用於治療皮膚病學狀況的裝置的製作方法

2023-05-27 21:15:46 1

專利名稱：用於治療皮膚病學狀況的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於治療皮膚的超聲輸送裝置、方法和局部組合物，尤其用於治療美容皮膚狀況和改善日光損傷和/或老化皮膚的外觀；本發明還涉及這種裝置和組合物在治療皮膚的方法中的用途，該方法可結合超聲的施用。

背景技術：
皮膚為輸送藥物或化妝品活性試劑到身體的可能途徑。但是，皮膚通常不被認為是有效的輸送途徑，因為角質層和表皮通常滲透性低。傳統上，藥學治療劑的局部施用已被靶向局部化皮膚病學部位。最近，經皮技術已用於全身導向，尤其當這種途徑繞過可能發生活性劑降解的肝循環時。
超聲可用於輸送分子到皮膚內。當本文中使用超聲時，其被命名為「超聲波導入法(sonophoresis)」。施加到皮膚上的超聲具有兩個主要作用。第一，快速振動壓力場產生空化(cavitation)，從而導致氣泡形成和坍塌，這在機械上形成通過角質層的通道。第二個作用是直接加熱聲波所穿過的材料，因為聲能通過反射、吸收和分散而減弱。在皮膚中，由於它的異質性，這比在其它組織中發生超過最多4倍。已知加熱破壞角質層中的脂雙層系統，還有助於表皮的滲透性增加。幾個因素可影響超聲的加熱能力，包括 (i)以連續方式而不是脈衝方式施加超聲， (ii)延長暴露時間， (iii)聚焦超聲而不是使用未聚焦的施加， (iv)避免使用用於降低反射程度的含水凝膠， (v)在較高的功率密度下施加超聲， (vi)施加超聲到緊挨著骨的組織。
利用超聲，已表明低分子量分子在體外通過分離的表皮的擴散增加2-5000倍，且在理論研究中達到最高1700倍。當使用15分鐘的20kHz US時，能有效地輸送甚至大分子藥物，如胰島素和肝素。一項體外研究發現，利用20kHz的超聲和2-50W/cm2範圍內的強度，可輸送最高51kDa的聚-L-賴氨酸分子。為了解釋這種滲透的增加，一些研究已報導了孔數目的增加，而不是單個孔直徑(28±12)的增加。但是，對於實際上導致較大孔形成的特殊超聲，已採用術語「sonomacroporation」。
通過加熱和/或機械應激破壞細胞間脂質和通過孔隙率增加來提高皮膚的滲透性。已報導了6℃(1MHz，0.25W/cm2)到50℃(20kHz，10-30W/cm2)的溫度上升，但已表明小至11℃(1MHz，2W/cm2)的上升就會導致皮膚損傷。強度為1W/cm2的連續模式超聲在10分鐘內增加深度3cm處的組織溫度到40℃。
對於較小的分子，如甘露糖醇，當施加超聲作為預處理或同時施加分子時，出現通過皮膚的滲透的增強；而對於大分子，如胰島素，只在施加超聲過程中記錄了滲透的增強。
超聲可用於改善經皮藥物輸送。WO 99/34857公開了各種活性劑的經皮藥物輸送，其中使用小於20W/cm2、優選小於10W/cm2的功率密度；所用頻率小於2.5MHz，優選小於2MHz，優選小於1MHz，最優選20-100kHz；使用20kHz的頻率和1或1.5或7W/cm2的功率密度產生在大鼠上的體內實驗數據。
US4767402描述了使用功率密度為0-3W/cm2、優選0.5-1.5MHz的超聲的經皮藥物輸送，並建議當減小功率密度時，也應減小頻率。用頻率870kHz的1-2W/cm2的功率密度作為例子。
旨在改善皮膚質量的美容處理也被表皮且尤其是外部角質層的屏障功能所阻礙。表皮由於角質化細胞/脂雙層而對溶質傳遞提供了明顯的機械和化學屏障。同樣，在表皮和真皮中存在明顯的酶活性，這為中和施加的異生素提供了生物化學防禦，並在每單位體積活性方面類似於肝。另外，已知活性物質的分子量在測定它們擴散通過皮膚的傾向方面是重要的。已知分子量約500Da和以上的物質的擴散是低效的。涉及超聲的方法和裝置已被描述用於皮膚美容和用於醫學治療。
US6113559公開了通過施加聚焦的超聲束(超聲功率密度100-500W/cm2，頻率1-500MHz)到皮膚區域來減少皺紋的方法和裝置，從而輸送到真皮層的能量足以加熱組織以刺激真皮層或使其興奮，從而引起能給予表皮層平滑變化的真皮層變化。
蜂窩組織(cellulite)處理的超聲治療是眾所周知的，且施加超聲波能一般已證實在破壞皮下脂肪組織方面是有效的。例如，EP 0695559涉及用於蜂窩組織處理的多功能設備，其可包括用於施加到例如患者身體大腿上的超聲振動的發射體。但是，沒有討論合適的功率密度和頻率。GB 2303552公開了用於非侵害性減少蜂窩組織的超聲裝置。以約3.3MHz的預定頻率和2.8W/cm2的一般功率密度使用超聲設備用於蜂窩組織的超聲處理，其中50％的能量在皮膚表面下方1.27cm-2.54cm的深度內被吸收。
US6030374公開了通過暴露皮膚於超聲並利用注射施加活性劑到皮膚來增強活性劑通過皮膚轉運的方法。活性劑可用於減少蜂窩組織的出現。對於較低頻率的超聲，使用功率密度為0.5-2.0W/cm2的25kHz至3MHz的超聲頻率；對於較高頻率的超聲，使用功率密度為0.2-1.0W/cm2的3MHz至16MHz的超聲頻率。
US5665053涉及具有被操作人員選擇性控制的超聲發生器的深層負壓按摩科技(Endermology)身體按摩器。公開的10-40kHz的非常低頻率的長波超聲在通常被視為破壞性超聲的範圍內，其可能對細胞有損害，因此，出於安全原因，這不適合於一般應用，除了在非常低的功率水平下。
US5507790公開了聚焦超聲能的裝置，從而患者皮下脂肪組織層內部部位的溫度被升高到40.0-41.5℃，以加速局部脂肪組織脂解反應速度。裝置包括供應未公開頻率和未公開功率密度的超聲能到聚焦元件的超聲轉換器。
WO99/56829公開了超聲繃帶和超聲轉換器陣列繃帶，其被認為通過靠近傷口放置超聲繃帶和超聲轉換器陣列繃帶並產生超聲脈衝來用於加速傷口的癒合。
WO99/48621描述了大面積柔性壓電複合轉換器元件且這種轉換器元件的大面積陣列具有充分的柔性以適合人體解剖學輪廓例如髖、脊柱。
為了能有效，美容皮膚狀況如皮膚老化和日光損傷的治療必須輸送活性物質到至少上部(乳突狀)真皮的深度處，並因此必須使用克服這種有效的物理和生物化學屏障的機制，即使在隨著年齡的增長，所屬屏障已退化時。
人皮膚由於自然或「內在」老化的退化特徵在於眾多症狀。這類症狀包括表皮和真皮兩者的變薄，兩者之間匯合處的變平，伴隨相關機械性能如耐磨性、彈性和屏障功能惡化的差的傷口癒合、體溫調節和免疫功能。可見外觀也惡化，從而產生伴有不均勻色素沉著的較粗糙、有條紋和乾性外觀。在大多數情況下，皮膚老化沒有多少醫學重要性，除了在受損的傷口癒合的情況下，其使得能發生感染和機能障礙。
隨年齡增加皮膚中的可見退化是由於或多或少同時發生的幾個變化的組合。生活方式選擇如抽菸和日光浴會加速這種退化。可見的明顯變化包括松垂皮膚、粗糙皮膚質地、色素沉著異常、暗淡的膚色和總體光亮度損失。起皺或皺紋(rhytide)形成可能是最常與皮膚老化有關的症狀，且已知一般由於基質蛋白和蛋白聚糖的類型和分布的變化而引起。類似地，隨年齡增加而下降的皮膚功能包括細胞置換、免疫識別、感覺感受、損傷響應、血管反應性、維生素D產生、屏障功能、體溫調節、皮脂產生、化學物品清除、發汗和機械保護。還可能有pH變化(4.5-5)。
