เนื่องจากเป็นวิธีการรักษาสิว การสมานแผล และการฟื้นฟูผิวที่ไม่-ไม่รุกรานและไม่เจ็บปวด การบำบัดด้วย LED (Light Emitting Diode) จึงได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่เปล่งแสงสี-สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพในผิวหนังได้แม่นยำเพียงใด ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงวิถีทางชีวเคมีและโต้ตอบกับส่วนประกอบของเซลล์ โดยเฉพาะไมโตคอนเดรีย ถือเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหา บทความนี้มีการตรวจสอบวิทยาศาสตร์ที่เป็นรากฐานของการรักษาด้วย LED โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับกลศาสตร์ทางชีวภาพ ความยาวคลื่น และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในทางการแพทย์
พื้นฐานการบำบัดด้วย LED: การกระตุ้นทางชีวภาพของแสง
ไฟ LED บำบัดซึ่งมักเรียกว่าโฟโตไบโอโมดูเลชัน (PBM) เกี่ยวข้องกับการเจาะผิวหนังที่ระดับความลึกต่างๆ โดยใช้ความยาวคลื่นแสงบางช่วง ซึ่งโดยปกติจะเป็นสีน้ำเงิน [400–470 นาโนเมตร] หรือสีแดงและใกล้-อินฟราเรด [630–850 นาโนเมตร] ไฟ LED ทำงานในช่วงอินฟราเรดที่มองเห็นได้และใกล้เคียง- โดยให้พลังงานแก่เซลล์โดยไม่สร้างความเสียหายจากความร้อน ตรงกันข้ามกับรังสี UV ที่จะสลาย DNA โมเลกุลที่ไวต่อแสง-ของร่างกายหรือที่เรียกว่าโครโมฟอร์ จะดูดซับพลังงานนี้และเริ่มต้นปฏิกิริยาทางชีวภาพชุดหนึ่ง
บทเรียนสำคัญที่ได้รับ:
แสงทำหน้าที่เป็น "สัญญาณ" ที่ส่งไปยังเซลล์ต่างๆ โดยที่ไม่สร้างความร้อนหรือทำให้เนื้อเยื่อเสียหาย
ไฟ LED กำหนดเป้าหมายโรงไฟฟ้า: ไมโตคอนเดรีย
Cytochrome c oxidase ซึ่งเป็นเอนไซม์สำคัญในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบไมโตคอนเดรีย (ETC) ทำหน้าที่เป็นโครโมฟอร์หลักในการรักษา LED สกุลเงินพลังงานของเซลล์ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) ผลิตโดยไมโตคอนเดรีย ไฟ LED ส่งผลต่อการทำงานของไมโตคอนเดรียในลักษณะต่อไปนี้:
ก. การเพิ่มการผลิตเอทีพี
การเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนใน ETC ได้รับการปรับปรุงเมื่อไซโตโครม c ออกซิเดสดูดซับแสงสีแดงหรือใกล้{0}}แสงอินฟราเรด
ซึ่งจะช่วยลดการสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์ และอิเล็กตรอน "ค้างอยู่"
การผลิต ATP ที่เพิ่มขึ้นจากประสิทธิภาพ ETC ที่ได้รับการปรับปรุงจะทำให้เซลล์มีพลังงานมากขึ้นในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ เช่น การสร้างใหม่และซ่อมแซม
B. การลดความเครียดจากการเกิดออกซิเดชัน
ROS ที่มากเกินไปทำให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งสัมพันธ์กับการอักเสบและการแก่ชรา ในขณะที่ ROS ระดับต่ำ-เป็นผลจากการเผาผลาญปกติ
การรักษาด้วย LED ส่งเสริม-สภาพแวดล้อมการอยู่รอดของเซลล์โดยการรักษาสมดุลของระดับ ROS
C. การเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณ
การปล่อย ATP และไนตริกออกไซด์ (NO) ของไมโตคอนเดรียที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดเส้นทางปลายน้ำ รวมถึง AP-1 และ NF-κB ซึ่งควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์ การอักเสบ และการสร้างคอลลาเจน
ผลกระทบของความยาวคลื่นต่อเซลล์ผิวหนัง
ความยาวคลื่นที่ต่างกันทำให้เกิดปฏิกิริยาทางชีวภาพที่แตกต่างกันและเจาะผิวหนังได้ลึกต่างกัน:
แสงสีแดง A. 630–700 นาโนเมตร
การแทรกซึม: กำหนดเป้าหมายไฟโบรบลาสต์ซึ่งเป็นเซลล์ที่ผลิตคอลลาเจน และแทรกซึมเข้าสู่ชั้นหนังแท้ได้ลึก 1-2 มม.
