[发明专利]处理生物表面的方法

说明书

用电磁辐射处理生物表面的方法，电磁辐射是两种不同能级的光形式，具有主要能量在3.5eV至2.8eV的范围内的光子的第一光和具有主要能量在1.24eV到2.48eV范围内的光子的第二光。第一光和第二光的光子同时指向生物表面。本发明还考虑敏化剂在使用该方法的感染的局部处理中的用途。处理将实现良好的组织渗透。由于两种或多种不同能量的光子可以靶向不同区域的分子，因此可以同时对病原体的不同区域进行抗菌处理。

技术领域

本发明涉及生物表面的抗病原体处理。特别地，本发明涉及通过光动力学疗法处理表面的方法。

背景技术

在生物膜中，微生物相比于浮游细菌对抗菌剂更不敏感。生物膜耐受性和抗性背后的机制包括抗菌剂通过生物膜基质的缓慢渗透、生物膜内微环境的改变、细菌细胞的不同应激反应以及所谓的持久性细胞亚群的形成。在生物膜中，潜在的抗性可以通过水平基因转移轻松地在不同物种之间转移。据估计，近80％的微生物感染是由生物膜引起的。这也与抗药性有关，其中易感病原体菌株会产生抗药性，并且固有的低易感物种的选择使种群具有更强的抗药性。

常见的生物膜感染包括由牙齿斑引起的牙齿感染，以及皮肤感染、尿路感染、中耳感染、心内膜炎以及与植入物或导管相关的感染。

生物膜中的微生物的成功抗菌处理通常需要比处理浮游微生物时高100到1000倍的消毒剂或抗生素浓度。例如，在一项试验中，杀死远缘链球菌(Streptococcus sobrinus)的单种生物膜需要的氟化胺和氯己定的浓度要比杀死其浮游生物高100倍。类似地，与其浮游形式相比，大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在生物膜中需要高1000倍浓度的抗生素才能有效处理。

牙医经常不得不与牙周或牙髓感染的耐抗生素细菌作战。据观察，对消毒剂例如氯己定的抗性可能与抗生素抗性相关。氯己定是牙医治疗口腔感染的常用药。

迄今为止，抗生素已帮助人类应对细菌感染，然而病原体已对大多数抗生素产生抗药性，开发新抗生素的困难有可能使人类回到抗生素出现之前的时代。

因此，例如在牙科领域，需要新的抗菌策略以避免在处理由细菌或酵母生物膜引起的牙周、牙髓或粘膜局部感染时过度使用抗生素。

发明内容

本发明的一个目的是提供同时降低病原体产生抗药性风险的抗微生物处理的方法。

特别地，本发明旨在提供一种主要通过使用光来处理生物表面的方法。

本发明基于同时用高能和低能光子的组合处理生物表面的理念。令人惊讶地发现，在表面的目标区域上同时使用高能和低能光子将产生比单独使用这种光子更好的杀生物效应。

尽管这只是一种可能性，并且本发明的范围不限于以下说明，但似乎低能光子会深入到诸如组织的表面中，引起加热效应，而高能光子会对表面产生杀生物效应。因此，被组织吸收的低能光子会产生超过1℃，例如1.5℃至3.5℃，诸如2.7℃的组织热效应，可达到约2厘米的深度。在活的(即充满血液的)组织中，这似乎会增加氧分压和血液循环，从而刺激细胞的新陈代谢并潜在地促进免疫反应。尽管高能光子渗透到组织中的深度小于低能光子，但高能光子，例如具有两倍于低能光子的能级的高能光子，具有内源性细菌杀灭效应。

因此，可以通过光子上转换反应激活相同的目标区域，在该反应中同时吸收两种或更多种光子，并使目标分子激发到更高的能量状态。

在一个实施方式中，提供了一种方法，其中目标区域与光敏剂接触，然后处理后的目标区域经受第一光子和第二光子的组合，其中第一光子的主要能量在1.24eV和1.65eV之间，第二光子的主要能量在2.8eV和3.5eV之间。所述第一光子和第二光子占指向目标区域的所有光子的大多数，优选地超过90％。