老化皮膚特徵在於表皮厚度變薄，表皮增殖減弱，並伴隨著網嵴(rete ridge)模式變平。明顯的變薄可與基底層和棘層的細胞凋亡增加連同基底層的受損細胞增殖有關。衰老的皮膚變薄，彈性變差，並且屏障功能下降。這是因為真皮包含降低的細胞含量，具有硬的非柔性基質蛋白，和數目減少的毛細血管袢。上面的表皮因此由於真皮-表皮匯合處(DEJ)變平而受到損害，從而導致接觸表面積減少，因為在DEJ附近只有較少的毛細血管袢。兩個層之間的營養物和代謝物交換減少，並且損害了為響應外部環境條件變化而保持層完整性所需要的通訊。
皮膚不僅經受內在或年代老化過程，而且經受環境或外在的一些過程。例如，已知因素如飲食、汙染和抽菸會影響皮膚老化的速度。但是，作為最可能的「gerontogen」，一個因素最為突出日光。已表明大約80％的面部老化是由於曬太陽。
膠原、彈性蛋白和其它皮膚的細胞內和細胞外蛋白受到影響，從而導致日光性彈性組織變性、整個真皮中纖維束中局部化彈性組織的積累。
日光的UV組分也與表皮(角質形成細胞)和真皮(成纖維細胞)的細胞群體減少有關。已表明，這是由於程度性細胞死亡或細胞凋亡的增加。表皮和真皮已知隨年齡增加日益變得非細胞性，這支持這種假設。儘管表皮影響皮膚乾燥且粗糙的外觀，但恰是真皮控制表面的光滑程度。基質蛋白和高水結合性蛋白聚糖的減少和/或再分布很大程度上控制了皺紋的外觀和總體表面光滑度。類似地，皮膚疤痕形成是由於外傷後通過肉芽組織形成造成的異常蛋白質含量、構象和分布引起，同樣主要是真皮而不是表皮問題。
光老化的一般症狀包括粗糙、起皺、不規則色素沉著、毛細血管擴張、有鱗和各種良性、惡化前和惡性瘤。光老化在具有日曬經歷的白皮膚的白種人中最突出，並在面部、頸部和上肢伸肌表面上發生最嚴重。彈性組織變性，被視為在頸部和上胸部上看到的多小卵石樣的雞皮疙瘩，是由於真皮中改變的彈性蛋白纖維的節狀聚集引起的。在日曬的皮膚的乳突狀和網狀真皮中已觀察到逐漸增厚和纏結的彈性蛋白纖維的增殖。即使在輕微日光損傷的皮膚中，也發現彈性蛋白纖維直徑的5-20倍增加，並具有原纖維結構的輕微變化和正常結構的改變，從而得到破壞的「陳舊(moth-eaten)」外觀。
總之，光損害已通過具有對支持性細胞外基質的定量和定性改變的對真皮成纖維細胞的逐漸損傷得到證實。當太陽能通過皮膚並被吸收時，出現損傷梯度，最大損傷在外部乳突狀真皮中看到，較深的網狀真皮處較少。
內在(年代)老化特徵在於彈性喪失和代謝活性降低的皮膚萎縮。具體地說，角質層保持不變，但表皮總體變薄，真皮-表皮匯合處變平，從而導致皮膚脆性增加。真皮厚度和真皮血管供應減少；這伴隨著真皮成纖維細胞數目和生物合成活性的降低。後一變化通過延緩的傷口癒合證實。年齡增加還具有降低角質形成細胞和成纖維細胞對生長因子的響應的作用。
在分子和超微結構水平下，存在彈性變化和基質蛋白的其它變化。對於彈性，存在作為連接真皮-表皮匯合處到乳突狀真皮的微原纖維束主要組分的細胞外蛋白質原纖蛋白的減少。這些束，通常稱為耐酸纖維(oxytalan)，基本上提供了表皮和真皮之間的彈性連接。以前認為只通過成纖維細胞合成，現在已表明真皮-表皮匯合處存在的纖維通過角質形成細胞合成。發現光老化皮膚中原纖蛋白濃度降低，並已證實為光老化的有用生物標記，因為知道它與皺紋形成有關。原纖蛋白濃度在受到拉伸張力並表現出牽張痕(萎縮紋)的皮膚中也降低。
通過蛋白質(細胞內和細胞外兩者)和糖之間的非酶促反應(美拉反應)對體內蛋白質進行翻譯後修飾。這種反應稱為糖化或糖基化作用，並被熟知在蛋白質周轉、組織重構、糖尿病和老化中起重要作用。在皮膚中，這種過程被UV惡化，其中真皮糖化經常在35歲後顯著增加。當還原糖如葡萄糖和果糖或它們的活性中間體如乙二醛與長半衰期蛋白質如真皮中的膠原(在人皮膚中t1/2＝15年)和彈性蛋白的氨基反應時，蛋白質的糖化發生。由於這種過程，細胞毒性晚期糖化終末產物(AGE)聚集。
在預先用UV輻射的皮膚中已觀察到糖化的增加。已顯示眾所周知的蛋白質糖化生物標記-羧甲基賴氨酸(CML)主要存在於真皮中日光性彈性組織變性區域中，且在光老化皮膚中通常處於較高的濃度下，從而表明UV-誘導的氧化可能加速了光老化皮膚中AGE的形成。
AGE的積累具有幾個影響。晚期糖化終末產物修飾的蛋白質為人皮膚中光-氧化細胞損傷的內源性致敏物，其通過UVA誘導產生造成光老化和光致癌作用的活性氧種類(ROS)。ROS產生還與AGE形成的早期和晚期階段有關，這些階段直接與ROS產生的速度有關，這又增加了基質金屬蛋白酶表達，結果降低了健康可消化基質。還存在細胞外蛋白質的交聯，這導致蛋白質的結構機械性能退化和減少了它們對身體天然酶如基質金屬蛋白酶(MMP)的易感性，所述MMP通常確保有秩序的健康蛋白質周轉。交聯AGE包括種類如戊苷糖(pentosidine)。非交聯AGE包括種類如CML。糖化還降低了蛋白質的水可及性，這使它們更加熱穩定和不太可能被熱變性。
身體具有抵禦有害的蛋白質修飾包括蛋白質消化酶的眾多生理學機理。適時的蛋白水解在被損壞的蛋白質發生氧化性損害和交聯前把它們除去。因此，快速有效的蛋白水解基本上為抗老化機理。已經提到，已通過UV誘導的糖化進行翻譯後修飾的蛋白質如膠原和彈性蛋白更能抵抗內源性酶(例如金屬蛋白酶)的消化。這與這類酶表達的增加結合進一步降低了健康可消化基質蛋白質對修飾的有害蛋白質的比率。
不僅天然蛋白質通過內源性酶如膠原酶和彈性蛋白酶周轉，而且其它系統在細胞內和細胞外存在以處理老化和/或變性/應激的蛋白。一種這樣的機理使用分子侶伴。老化增加與保持全部生理學系統中體內穩態的能力下降有關，且這可能至少部分起因於產生熱激蛋白的能力的同時和逐步下降。減毒熱激蛋白響應可能造成老年個體對環境挑戰的易感性增加。
熱激蛋白(HSP)還稱為應激蛋白，被認為通過幫助蛋白質合成、轉運、摺疊和降解來用作分子侶伴。它們是在所有生命形式的所有細胞中存在的一組蛋白質。當細胞經歷環境應激、熱、冷或缺氧時，它們被誘導。HSP還存在於完全正常條件下的細胞中，並與血管平滑肌中的收縮和鬆弛反應的調節有關；它們在蛋白質摺疊和功能方面起重要作用，即使沒有應激存在時。
晚期糖化終末產品的形成導致蛋白質解摺疊、不可逆交聯和其它化學修飾。已知HSP促進重摺疊/構象維持以及不可逆損害的蛋白質的快速降解。已知小的熱激蛋白如α-晶體蛋白防止眼晶狀體蛋白免於糖化誘導的變化。已知小的熱激蛋白(sHSP)具有似乎造成這些侶伴蛋白催化活性的共同「晶體蛋白」核。已表明對α-晶體蛋白/sHsp侶伴蛋白作用的更多理解對開發治療和預防白內障的治療劑具有啟發意義。
熱激蛋白家族包括8-kD遍在蛋白質(已知與遍在蛋白質-蛋白酶體降解途徑有關)、32-kD血紅素加氧酶-1(與UVA誘導的氧化應激有關聯)和HSP-47(一種已知的膠原侶伴蛋白)。在人皮膚中發現了HSP-27，並表明由於它與白細胞介素-1和腫瘤壞死因子-α的聯繫而在炎症疾病中起保護作用。這個連同對HSP-27表達與表皮角質形成細胞分化緊密相關的理解表明熱激蛋白如HSP-27在皮膚保護以及可能在UV-曬斑發炎循環中起作用。與其它細胞和器官系統相反，已知表皮角質形成細胞組成型表達HSP-72，即沒有暴露於先前的應激。已表明熱激蛋白HSP47作為人成纖維細胞中前膠原合成的分子侶伴是重要的。HSP47合成在老化和光老化皮膚中減少。