กลไก:
เพิ่มการสร้างคอลลาเจนและอีลาสตินโดยกระตุ้นการทำงานของไฟโบรบลาสต์
เพิ่มการไหลเวียนของเลือดโดยส่งเสริมการขยายตัวของหลอดเลือด (ผ่านการปล่อย NO)
ลดการอักเสบโดยการยับยั้งไซโตไคน์ที่ส่งเสริมการอักเสบ เช่น TNF{0}} และ IL-6
การใช้งานรวมถึงการรักษาโรซาเซีย การลดรอยแผลเป็น และการต่อต้าน-ริ้วรอย
B. แสงที่อยู่ใกล้-อินฟราเรด (700–850 นาโนเมตร)
การทะลุ: ส่งผลต่อกล้ามเนื้อ ข้อต่อ และเส้นประสาทโดยเข้าถึงเนื้อเยื่อที่อยู่ลึกลงไป (ไม่เกิน 5–10 มม.)
กลไก:
เพิ่มการสร้างเส้นเลือดใหม่หรือการสร้างหลอดเลือดใหม่ซึ่งช่วยเร่งการรักษาเนื้อเยื่อ
ช่วยสมานแผลโดยปรับเปลี่ยนการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน
การใช้งานรวมถึงการจัดการความเจ็บปวด การรักษาบาดแผลเรื้อรัง และการพักฟื้นหลังการผ่าตัด
แสงสีฟ้า C. 400–470 นาโนเมตร
การเจาะ: มุ่งลึก 0.5–1 มม. เข้าไปในหนังกำพร้า
กลไก:
ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ของสิว Propionibacterium ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดสิว โดยการผลิตความเครียดออกซิเดชันปานกลาง
ผ่อนคลายต่อมไขมันซึ่งกระทำมากกว่าปกซึ่งช่วยลดการผลิตไขมัน
การใช้งานรวมถึงการจัดการผิวมันและการรักษาสิว
ปฏิกิริยาของเซลล์ที่กระตุ้นให้เกิดการฟื้นฟูผิว
คุณสมบัติในการต่อต้าน-ความชราและการรักษาของไฟ LED บำบัดเกิดจากความสามารถในการส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ที่สำคัญ:
ก. การสังเคราะห์คอลลาเจนและอีลาสติน
การวิจัยทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าไฟโบรบลาสต์ที่สัมผัสกับแสงสีแดงสามารถสร้างคอลลาเจนได้มากขึ้นถึง 200%
คอลลาเจนช่วยเพิ่มความอ่อนนุ่มและลดริ้วรอยโดยการสร้างโครงสร้างของผิวขึ้นใหม่
B. การปรับการอักเสบ
แสง LED ช่วยลดรอยแดง บวม และความผิดปกติ เช่น โรคสะเก็ดเงินและกลาก โดยการยับยั้งโปร-ไซโตไคน์อักเสบ
C. การหมุนเวียนของเซลล์ผิวเพิ่มขึ้น
Keratinocytes หรือเซลล์ผิวหนังได้รับพลังงานจาก ATP ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยเร่งการสร้างเซลล์ใหม่และการหลุดลอกของเซลล์ที่ตายแล้ว ผิวจึงเรียบเนียนและกระจ่างใสขึ้นตามไปด้วย
การบำบัดด้วย LED เพื่อการรักษาบาดแผล: มุมมองระดับเซลล์
การรักษาด้วย LED มีประโยชน์ต่อการรักษาหลังทำหัตถการและบาดแผลเรื้อรัง (เช่น แผลเบาหวาน)-เนื่องจากส่งผลต่อ:
ก. การอพยพและการแพร่กระจายของไฟโบรบลาสต์
