０～２０００ｎｍ、透過阻止帯９２０～１１６０ｎｍ）（エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）を用いた比較試験群２[10J×20shot(1200-1800)]、照射される近赤外線を波長域１０００～１２００ｎｍにするためフィルタとしてＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １２５０ＮＭ（透過帯５７５～１２００ｎｍ、透過阻止帯１３４０～１６３５ｎｍ）及びＴＳ ＯＤ２ショートパスフィルター １５００ＮＭ（透過帯７２５～１４４０ｎｍ、透過阻止帯１６００～１９１０ｎｍ）（何れもエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製；商品名）を用いた比較試験群２[10J×20shot(1000-1200)]を用いてそれぞれの波長による効果を評価した。
　細胞の増殖程度の測定時は、以下の通りである。近赤外線照射群は、１０Ｊ／ｃｍ２の強度で２０ショットの照射のあと２４時間培養した後に、測定したものである。コントロール群は、照射することなく、測定したものである。
　腫瘍細胞、非腫瘍細胞の増殖測定の具体的方法は、細胞の生存率の指標として、細胞内のミトコンドリアにある脱水素酵素により、テトラゾリウム塩であるＭＴＳ（3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,　inner　salt）が生細胞において還元されて生成されるホルマザン（Formazan）について、４９０ｎｍにおける吸光度を測定するというものである。生存する細胞数（生存数）に対応する吸光度についての結果を、図７に示す。
　図７から明らかな通り、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置を用いたin vitroの実験で、波長域１０００～１８００ｎｍ、１５００～１８００ｎｍ、１２００～１８００ｎｍの近赤外線は、ヒト乳がん細胞ＭＣＦ７、ヒト胃癌細胞ＮＵＧＣ４の細胞の生存率を、劇的に減少させることができた。照射される近赤外線を波長域１０００～１２００ｎｍとした場合は、腫瘍細胞の増殖を促進していた。この結果は、腫瘍細胞の増殖を一層促進しin vivoの系ならば必ず腫瘍の爆発的増殖・転移と生体にとって致命的になる悪影響をもたらすことを意味する。従って、１０００～１４００ｎｍ、特に１０００～１２００ｎｍの近赤外線は、腫瘍治療方法としては好ましくないことを示している。このことから、波長域１５００～１８００ｎｍの近赤外線は、正常細胞の損傷が極めて少なく腫瘍細胞を選択的に破壊できることが分かった。
　このことは、本発明の波長域は１５００～１８００ｎｍの近赤外線を照射する生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置を用いた近赤外線照射は、特許文献４の波長域１０００～１８００ｎｍの近赤外線よりもはるかに、非腫瘍細胞を増殖抑制、又は死滅させたりする作用は低いが、その一方で、いずれの悪性腫瘍細胞においても生存率を著しく低下させ、近赤外線照射が悪性腫瘍細胞を増殖抑制、又は死滅させていることを示している。このことから、この生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置により悪性腫瘍を治療するのに極めて有効であることが、明らかとなった。
（比較例３）
　１０００～１４００ｎｍの広域波長の近赤外線と、その領域での単波長１３１９ｎｍの近赤外線での腫瘍細胞と正常細胞とへの影響を検討した。照射波長１３１９ｎｍとするＴｈｅｒｍａ Ｓｃａｎ １３１９ｎｍ（サイトン社製；商品名）を用い、２０Ｊ／ｃｍ２で、２０～２００ｍ秒の５～１０ショットのパルスの近赤外線を、Ａ５４９肺線癌細胞と、ＮＢ１－ＲＧＢ正常細胞とに、夫々照射した。なお、無照射、及びタイタン（キュテラ社製；商品名）により照射波長１０００～１８００ｎｍにて２０Ｊ／ｃｍ２で５ショットのパルスの近赤外線の照射（総照射量１００Ｊ／ｃｍ２）を、対照とした。その結果を図８に示す。図８（ａ）から明らかな通り、Ａ５４９肺線癌細胞の生存率は、コントロール群（１００％の基準値）に比べ、約１１０％であり、略１０％程度（ばらつきを考慮すると最大２０％程度）増大していた。腫瘍細胞の生存率が有意に１０％も増加するというのは、腫瘍細胞の増殖を促進しin vivoの系ならば腫瘍の爆発的増殖・転移と生体にとって致命的になる悪影響をもたらすことを意味する。一方、図８（ｂ）から明らかな通り、ＮＢ１－ＲＧＢ正常細胞の生存率は、７５～９５％であり、略５～２５％（ばらつきを考慮すると最大３０％程度）減少していた。このように、単波長１３１９ｎｍの近赤外線では、腫瘍細胞の増殖を促進し、正常細胞をかなり死滅させるので、腫瘍治療方法としては好ましくないことを示している。これらの結果から、１０００～１４００ｎｍの近赤外線は腫瘍細胞を増殖させ正常細胞を死滅させそれらの生存率の差が数十％にも及ぶから、腫瘍治療方法としては好ましくない。しかも、対照群の１０００～１８００ｎｍの近赤外線では、ＮＢ１－ＲＧＢ正常細胞がほぼ死滅しており、正常細胞への損傷が極めて大きい。