暴露於UV後的HSP表達與對UV誘導的細胞死亡的抵抗力增加有關。HSP的非毒性誘導物可保護不受UV暴露的直接和長期影響。研究已經表明，細胞早先暴露於紅光和紅外(IR)光保護它們不受隨後暴露於UV光的影響。類似地，細胞的IR預處理還保護細胞不受隨後施加的致死(51℃)熱應激的影響。
熟知的HSP對環境應激的保護作用不是隨年齡增加不變的。HSP對應激的反應隨年齡增加減弱，大概在轉錄水平。已發現人皮膚成纖維細胞的重複輕微熱激(RMHS)減少了年齡相關的變化速度。一項研究將年齡相關的人成纖維細胞減少糖化蛋白聚集的能力降低與和表達HSP70的能力的同時降低聯繫起來，因為暴露於RMHS的人成纖維細胞表現出增加的HSP70表達和減少的糖化蛋白聚集。RMHS的有益作用已歸因於增加的蛋白酶體活性、增加的分解H2O2的能力、減少的脂褐素聚集和增強的對UVA輻射的抵抗力。
已表明肌肉中超過基線的3-5℃的溫度上升導致HSP的誘導。在大鼠胚胎中已證實了通過在正常體溫下施加的30分鐘脈衝超聲誘導HSP，從而表明熱激響應對熱沒有特異性，而是可響應於機械應激發生。類似地，暴露於超聲而沒有任何顯著熱貢獻的雞胚胎已顯示出增加的HSP72合成，從而表明機械刺激可誘導應激響應。還得出結論，即為產生『完全生物學作用，在暴露過程中在任何時間間隔應激都必須保持大約10s或以上不變』。累積作用可刺激HSP產生，如在3天期間重複輕微熱激導致肌肉HSP水平明顯升高時所發現的。
一些物質對HSP表達有作用。例如，已表明水揚苷在培養的人成纖維細胞和角質形成細胞中降低從42℃到39℃的溫度升高必要程度來引發HSP表達和降低隨後UV誘導的破壞程度。已知的刺激劑如十二烷基硫酸鈉(SLS)也誘導HSP表達。由於施加SLS到離體人皮膚引起的HSP27上調已用作測定化學刺激引起的細胞應激的方法。但是，在類似的研究中，SLS誘導的人表皮中HSP27表達受到維生素C局部施加的抑制。
已表明物質鋅-L-肌肽，商業上還稱為泊拉普利嗪，誘導胃黏膜中的HSP72(應激誘導的HSP70)表達，從而保護細胞不受通過化學刺激施加的應激影響。作為對照，還試驗了ZnSO4和肌肽，並發現不能引發相同的響應。作為抗潰瘍藥，鋅-L-肌肽的傷口癒合作用與它在非內皮細胞如成纖維細胞中的增殖響應有關。
已研究了阿斯匹林對在受到熱應激的完整大鼠中的HSP70表達的影響。在將大鼠在37℃或室溫下放置30分鐘前，對其腹膜內注射阿斯匹林(100mg/kg)或單獨注射載體60分鐘。相對於單獨利用熱處理觀察到的那些，阿斯匹林與熱處理的聯合產生3-4倍的HSP70mRNA水平。
研究了HSP-72和-70在賦予對大鼠胃黏膜阿斯匹林攻擊的抵抗性中的作用；在長期暴露於阿斯匹林後這些HSP的表達。
已知止痛藥如阿斯匹林、布洛芬和對乙醯氨基酚能保護免於白內障。這種作用已歸因於小HSP如α-晶體蛋白中糖誘導的交聯的抑制。保護免於白內障的酶易於糖化誘導的滅活，但顯示阿斯匹林保護免於此。
類似地，乙醯基-L-肉鹼被視為潛在的侶伴蛋白-保護劑，這是因為它乙醯基化小HSP的可能糖化部位，並因此保護它們不受糖化介導的蛋白質損害影響的能力。
小的熱激蛋白(sHSP)和簇集蛋白為共有多種功能類似性的分子侶伴，儘管它們缺乏明顯的序列類似性。小的熱激蛋白為普遍存在的細胞內蛋白，而簇集蛋白通常在細胞外發現。兩種侶伴蛋白都能在應激條件如高溫、還原和氧化下防止靶蛋白的無定形聚集和沉澱。HSP和簇集蛋白兩者的轉錄都通過轉錄因子HSF-1調節。但是，已顯示簇集蛋白在防止應激的靶蛋白的溶液沉澱方面比一些sHSP如α-晶體蛋白有效得多。
簇集蛋白被表達為75-80kDa異源二聚體蛋白，其被嚴重糖化從而它質量的30％由糖組成。雖然小的熱激蛋白如α-晶體蛋白的侶伴蛋白活性在較低pH下明顯降低，但簇集蛋白的活性在較低pH下增強。這對於發生局部酸中毒(pH＜6)的組織損傷或發炎部位具有重要意義。簇集蛋白與sHSP共有的另一類似性是調節細胞凋亡的能力。簇集蛋白的超表達可保護細胞不受以其它方式誘導細胞凋亡的各種試劑(例如TNF-α和UV輻射)的影響。已提示簇集蛋白可與應激的細胞表面蛋白相互作用以抑制細胞凋亡前信號轉導或防止應激過程中細胞內蛋白的不適當相互作用。
許多局部皮膚製劑可用於治療醫學皮膚狀況和治療美容皮膚狀況，尤其是皮膚老化和日光損傷。在許多情況下，這些製劑是低效的，只有很小或短期的效力。因此需要能有效治療皮膚狀況的新製劑。此外，本發明解決了實現這類新製劑到皮膚有效輸送的問題。


發明內容
本發明提供用於施加超聲到皮膚的裝置，其包括以間隔的構型在柔性材料中排列成陣列的多個超聲轉換器元件，其中超聲轉換器元件能在低和/或高頻率下輸送超聲到皮膚區域。
根據本發明的這個方面，超聲陣列可被結合到可應用於皮膚的面罩、一種或多種補片內以供應超聲。
優選成形面罩或補片以與臉表面的至少部分一致。因此超聲轉換器元件的柔性陣列可被形成為圓形或任何其它簡單或複雜形狀，尤其是被最優化以與身體形狀和特徵特別是臉和頸部分一致的形狀。陣列應充分柔性，以允許彎曲至3-4cm半徑的曲率，優選允許彎曲至環繞復曲面(doubly curved surface)和單曲面(singly calved surface)的形狀。
使用根據本發明的裝置的超聲施加可用作施加本發明組合物前的預處理，或本發明的組合物可直接或通過組合物浸漬的材料例如墊如凝膠體墊被施加到皮膚上，然後通過柔性陣列輸送超聲。柔性超聲陣列可被偶聯到包含組合物並偶聯超聲能的薄(2-3mm)的一次性凝膠體墊上。合適地，柔性陣列可被直接或間接(例如通過墊)固定到皮膚上進行持續治療。
陣列的轉換器元件優選被氣密地密封，例如包含在即使當粘著/偶聯到水性製劑時也能有電性能的防水柔性材料內。
在裝置中，優選柔性材料至少大致在聲學上與一個或優選兩個轉換器元件匹配以抑制材料中可能使超聲波轉向或以其它方式散逸超聲波的反射的產生。柔性材料可包括選自熱塑性塑料、熱固性材料、橡膠或它們的混合物中的聚合材料。柔性的聲學上匹配的材料一般由聚合材料和任選地填料形成。聚合材料應具有與轉換器元件組分的良好相容性、生物相容性和柔性。合適的聚合材料包括熱塑性塑料如高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯如可從Morton Chemical得到的CA 118和CA128和estane聚酯等；熱固性材料如環氧樹脂，如Spurr環氧樹脂和Stycast 80、Stycast 1365-65等；和橡膠，如矽橡膠，如可從Dow Corning得到的分散體236和可從Rhone-Poulenc，Inc.得到的RTV-141等。如果需要，可通過摻入一種或多種填料提高聚合材料的聲阻抗。合適的填料包括PZT、鎢、氧化鋁、石英玻璃、碳化鎢、鈦、玻璃粉等，優選玻璃粉。填料顆粒的尺寸應在約0.1-約50微米的範圍內，優選約0.5-約5微米。使用的填料的量將為賦予所需的聲阻抗所必需的量。通常，使用約2-約50體積％的填料，且優選約5-約30體積％的填料。優選的聚合材料是矽橡膠。