ไฟโบรบลาสต์ถูกดึงดูดไปยังบริเวณที่เกิดบาดแผลด้วยพลังงานแสง ซึ่งจะสะสมคอลลาเจนเพื่อสร้างเนื้อเยื่อใหม่
B. กระบวนการสร้างเส้นเลือดใหม่
การพัฒนาของเส้นเลือดฝอยได้รับการสนับสนุนโดยแสงอินฟราเรดใกล้- ซึ่งรับประกันว่าบริเวณที่เสียหายจะได้รับออกซิเจนและสารอาหาร
C. กฎระเบียบของระบบภูมิคุ้มกัน
เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่ามาโครฟาจจะถูกกระตุ้นเพื่อกำจัดการติดเชื้อและเศษต่างๆ ในขณะที่ลดการอักเสบที่มากเกินไป
ข้อมูลทางคลินิกเพื่อสนับสนุนกระบวนการระดับเซลล์
จากการศึกษาเกี่ยวกับการผ่าตัดผิวหนังในปี 2013 พบว่าหลังการรักษา 30 ครั้ง การรักษาด้วย LED สีแดงช่วยเพิ่มความหนาแน่นของคอลลาเจนในผิวหนังมนุษย์ได้ 31%
จากการทบทวนในปี 2017 (การสัมมนาด้านเวชศาสตร์ผิวหนังและศัลยกรรม) แสงสีฟ้ามุ่งเป้าไปที่ P. Acnes และลดรอยโรคจากสิวได้ 60–70%
ตามการวิเคราะห์เมตา-ในการทำศัลยกรรมพลาสติกเพื่อความงามในปี 2020 อัตราการซ่อมแซมบาดแผลของผู้ป่วยที่ถูกไฟไหม้เพิ่มขึ้น 40% เมื่อสัมผัสกับแสงอินฟราเรดใกล้-
ความปลอดภัยและข้อจำกัดระดับเซลล์
แม้ว่าโดยทั่วไปจะปลอดภัย แต่ก็ใช้ไฟ LED บำบัดไม่ถูกต้อง (เช่น ใช้นานเกินไปหรือเข้มข้นเกินไป) อาจส่งผลให้:
รอยแดงหรือความแห้งชั่วคราวเกิดจากการหมุนเวียนของเซลล์ที่เพิ่มขึ้น
ประสิทธิภาพลดลงในโทนสีผิวคล้ำเนื่องจากการดูดซับความยาวคลื่นไม่เพียงพอ (โครโมฟอร์และเมลานินแย่งชิงแสง)
ผลที่ตามมาที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ใช้
การบำบัดแบบผสมผสาน: ผลลัพธ์จะดีขึ้นเมื่อใช้ LED ร่วมกับสารต้านอนุมูลอิสระเฉพาะที่ (เช่น วิตามินซี) หรือไมโครนีดลิ่ง
อุปกรณ์ทางคลินิกเทียบกับที่บ้าน-: การฉายรังสี (พลังงาน) ที่สูงกว่าจะถูกส่งโดยแผงระดับมืออาชีพ-เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ระดับเซลล์ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น
จุดแข็งของการรักษาด้วย LED อยู่ที่ความสามารถในการ "สื่อสาร" กับเซลล์ผิวหนังและไมโตคอนเดรีย เพิ่มการผลิตพลังงานสูงสุด ลดการอักเสบ และส่งเสริมการรักษา แสงสีฟ้าจัดการกับความไม่สมดุลของจุลินทรีย์และซีบัม ในขณะที่แสงสีแดงและแสงอินฟราเรดใกล้-มุ่งเน้นไปที่การรักษาและการงอกใหม่ เทคโนโลยี LED ยังคงปิดช่องว่างระหว่างยาที่มีหลักฐานเชิงประจักษ์-และวิทยาผิวหนังเพื่อความงาม ในขณะที่การวิจัยมีความก้าวหน้า โดยมอบเครื่องมือที่ได้รับการสนับสนุนทางวิทยาศาสตร์เพื่อผิวที่ดีขึ้น