　これらの結果から明らかなように、１０００～１８００ｎｍの近赤外線のうち、腫瘍細胞の増殖を促進する１０００ｎｍ以上１４００ｎｍ未満の近赤外線と、熱感、火傷、疼痛、脱水などの有害事象を惹き起す１４００ｎｍ以上１５００ｎｍ未満の近赤外線は、生体へ照射するのは好ましくない。そのため、たとえ１０００～１８００ｎｍの近赤外線が腫瘍細胞に対し多少有用であったとしても、腫瘍細胞の増殖促進効果で相殺される結果、腫瘍に対し十分な効果を奏しない。一方、１５００～１８００ｎｍの近赤外線は、腫瘍細胞を自然死に誘導し、正常細胞への影響を極めて限定的に抑えることができるので、１０００～１８００ｎｍの近赤外線よりも、遥かに有用であることが示された。
（実施例３）
　細胞毒性に関し、実施例１と同様の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用い、１～５ショット後の生存率を検討したところ、癌細胞では、累乗的に生存率が減少したが、正常細胞では生存率の減少が緩やかであった。なお、その際のヒト肺胞基底上皮腺癌細胞Ａ５４９でのアポトーシス細胞死に関し、近赤外線を照射した後、テトラゾリウム塩であるＭＴＴの還元に伴う不溶性ホルマザン色素の呈色反応を利用して細胞死を測定するＭＴＴ法、アポトーシスの過程で生じる断片化ＤＮＡを測定するＴＵＮＥＬ法等で、ショット数が増える毎に、アポトーシス細胞死が増加していること、及び劇的に染色体が粉砕されていることが確認された。
（実施例４）
　増殖中の細胞の死滅に関し、実施例１と同様の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用い、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞Ａ５４９に対して繰り返し照射したところ、ヒストンＨ３の１０番目のセリン残基のリン酸化を，比色法または蛍光法により検出するリン酸化ヒストン検出キットにより、近赤外線が染色体を粉砕できる増殖中の細胞が選択的に死滅していることが分かったので、近赤外線が増殖中の細胞を死滅させることができることが、示された
（参考例）
　マウスに移植したメラノーマについて、実施例１と同様の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用い波長１０００～１８００ｎｍの近赤外線を照射した処置した場合と、ドキソルビシン（ＤＯＸ）を用いた化学療法処置した場合とで、何れも７日目まで癌原発巣体積を測定して比較した。化学療法処置した場合には１２０ｍｍ３程度のまま変化が無かったが、波長１０００～１８００ｎｍの近赤外線を照射した場合には、半分程度にまで減少した。また、腫瘍について、実施例１と同様の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用い波長１０００～１８００ｎｍの近赤外線を照射した処置した場合と、ドキソルビシンを用いた化学療法処置した場合とで、各種免疫ブロット法、例えばリン酸化されたキナーゼ類ＡＴＭとＣｈｋ２、リン酸化されたヒストンＨ２ＡＸやｐ５３を検出したところ、化学療法と同様に、近赤外線で癌細胞の染色体を粉砕できることが、分った。従って、前記の通り、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線照射で癌細胞よりも正常細胞の生存率が高いことが示されているから、本発明の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法は、癌治療に一層有用であることが示された。
　このように、実施例で用いられた生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置では、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線を照射するものであるが、表面を２０℃に冷却したため腫瘍表面では近赤外線が吸収されることなく、腫瘍の深部・中心部まで近赤外線が到達し、腫瘍細胞を縮小ないし死滅させることができた。冷却の程度が強いほど、深部にまで近赤外線を届けることが可能になり、それにより、より深い部位に存在する腫瘍を縮小ないし死滅させることができる。
　さらに、実施例で表層の腫瘍の損傷の程度が軽度であるが、これに対しては表面の冷却を弱めれば、表層の腫瘍で近赤外線が吸収され、縮小ないし死滅させることができる。しかも、波長１５００～１８００ｎｍ、腫瘍の種類によっては１２００～１８００ｎｍの近赤外線は、従来の１０００～１８００ｎｍの近赤外線や温熱療法に比べ、桁違いに小出力で効果が得られ、生体への損傷が極めて少ない。
　また、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置では、波長１５００～１８００ｎｍの近赤外線で分裂期の正常細胞も多少損傷されるが、in vivoで血流・リンパ流等の体液循環のために熱作用は減衰しまた、正常細胞は熱に強く、癌細胞に比べて、損傷の程度が極めて小さい。従って、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法に用いられる誘導装置によれば、さまざまな深さに存在する腫瘍の治療が可能となる。
　本発明の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕の誘導方法及びそれに用いられる誘導装置は、筋過緊張、筋肥大、痙攣、筋過剰収縮から選ばれる筋疾患の治療、再生医療による治療、悪性腫瘍の治療、とりわけ、ヒト、及び非ヒト動物の良性又は悪性腫瘍、特に、皮膚癌や乳癌など生物体にできる悪性腫瘍の治療に使用することができる。