通常，轉換器元件將被獨立連接到超聲發生器上，從而超聲轉換器元件能同時或順序地輸送低和高頻率超聲。
根據本發明的裝置可包括具有分別能輸送高和低頻率超聲的一組高頻率轉換器元件和一組低頻率轉換器元件的柔性陣列。高和低頻率轉換器可被交替，或以其它方式排列成一定模式，例如兩類轉換器的基本規則的排列。在其它實施方案中，高和低頻率元件可被安裝到一起，例如，在彼此頂部，尤其是共軸地。在這方面，轉換器元件可為能沿單一軸順序或同時輸送低和高頻率超聲的雙頻轉換器元件。雙頻轉換器可被排列成一定模式，例如雙頻轉換器的基本規則的排列。轉換器可為圓形或其它規則或不規則形狀。轉換器元件適當地包括本領域中已知的轉換器材料，例如壓電陶瓷(piezoceramics)、PVDF和/或諸如下述的壓電材料可在商業上從Morgan Matroc，Inc.得到的PZT粉末、陶瓷、單晶弛豫鐵電體、鋯鈦酸鉛Pb(Zr，Ti)O3、偏鈮酸鉛Pb(Nb2O6)、改性鈦酸鉛PbTiO3如(Pb，Ca)TiO3和(Pb，Sm)TiO3、鈦酸鋇BaTiO3、PMN-PT(1-x)Pb(Mg」3Nb2/3)O3-xPbTiO3、PZN-PT/BTNb2/3)O3-x(yPbTiO3-(1-y)PbZrO3)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3-BaTiO3、(1-x)Pb(Zn1/3等。
在根據本發明的裝置中，轉換器元件能以脈衝模式輸送低頻率組分和以連續模式輸送高頻率組分，或更優選能以連續模式輸送低頻率超聲組分和以脈衝模式輸送高頻率超聲組分。脈衝模式是可控制的，從而它是可變的，以提供可變的脈衝方案，例如2ms開，8ms關(20％負載循環)。
在根據本發明的裝置中，適當地，轉換器元件能輸送20-500kHz、優選～50kHz的低超聲頻率，和/或0.5-3.5MHz、優選～1MHz最高到3MHz的高超聲頻率。低頻率超聲能的空間平均功率密度合適地為20-500mW/cm2。高頻率超聲能的空間平均功率密度合適地為0.5-3W/cm2。
在第二個方面中，本發明提供包括高頻率轉換器元件和低頻率轉換器元件的雙頻轉換器元件，優選高和低頻率轉換器元件被共軸安裝，並可機械和電連接。在優選的實施方案中，高頻率轉換器元件包括壓電陶瓷材料，而低頻率轉換器元件包括PVDF。高和低頻率轉換器元件可被結合到一起，之間任選地具有墊板元件，其可為金屬墊板元件。
根據本發明的裝置可包括如本文所述的雙頻轉換器元件的陣列。
超聲陣列可被程序控制來以設定模式輸送所需順序的脈衝或連續模式的高和/或低超聲頻率，藉此避免皮膚到超聲暴露過度或不足的問題，其會導致皮膚過熱。本發明的裝置是可控制的，從而能驅動低和高頻率從而使得超聲場以預定模式且在預定速度下經過陣列，例如在陣列整個寬度(例如5-10cm)上從左到右2-3秒，然後2-3秒返回，即4-6秒循環時間；或進入陣列中心然後再出來，尤其是如果陣列具有圓形幾何形狀。這種模式可在相同處理時間內變化，例如左到右然後上下。理想地，施加高和低頻率從而使得每個頻率都儘可能均勻地覆蓋正被處理的區域。優選構造柔性陣列從而使得超聲不會被施加到眼上，從而定位和控制轉換器從而使得過度暴露靠近骨(例如顴骨或眼眶)的皮膚到超聲的可能性最小化。這可通過施加脈衝模式的超聲和例如通過以預定相陣列序列順序輸送超聲來實現。使用面罩、一種或多種補片施加超聲尤其適合於家庭應用。
裝置可包括動力和控制單元，其適當地具有能使它拿在手中的適宜尺寸。單元優選提供在防水/擦淨殼中。可由電池例如可再充電電池供應動力，以允許在遠離主電源時使用。單元優選設有控制裝置，以允許用戶為所需的處理選擇設置，這些可包括預設水平以能使用戶為不同應用選擇設置，例如，用於抗老化治療、蜂窩組織治療或用於減少疤痕，各種設置基於不同的頻率和振幅/功率設置。合適地，控制單元可包括最大時間切斷以防止過度暴露，例如10分鐘。可提供記憶功能，例如以記錄治療日期和/或持續時間。
在特別優選的實施方案中，本發明涉及一種超聲處理系統，其包括排列成陣列(2)並用順應性材料(4)保持彼此靠近的多個轉換器元件(15)，所述順應性材料(4)合適地為矽橡膠(

圖1a、b和c)。
每個元件(15)可包括兩個部件，高頻率轉換器元件，例如壓電陶瓷圓盤元件(5)，和低頻率轉換器元件，例如pvdf元件(7)，定位它們從而使得每個元件的正極化電極都機械和電連接在界面(9)處。PZT元件(5)的上表面(30)和pvdf元件(7)的下表面(31)被電連接到一起(圖1(d))。每個元件(1)都通過彈簧連接器(8)獨立地連接到圖3中所述的電源上，所述彈簧連接器(8)附著在圖1a柔性安裝的板(6)上的並置的接觸點(3)上。然後可將轉換器陣列通過連接器(11)連接到超聲發生器上。
圖2a和2b顯示了轉換器元件的一種具體形式，其中PZT圓盤(12)被導電地附著在金屬元件(13)上，所述金屬元件(13)又通過金屬環(23)和絕緣墊板環(22)導電地附著在pvdf材料(24)上。通過導電環(21)實現共用的HT連接(9)。通過系統圖3B中的獨立電路或通過圖3A中的DDS晶片產生50kHz和1MHz的交替驅動頻率。因此在50kHz和1MHz正弦波脈衝的正弦脈衝群(burst)中交替激發組合的轉換器。激活信號的長度和比率可為處理器控制的或來自於與測量的靶組織特性有關的傳感器控制。
在圖2a中，通過成形下表面具有成形的聚焦輪廓例如凹面輪廓可將元件(13)形成為聚焦設備，從而賦予幾何學上順應性的pvdf膜類似的性質。
在第三個方面中，本發明提供一種組合物，其包括一種或多種抗糖化劑、一種或多種抗氧化劑、一種或多種皮膚病學上可接受的賦形劑和任選一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質。
本發明的組合物用於治療美容皮膚狀況，尤其用於改善老化皮膚的外觀，尤其是通過改善日光損傷的影響。通常，存在組合物的約0.5-5％、優選約1-3％w/w的抗糖化劑或每種抗糖化劑。
合適地，在本發明的組合物的一些實施方案中，抗糖化劑還具有抗氧化劑活性。
用於摻入到組合物內的優選抗糖化劑包括含組氨酸的二肽、丙氨醯-L-組氨酸(L-肌肽)或其肽模擬物(peptidomimetic)、N-乙醯基半胱氨酸、氨基胍、d-青黴胺、乙醯水楊酸(阿斯匹林)、對乙醯氨基酚、消炎痛和布洛芬和/或它們的功能同系物、衍生物或前藥中的一種或多種。
含組氨酸的天然二肽如L-肌肽(β-丙氨醯-L-組氨酸或「肌肽」)已知能有效抗不同的氧衍生的自由基，以及脂過氧自由基(lipoperoxyradical)。在骨骼肌組織中高濃度存在的肌肽可延緩衰老和激發培養的人成纖維細胞中的細胞復壯。這種簡單分子誘導這些作用的機理是未知的，儘管肌肽很好地證明了抗氧化劑和氧自由基清除活性。除了肌肽的預防作用外，它還可能通過與蛋白質上羰基的直接反應直接參與老化蛋白質的滅活/處置。這些肌肽化(carnosinylated)蛋白質的可能結局包括形成惰性脂褐素、通過蛋白酶體體系發生蛋白水解和在與受體相互作用後的胞吐作用。
認為肌肽可標記要除去的糖化蛋白。蛋白質周轉依靠用於熱變性的水合，且已知糖化蛋白具有較高的變性焓，從而明顯使它們不太可降解。已表明，糖化蛋白的「肌肽化」可增加這類蛋白質的水可及表面，並因此促進熱變性過程中的水合和解摺疊。通過觀察肌肽化糖化蛋白質的較低ΔH和ΔG變性，已證實這種理論。
肌肽用作抗糖化劑，它抑制甲基乙二醛(MG)和AGE羧基甲基賴氨酸(CML)的羰基攻擊。已表明肌肽本身可被各種糖容易地糖化，從而形成非誘變加合物，且它的保護作用已歸因於阻止晶體蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶糖化的作用。與抗糖化劑氨基胍相比，發現肌肽能提供更好的效力和毒性曲線，因此肌肽為優選的抗糖化劑。
肌肽表現出Mn+螯合作用和ROS清除性能，但單獨這些不能充分解釋它在使衰老成纖維細胞復壯中的作用。一項研究把它的性能歸因於肌肽與糖化/氧化蛋白質和其它分子上的羰基的反應；這種反應命名為「肌肽化」，抑制了糖氧化(glycoxidised)蛋白質交聯成正常大分子；並且肌肽化能影響糖氧化多肽的命運。對大鼠胚胎成纖維細胞的研究證實L-肌肽維持了細胞形態學的保持，甚至在營養損害5周期間。同樣，L-肌肽顯著減少了連續培養4周後細胞中8-羥基-脫氧鳥苷(8-OH dG)的形成。因此可推斷L-肌肽的抗衰老作用可能與它在氧化應激中對細胞內8-OH dG形成的抑制有關。肌肽還延長了培養的人成纖維細胞壽命，殺死轉化的細胞，保護細胞不受醛和澱粉樣肽片段的影響，並在體外抑制蛋白質糖化和DNA/蛋白質交聯。成纖維細胞在肌肽存在時保持幼年外觀，並在肌肽被除去時復原成衰老表型。
除了抗糖化抗氧化劑活性外，肌肽還具有抗炎作用。在發炎部位處的變性蛋白對糖化更易感，因此抗炎作用可增強糖化的抑制。
肌肽是水溶性的，且這表明它可代表與用於保護細胞膜的脂溶性抗氧化劑如α-生育酚相對應的水相。發現肌肽和肌肽相關化合物(CRC)(咪唑、組氨酸、鵝肌肽)以及麥角硫因在單線態氧猝滅方面是等效的。在Fenton反應中由過氧化氫產生羥基的過程中，發現肌肽比試驗的CRC更有效。但是，在測量人血清脂蛋白氧化時，證實了肌肽相關化合物的以下效率等級次序乙醯基肌肽＜乙醯基鵝肌肽＜高肌肽(homocarnosine)＝蛇肉肽＜肌肽＜鵝肌肽，而肌肽的組分胺基酸，組氨酸和丙氨酸對脂質或蛋白質氧化表現出很少或沒有抑制作用。肌肽的自然水平與其它抗氧化劑體系如超氧化物歧化酶(SOD)體系的活性一起隨年齡增加而降低。另外，在以其它方式滅活酶的Cu，Zn-SOD中，肌肽自身可保護免於蛋白質的過氧自由基片段化。肌肽以其單線態氧猝滅活性而聞名。
已表明肌肽能二聚體地絡合Cu2+，這可解釋肌肽為什麼能減少自由基產生，因為金屬絡合將降低Cu2+和Fe2+的可用水平，它們否則會被蛋白質中的AGE配位結合(肌肽的咪唑環可類似於多種不同的含咪唑的AGE X-連接的那種)，從而導致原位產生羥基和其它反應性氧種類。肌肽還幹涉鐵/抗壞血酸鹽誘導的磷脂氧化。
肌肽產生劑量相關的血管鬆弛(血管舒張)，其與內皮無關。有趣地是，在相同研究中，發現肌肽的組分胺基酸L-組氨酸和丙氨酸分別不產生作用和產生劑量相關的血管收縮。
肌肽在生理學上被水解成它的組分胺基酸組氨酸和β-丙氨酸。認為β-丙氨酸參與促進膠原合成。組氨酸以其抗炎性質、清除單線態氧和幹涉涉及鐵和其它金屬離子的氧化還原反應的能力而為人所知。
已表明肌肽當作為完全腸配方的部分提供時提高傷口癒合速度，但迄今為止沒有被報導在傷口癒合製劑中局部使用。
CRC如肌肽前藥N-乙醯基-L-肌肽(NAC)經過水解原位產生肌肽。已表明NAC治療眼疾病如白內障和青光眼中的氧化應激。
其它肌肽同系物包括高肌肽和鵝肌肽，它們保護Cu，Zn-SOD免於滅活和阻止Cu2+釋放。許多肌肽同系物通過酶肌肽合成酶產生。
可被摻入到根據本發明的組合物內的肌肽的功能同系物、衍生物和前藥包括β-丙氨醯組胺(carcinine)、N-乙醯基-β-丙氨醯組胺(N-乙醯基carcinine)、L-脯氨醯組胺和/或n-乙醯基-L-肌肽中的一種或多種。
L-肌肽的脫羧作用提供了對水解酶抗性增加的衍生物。肌肽肽模擬物(功能同系物)是已知的，它們具有類似於或甚至好於天然肌肽的自由基清除和脂質氫過氧化物滅活性能。
兩種肌肽肽模擬物(功能同系物)N-乙醯基-β-丙氨醯組胺和L-脯氨醯組胺為脂質氫過氧化物介導的蛋白質交聯的非常有效的抑制劑。在體內，已表明N-乙醯基-β-丙氨醯組胺保護皮膚酶免於UV誘導的降解。
根據本發明的組合物包括一種或多種抗氧化劑，所述抗氧化劑優選選自精氨酸、抗壞血酸、抗壞血酸的前藥或衍生物、棕櫚酸抗壞血酸酯、磷酸抗壞血酸酯鎂鹽、磷酸抗壞血酸酯三鈉鹽、鵝肌肽、肌肽、opidine、高肌肽和/或乙醯基鵝肌肽。通常，抗氧化劑或每種抗氧化劑以組合物的約0.5-5％，優選約1-3％w/w存在。
精氨酸為強力抗氧化劑，且對於美拉型蛋白質交聯反應為非常有效的犧牲目標。已表明精氨酸和賴氨酸都為有效的糖化抑制劑，但精氨酸尤其傾向於形成AGE本身。已知靠近真皮-表皮匯合處(DEJ)的毛細血管袢的數目和直徑隨年齡增加而減小。營養物的供應和新陳代謝以及其它細胞過程副產物的除去因此受損。由於酶催化的原位氧化氮(NO)形成，L-精氨酸用作血管擴張劑。由L-精氨酸形成氧化氮(NO)目前被認為是心血管、中樞和外周神經系統調節以及其它體內穩態機理中所涉及的普遍存在的生物化學途徑。
抗壞血酸(維生素C，AA)是許多生理學功能中涉及的必需營養物。它容易(但可逆地)經歷兩個連續單電子氧化過程以形成抗壞血酸鹽基，一種相對惰性的自由基，並因此被認為是優異的還原劑。在活生物中，抗壞血酸可保護組織和細胞不受自由基和活性氧衍生種類的氧化損害。已知AA在包括X-射線輻射的眼晶狀體蛋白研究中施加強的UVA保護能力。
不幸地是，在一些情況下，溶液中的抗壞血酸可發生氧化並產生脫氫-L-抗壞血酸以及許多降解產物，這會導致包含抗壞血酸的組合物的褐變。幾個因素可加速抗壞血酸降解，如高儲存溫度、光、高pH值和溶解氧的存在，儘管抗壞血酸與氧分子的反應機理還沒有完全弄明白。此外，金屬離子尤其是二價銅和三價鐵離子強烈催化抗壞血酸與氧的反應。為了避免降解，可單獨提供組合物的抗壞血酸組分，並在使用前不久混入到組合物的其它組分內。作為替代方案，或除抗壞血酸外，組合物中可包括抗壞血酸的穩定前藥或衍生物。
棕櫚酸抗壞血酸酯為皮膚護理產品中廣泛使用的維生素C的脂溶性衍生物。它沒有刺激性，並且比抗壞血酸更穩定。另外，棕櫚酸抗壞血酸酯為脂溶性抗氧化劑，並在保護皮膚免於脂質過氧化(皮膚中自由基破壞的關鍵類型)方面與維生素E至少一樣有效。
磷酸抗壞血酸酯鎂鹽為維生素C的水溶性衍生物。它沒有刺激性，並且比維生素C更穩定。更重要地，磷酸抗壞血酸酯鎂鹽似乎具有與維生素C相同的加強皮膚膠原合成的潛能，但在明顯較低的濃度下有效。大多數維生素C配方為強酸性，並因此產生剝落，因而磷酸抗壞血酸酯鎂鹽為用於組合物的優選抗壞血酸衍生物，尤其是用於皮膚敏感的個體的那些組合物和希望避免剝落作用的那些組合物。
磷酸抗壞血酸酯三鈉鹽(Stay-C50)為抗壞血酸的一磷酸酯的鈉鹽。它為前維生素，比抗壞血酸在水溶液中具有更大的穩定性。皮膚中的磷酸酶對磷酸抗壞血酸酯三鈉鹽起作用以釋放抗壞血酸。