　生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置を用いた近赤外線の透過を調整する方法によれば、筋過緊張、筋肥大、痙攣、筋過剰収縮から選ばれる筋疾患の治療、再生医療による治療、悪性腫瘍の治療に有用な波長に調整できる。
　この装置を用いた治療方法によれば、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を患者の治療すべき病変部位・腫瘍原発巣、再生すべき部位に引き起こさせて、筋過緊張、筋肥大、痙攣、筋過剰収縮から選ばれる筋疾患の治療、再生医療による治療、悪性腫瘍の治療に有用であり、従来の１０００～１８００ｎｍの近赤外線を照射する治療よりも、治療効果が高く、しかも安全性に優れている。
　１は生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置、２は生体、３は組織、１１は発振回路、１２はタイマー、１３は変調回路、１４はスイッチ回路、１５は人工光線、人工電磁波出射源、１６ａ・１６ｂはフィルタ、１７はレンズ、１８はサファイアガラス冷却窓、１９ａ・１９ｂ・１９ｃはクーラー、２０は人工光線、人工電磁波、２１はクーラー制御回路、２２は反射板、２３は間隙、２４は二重管、３０はハンドピース、３１はハウジング、３２はスイッチである。

Claims (9)

  1. 　１５００～１８００ｎｍの少なくとも一部の波長を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源を有し、
    　前記出射源からの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタが、前記出射源と前記近赤外線で照射されるべき生体の組織との経路途中に、配置されており、及び／又は前記出射源が１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とすることにより、
    　前記１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを照射させることなく又は照射抑制しながら１５００～１８００ｎｍの間の前記近赤外線を照射させることを特徴とする生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  2. 　前記フィルタが、誘電体膜コーティングフィルタ、光学ガラスフィルタ、樹脂製フィルタ、及び／又は水含有フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  3. 　前記出射光線の波長域が、１０００～１８００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  4. 　前記生体の組織が、ヒト若しくは非ヒト動物の生体組織と、ヒト若しくは非ヒト動物から摘出した対象組織及び／又はそれの細胞とから選ばれることを特徴とする請求項１に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  5. 　前記ヒト若しくは非ヒト動物の生体組織が、細胞、組織、又は臓器であることを特徴とする請求項４に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  6. 　前記生体の組織が、前記ヒトと前記非ヒト動物との何れかの皮膚皮下組織、筋組織、幹細胞、悪性腫瘍及び／又は良性腫瘍であることを特徴とする請求項４に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  7. 　筋疾患治療装置、腫瘍治療装置、損傷細胞修復装置、幹細胞からの分化誘導装置、又は再生医療の再生細胞の再生補助装置であることを特徴とする請求項１に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  8. 　前記腫瘍治療装置であって、１２００ｎｍ未満の波長域及び／又は１８００ｎｍを超える波長域の波長を照射しないことを特徴とする請求項１に記載の生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕用の誘導装置。
  9. 　１５００～１８００ｎｍの少なくとも一部の波長近赤外線を含む人工光線及び／又は人工電磁波を出射する出射源を用い、
    　そこからの出射光線の内の１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を吸収、反射、及び／又は散乱させて１５００～１８００ｎｍの近赤外線を透過させるフィルタを、前記出射源と前記近赤外線で照射されるべきヒトの生体組織と、ヒト若しくは非ヒト動物植物から摘出した対象組織及び／又はそれの細胞とから選ばれる生体の組織との経路途中に、配置し、及び／又は前記出射源が１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線との少なくとも一部を非出射とすることにより、
    　前記１５００ｎｍよりも短波長光線と１８００ｎｍよりも長波長光線とを照射することなく又は照射抑制しながら１５００～１８００ｎｍの間の前記近赤外線を前記生体の組織に照射して、生体組織反応、生体内水素結合共振及び／又は染色体粉砕を誘導するように、前記近赤外線の透過を調整する方法。
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