根據本發明的組合物可包含一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質，尤其有用的為能誘導熱激蛋白、簇集蛋白和/或α-晶體蛋白的表達的物質。能誘導分子侶伴表達的一種或多種物質可為乙醯水楊酸、水楊酸、鋅離子、鋅鹽、硫酸鋅和/或鋅-L-肌肽。通常，含鋅試劑以組合物的約0.1-1％、優選約0.25-0.75％、最優選約0.5％w/w存在。當組合物中存在乙醯水楊酸或水楊酸時，合適的濃度為組合物的約0.5-2.5％、優選約1-1.5％w/w。
根據本發明的組合物還可包括一種或多種抗細胞凋亡物質，優選選自煙醯胺、L-肉鹼、乙醯基-L-肉鹼、N-乙醯基-半胱氨酸和/或L-肌肽。抗細胞凋亡物質存在的濃度通常為組合物的約0.5-5％、優選1-3％。
在第四個方面中，本發明提供包括一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質和皮膚病學上可接受的賦形劑的組合物。
根據本發明的組合物還可包括一種或多種選自以下的成分一種或多種維生素，一種或多種小肽，和/或一種或多種胺基酸，或它們的衍生物或前藥。
可被摻入到本發明的組合物中的維生素包括維生素B化合物如硫胺素(維生素B1)，例如作為焦磷酸硫胺素，如磷硫胺；吡哆胺(維生素B6)，維生素A和/或E，或它們的衍生物或前藥。
已表明吡哆胺(B6)有效抑制AGE和脂氧化產物形成，且尤其通過自身形成甲基乙二醛-吡哆胺二聚體而阻止甲基乙二醛-賴氨酸二聚體的形成。吡哆胺(B6)和焦磷酸硫胺素(B1)都已被表明為有效的AGE形成的後Amadori(Post-Amadori)抑制劑，其中B6實現AGE形成速度和最終AGE水平的可測量的降低，而B1隻實現最終AGE水平的可測量的降低。兩種化合物在AGE形成的後Amadori抑制方面都比氨基胍表現出大得多的效力。硫胺素衍生物如磷硫胺(硫胺素的脂溶性前藥)已被鑑定為在血管糖尿病併發症治療中抑制細胞內糖化的有效治療劑，並已表明能抑制咪唑酮型AGE聚集。
組合物可包括一種或多種小肽，合適地為二肽、三肽和/或四肽，和/或一種或多種胺基酸，例如，脯氨酸、賴氨酸、組氨酸、丙氨酸或它們的衍生物或前藥。
根據本發明的組合物還可包括一種或多種多糖，其可為一種或多種蛋白聚糖，如糖胺聚糖。
使用的一種或多種糖胺聚糖可為低和/或高分子量透明質酸糖胺多糖、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素和/或一種或多種它們的衍生物。
除了對去糖化(deglycate)基質蛋白和增加真皮血管功能的需要外，根據本發明的組合物的重要作用在於重建蛋白聚糖含量和分布。蛋白聚糖(PG)由於水合作用而對於提供皮膚的「光滑」緊張(turgidity)是重要的，而且作為生長因子和其它細胞因子的細胞間庫(reservoirs)也是重要的。PG通過真皮成纖維細胞合成，並與生長因子如鹼性成纖維細胞生長因子(b-FGF)有密切關係。膠原的N-端結合結構域受糖化影響，且因此真皮中PG的量和位置受AGE聚集影響。例如，硫酸乙醯肝素蛋白聚糖(HSPG)通過與PGF-2的相互作用促進細胞增殖。
已表明一些GAG尤其是透明質酸在老化皮膚中不斷減少。即使粘多糖只構成皮膚乾重的0.1-0.3％，其任何減少也會容易地被理解成影響皮膚緊張，因為分子在真皮中結合水最高到分子本身體積的1000倍。另外，已知這些物質在一些情況下影響結締組織細胞的遷移、生長和分化。
透明[-質酸或透明質酸糖胺多糖(「HA」)為長鏈多糖，其為大多數動物組織中環繞細胞的主要成分。HA被吸引並粘著到細胞膜上的特異性受體上，這些特異性受體在身體損傷和疾病部位被發現數目增加，並且大量在皮膚上。這意味著藥物可潛在地被尋靶並保留在需要藥物的部位。HA的安全曲線、它攜帶藥物的能力和它潛在的尋靶特性使它成為局部藥物輸送的優良載體。藥物可被共價地附著到HA上或包含在HA衍生物的X-連接的網絡內。
透明質酸糖胺多糖已在美容、粘性手術和粘性補充中應用了數十年，而沒有免疫學反應或任何其它副作用。它能在結締組織如皮膚和軟骨中、在眼玻璃體中和在滑液中天然地以高濃度存在。通常它結合到細胞和蛋白質上，但一些HA存在於組織液中。HA為由葡糖醛酸和N-乙醯葡糖胺的交替單元組成的多糖。存在的羧基在皮膚的pH(通常大約pH4.5-5.5)被大量離子化，因此它為高親水性的。HA的水結合性質和聚合分子尺寸使HA傾向於形成具有表面保持力潛力的粘彈性凝膠，從而用作治療劑的庫。儘管HA有親水性質，但它可穿透正常的表皮，並在處理前通過已知的新陳代謝途徑在真皮中細胞外聚集。
在優選的實施方案中，根據本發明的組合物將包括低和高分子量透明質酸糖胺多糖和/或一種或多種其衍生物。低分子量透明質酸糖胺多糖特徵上具有小於1×106Da的分子量，而高分子量透明質酸糖胺多糖特徵上具有大於1×106Da的分子量。
當被施加到皮膚表面時，HA形成粘彈性光滑潤滑膜，因此外部施加的HA不僅對皮膚具有有益作用，而且可用於增加組合物的粘度，從而當施加到皮膚時，它能保持以凝膠狀層接觸皮膚。當超聲被施加到用根據本發明的組合物處理的皮膚時，這是尤其有益的。
可通過乙醯氨基(還原端基)修飾但最通常是羥基和羧基來衍生HA分子。糖苷鍵也能容易地被水解以形成較短的鏈或寡糖。HA-藥物加合物已被合成以用於有控制的輸送應用，且HA-蛋白質加合物作為生物材料和細胞基質。
HA在生理pH下作為Na-HA存在。它完全缺乏免疫原性，這使它成為生物材料和藥物輸送系統的理想結構單元。通過在基膜周圍形成藥物的庫，HA實現藥物通過皮膚的有控制的和持續的釋放。NaCMC(在重量或流變學當量濃度下)和硫酸軟骨素(在重量當量濃度下)在完全厚度皮膚中都沒有發揮透明質酸糖胺多糖製劑觀察到的有控制的釋放作用，因此HA為用於本發明目的的尤其優選的葡糖胺聚糖。HA對經皮吸收的增強被認為部分歸因於其水合皮膚從而破壞緊密細胞/脂質層的能力。關於這一點，HA因為它高的水結合能力而優於其它GAG。
發現HA的四糖發揮抗細胞凋亡作用，因為它們在應激條件下上調HSP72表達並抑制細胞死亡。高分子量HA多糖通常為具有抗血管生成、抗炎和免疫抑制活性的空間充滿分子。較低分子量片段(6-20kDa)為血管生成性、炎性和免疫刺激性的。
已表明HA通過經由自由基機理的美拉反應產物(葡萄糖-賴氨酸)被解聚。羥基解聚HA，並與關節炎中的發炎和滑液分解有關聯。高(而不是低)分子量HA和HA的衍生物如BEHA用作清除活性氧種類(ROS)如O2-和OH的抗氧化劑，它們否則會損害真皮成纖維細胞的遷移和增殖性能，從而延長發炎和耽擱傷口癒合。
透明質酸糖胺多糖具有增加蛋白聚糖合成、刺激金屬蛋白酶-1的組織抑制劑的能力，具有刺激膠原重建、增強細胞遷移的能力，並通過上調轉化生長因子-β的表達刺激傷口癒合。
低分子量HA(～300kDa)可從Sigma，Poole，Dorset得到(從牛玻璃體液中分離)。高分子量HA可從ConvaTec，Flintshire，UK得到(從人臍帶中分離)。表1a、1b和1c中給出了商業上可得到的HA製劑。
表1a.骨關節炎臨床治療中使用的NaHA的例子 商標 NaHA的分子量*製造商 Artz 600,000-1,200,000Seikagaku(日本) Hyalgan500,000-730,000 Fidia(義大利) Synvisc輕微交聯的HA Biomatrix(美國) 表1b.眼科外科手術中使用的NaHA的例子 商標NaHA的分子量* 製造商 Opegan600,000-1,200,000 Seikagaku(日本) OpeganHi 1,900,000-3,900,000Seikagaku(日本) Healon1,900,000-3,900,000Pharmacia-Upjohn(瑞典) Opelead 1,530,000-2,130,000Shiseido(日本) *活性成分的分子量 其它HA包括以Healon名稱出售的用於醫療的NIF-NaHA和獸醫用的Hylartil；Biomatrix Inc.開發的Hylan A(彈粘性流體)和Hylan B(粘彈性凝膠)。
表1c. 適用於根據本發明的組合物的皮膚病學上可接受的一種或多種賦形劑包括水、水/乙醇混合物(例如組合物％w/w中最高25％，優選最高20％乙醇)、粘性凝膠或乳狀液、含水凝膠、水凝膠、乳膏或敷用物(application)形式的基於水的乳狀液、乳膏或敷用物形式的水包油乳狀液或膠凍。
通常，與超聲處理結合施加的組合物(其中組合物在超聲處理前、超聲處理過程中或超聲預處理後不久被施加)將具有粘性特性，從而一層組合物可被塗布到皮膚上，並將在皮膚上保持在適當位置，直到它被除去，例如通過用薄紙或棉絨擦去組合物或通過衝洗掉製劑。
根據本發明的組合物可包括成膜成分。一種或多種成分選自防曬霜、溼潤劑、色素、粉底或遮瑕色素，根據本發明的組合物中可包括仿曬黑(fake tan)色素或組合物。
根據本發明的組合物優選在接近皮膚pH的pH下，例如，在pH4到pH6的pH下，或pH4.5到pH5.5。
在第五個方面中，本發明提供皮膚治療方法，其包括施加根據本發明的組合物到皮膚上。
優選該方法為美容皮膚狀況的美容治療方法。但是，本發明還包括醫學皮膚狀況的治療，在這種情況下，該方法為醫學治療方法。
皮膚治療方法還可包括直接或間接施加超聲到已施加組合物的皮膚區域，或作為對將要施加組合物的皮膚區域的預處理。
在本發明的優選方法中，在低和/或高頻率下直接或間接對已施加組合物或將要施加組合物的皮膚區域進行超聲施加。
可同時、順序或分開施加低和高頻率超聲，例如，作為低和高頻率的幾次交替單一施加來順序施加，或在一系列低頻率施加與一系列高頻率施加交替時來分開施加。低頻率超聲被認為用於促進分子輸送到皮膚(一種稱為「超聲波導入法」的方法)。高頻率超聲具有比低頻率少的超聲波導入作用，但它也具有許多對皮膚有益的其它作用，因為它刺激成纖維細胞增殖、刺激膠原和其它細胞外基質(ECM)組分形成(例如原纖蛋白)、刺激血液供應、更新隨年齡增加變硬的ECM的彈性質量、通過熱和機械刺激來刺激成纖維細胞(真皮)和角質形成細胞(表皮)中熱激蛋白(HSP-細胞內分子侶伴)的表達。
在優選的方法中，同時施加低和高頻率超聲。
在涉及低和高頻率超聲施加的本發明的方法中，優選以連續模式施加超聲的低頻率組分和優選以脈衝模式施加高頻率組分。
術語「超聲」描述20kHz和以上的聲音頻率，低超聲頻率為20-500kHz，低頻率超聲能的空間平均功率密度為20-500mW/cm2；高超聲頻率為500kHz(0.5MHz)-3.5MHz，高頻率超聲能的空間平均功率密度為0.5-3W/cm2。
在本發明的方法中，通常束未被聚焦並且發散。皮膚溫度的靶升高為最高達到42或43℃，但優選不再高。皮膚的單個區域受超聲波作用最少5分鐘，優選10分鐘，或5-12分鐘之間的時間。
在本發明的方法中，可使用任選地適合施加根據本發明的組合物到皮膚的手持施用器施加超聲。例如，筒/分配器可附著到超聲頭上，從而當頭在皮膚表面周圍移動時，製劑被逐漸釋放，筒可包含預定量的製劑。根據正被治療的皮膚狀況，可附著具有不同製劑的不同筒，例如，不同的筒可包含用於抗老化處理、疤痕、牽張痕(stretch-marked)皮膚或蜂窩組織處理的不同組合物。通過以圓形或線形衝程移動在皮膚上輕輕按摩超聲施用器來施加超聲。
超聲可作為預處理在施加本發明的組合物前施加。或者或另外地，可在施加超聲過程中或施加超聲前將一層組合物或浸漬有組合物的材料施加到皮膚上。當使用施用器時，在皮膚上移動施用器，從而使得單個區域都不被過度暴露於超聲，所述過度暴露於超聲可能導致過熱。超聲和按摩作用提供的機械刺激的組合有助於刺激皮膚促進更新和修復。
可通過在超聲浴中浸沒將要處理的區域來施加超聲，例如，直接通過浸沒裸露皮膚到本發明的組合物中，或通過用組合物塗敷皮膚，包上要被處理的部分，並浸沒在可傳輸超聲能的液體中。
如上所述，用於施加超聲到皮膚的裝置可包括以間隔的構型在柔性材料中排列成陣列的多個超聲轉換器元件，其中超聲轉換器元件能在低和/或高頻率下輸送超聲到皮膚區域。
可在美容醫療中心中或在醫學診所如醫院診所中或在醫生外科手術中進行使用這些方法的皮膚治療。
直徑2-3cm的皮膚圓形區域應進行超聲最少5分鐘，優選10分鐘，或5和12分鐘之間的時間。
當要在美容醫療中心中或醫學診所如醫院或醫生外科手術中進行皮膚治療時，用於本發明方法的合適超聲設備為本文所述的結合到面罩或補片內的超聲陣列；或可產生低和高頻率輸出並具有被設計用於提供輸出頻率和能量組合的手持機的設備，如Duo SonTM單元(Orthosonics，Devon UK)。Duo SonTM單元可在電流規範(表2中描述)下使用，或在由頻率、瓦特數和負載循環參數最優化規定的稍微改變規範下使用，以增強活性物質輸送和細胞/蛋白質刺激。這種調整保持在單元CE標記準則的範圍內。
用於輸送分子到皮膚的超聲(US)或超聲波導入法的有效性應歸於它對皮膚作用的兩個方面。首先，快速振動壓力場產生空化，從而導致氣泡形成和坍塌，這在機械上形成通過角質層的通道。第二個作用是實際直接加熱聲波穿過的材料，因為聲能通過反射、吸收和分散而減弱。在皮膚中，由於它的異質性，這比在其它組織中發生超過最多4倍。已知加熱破壞角質層中的脂雙層系統，還有助於表皮的滲透性增加。
表2 基本上，通過加熱和/或機械應力的聯合和通過孔隙率增加來破壞細胞間脂質提高皮膚滲透性。已報導了到50℃的溫度升高(20kHz，10-30W/cm2)，但已表明小至11℃的溫度升高(1MHz，2W/cm2)就會導致皮膚傷害。強度為1W/cm2的連續模式超聲在10分鐘內升高3cm深度處的組織溫度到40℃。已表明為了治療有益，組織必須達到40-45℃的溫度保持至少5分鐘。當暴露於1W/cm2-1MHz超聲時，顯示組織溫度以0.86℃/分鐘的速度增加。
已知超聲用於降解聚合物，並用於增加從這些聚合物中釋放結合的藥物。當對包括聚合物如多糖優選蛋白聚糖尤其是葡糖胺聚糖如HA的本發明組合物施加超聲時，超聲將降解(解聚)聚合物。這有眾多作用，當組合物中存在HA時，超聲產生能更容易穿透皮膚的較短鏈HA聚合物。除了使用超聲促進活性物質的滲透外，重要的是使這類活性物質在作用部位的有效停留時間最大化。微血管能使物質從滲透部位移去以在肝臟中分解。停留時間的最優化對使活性物質具有所需的作用是必需的。當本發明的組合物包括聚合物如多糖或蛋白聚糖尤其是葡糖胺聚糖如HA時，超聲處理能幫助在皮膚內形成聚合物(例如HA)的倉庫，其可用作緩慢釋放活性物質的庫，從而提供延長的作用持續時間。
超聲還刺激組合物的活性成分的釋放。超聲也將用於解聚已穿透皮膚的聚合物多糖或蛋白聚糖尤其是葡糖胺聚糖如HA。當組合物中存在HA和抗壞血酸時，抗壞血酸將促進HA的解聚，其中抗壞血酸與大氣氧反應並刺激解聚。
可與超聲結合施加本發明的組合物，但這不是必需的，也可不施加超聲將本發明的組合物施加到皮膚上。在優選的皮膚治療方法中，每周一次、每兩周一次或每月一次與超聲結合(對要施加組合物的皮膚超聲預處理，或在施加組合物到皮膚的過程中或之後超聲處理皮膚)施加本發明的第一組合物。在超聲處理皮膚後，可施加本發明的第二組合物，例如每天一次或每12小時一次，而不需要超聲。第一和第二組合物可為相同的，或在組成上不同，但兩者都為根據本發明的組合物。
本發明還提供包括根據本發明的組合物的敷料，其可以以藥膏、補片、凝膠補片繃帶或泡沫形式存在。
還提供試劑盒，其包括根據本發明的組合物，和任選地裝置，所述裝置包括超聲源和/或任選用於施加超聲到皮膚和/或施加組合物到皮膚的施用器。根據本發明的試劑盒適合於進行本文所述的本發明方法。試劑盒還可包括試劑盒的使用說明書。
本發明提供根據本發明的組合物在美容皮膚狀況治療中的用途。還提供根據本發明的組合物在生產用於治療美容皮膚狀況的化妝品組合物中的用途，所述美容皮膚狀況例如選自疤痕形成、日光損傷的皮膚、老化皮膚、皺紋、粗糙、不規則色素沉著、毛細血管擴張、彈性組織變性、蜂窩組織、皮膚的桔皮外觀；乾燥皮膚狀況、有鱗、痤瘡、牽張痕；疹、皸裂、紅腫皮膚；瑕疵、酒渣鼻、痤瘡碎冰錐樣痕、肥厚性瘢痕和瘢痕疙瘩，和脫髮(hairloss)。
本文使用的術語「美容皮膚狀況」包括皮膚老化的病徵，其包括但不限於由於皮膚老化引起的所有外部可見和可觸知的能感覺到的表現以及任何其它宏觀或微觀作用。這種病徵可由內在或外在因素誘發或引起，例如年代老化和/或環境損害(例如日光、UV、煙、臭氧、汙染物、應激等)。這些病徵可源於包括但不限於以下的過程構造上不連續性如皺紋的生成，包括細的表面皺紋和粗的深皺紋，皮膚紋，面部皺眉紋，表情紋，皺紋，皮膚日射病(dermatoheliosis)，光損害，過早皮膚老化，縫，腫塊，窩，大孔(例如，與附件結構如汗腺導管、皮脂腺或毛囊有關)，「桔皮」皮膚外觀，乾燥，有鱗，成片性和/或皮膚不均勻或粗糙的其它形式；過度皮膚油性問題如皮脂的過度產生、油性、面部發亮、基礎穿透；異常脫皮(或表皮脫落)或異常表皮分化(例如異常皮膚周轉)如有鱗、成片性、角化病、角化過度；皮膚增溼(或水合)不充分如由皮膚屏障損傷、環境乾燥引起的；皮膚彈性喪失(功能皮膚彈性蛋白的喪失和/或滅活)如彈性組織變性、松垂(包括眼區域和下顎中的浮腫)、皮膚硬度喪失、皮膚緊緻性喪失、皮膚從變形中彈回性喪失；非黑色素皮膚變色如黑眼圈(under-eyecircle)、拙劣的(如由於例如酒糟鼻引起的不均勻紅色著色)、灰黃色(蒼白色)、毛細血管擴張引起的變色；黑色素相關的著色過度(或不均勻著色的)皮膚區域；發炎後著色過度如發炎事件(例如痤瘡病變、向內生長的毛髮、昆蟲/蜘蛛叮咬或刺傷、劃傷、切傷、傷口、擦傷等)後發生的那些；萎縮如但不限於與老化或類固醇使用有關的那種；皮膚組分如基質(例如透明質酸、糖胺聚糖等)的其它組織學或顯微變化、膠原分解和結構變化或異常(例如角質層、真皮、表皮、皮膚血管系統中的變化如毛細血管擴張)；對損傷如疥瘡或瘙癢的組織響應；和對下面組織(例如皮下脂肪、蜂窩組織、肌肉、小梁、隔等)尤其是靠近皮膚的那些組織的改變。
本發明還提供根據本發明的組合物在醫學治療中或作為藥物的用途。因此，本發明的組合物被提供用作藥物。還提供根據本發明的組合物在生產用於治療醫學皮膚狀況的藥物中的用途，所述醫學皮膚狀況例如選自疤痕形成、曬斑、傷口、切口、擦傷、燒傷、燒傷疤痕形成、溼疹、皮炎、乾燥皮膚狀況、蕁麻疹、牛皮癬。
附圖列表 圖1(a)-(c)顯示了轉換器元件陣列；圖1(d)顯示了具有雙頻性能的單個轉換器元件。
圖2(a)-(b)顯示了轉換器元件。
圖3A顯示了用於產生交替高和低頻率的單個DDS晶片，其中在圖3B中，高和低頻率在獨立的電路中產生。
圖4顯示了局部1製劑對靠近真皮-表皮匯合處的原纖蛋白表達的作用。
圖5顯示了局部1製劑對表皮中MMP-1表達的作用。
圖6顯示了局部1製劑對表皮中RARα表達的作用。
圖7顯示了局部1製劑對表皮中HSP72表達的作用。
圖8顯示了超聲處理後局部1製劑對靠近真皮-表皮匯合處的原纖蛋白表達的作用。
圖9顯示了超聲處理後局部1製劑對表皮MMP-1表達的作用。
圖10顯示了超聲處理後局部1製劑對表皮HSP72表達的作用。
圖11顯示了超聲處理後局部1製劑對真皮簇集蛋白表達的作用。
實施例 實施例1局部製劑「局部1」 局部1為包含以下組分的根據本發明的組合物 表3 實施例2斑貼試驗 將標準4-天斑貼試驗測定延長到7-天時間段，以檢查局部1製劑在吸留(occlusion)或用超聲輸送下對誘導原纖蛋白表達的作用，所述原纖蛋白表達作為改善光老化臨床病徵的機理。
對具有前臂皮膚光老化臨床跡象的受試者在吸留下施加以下產品到前臂的背面 (1)在包括67.2％乙醇、30％丙二醇和0.05％丁基羥基甲苯(防腐劑)和用去離子水補足到100％的載體中配製的0.025％t-RA(陽性對照)， (2)只有上述載體， (3)局部1製劑。
使用和不使用超聲設備輸送局部1。
在標準4-天時間範圍內施加陽性對照，有吸留地局部施加0.025％全反式RA，以有可能最小化有害副作用。
原纖蛋白為乳突狀真皮中彈性蛋白網絡的主要成分，並在固定表皮到下面真皮中起重要作用。局部施加作為陽性對照的全反式視黃酸(t-RA)改善了光老化的臨床病徵。以前的工作已證實，在吸留下局部施加t-RA四天(4-天斑貼試驗)產生原纖蛋白mRNA和蛋白質的顯著增加，預示著非吸留局部施加幾周後觀察到的那些，從而提供了評價新治療幹預對皮膚作用的快速和方便手段。
還可通過檢查皮膚內的其它分子監控老化。先前的工作已鑑定了酶基質金屬蛋白酶1(MMP-1對於細胞外基質重構是必需的)3表達和核類視黃醇受體視黃酸受體α(RARα對於調節維生素A和其衍生物的作用是必需的)4的變化。評價了兩種分子侶伴以鑑定消除異常蛋白的途徑；它們是熱激蛋白-72(HSP72)5和細胞外侶伴蛋白簇集蛋白6。
研究為開放臨床研究；活組織檢查的評估為隨機和盲試。在已鑑定具有中度到重度光老化前臂皮膚的年齡40-80歲的10個受試者上進行研究。
應用的入組標準為 年齡40-80歲；自願接受光老化前臂皮膚檢查；自願在前臂上佩戴試驗斑貼最長達4天；自願接受四個試驗部位每一個的3mm穿孔活組織檢查(總共4次活組織檢查)；沒有損害試驗部位評價的疾病狀態；未全身給藥；在進入研究前的過去6個月和12個月內分別沒有局部或全身施用類視黃醇；沒有施用局部類固醇或其它局部藥物兩周；籤署知情同意書。
應用的排除標準為 在進入研究前30天內有使用試驗藥物或試驗設備的歷史；瘢痕疙瘩歷史；妊娠或母乳餵養。
研究過程包括獲取歷史記錄和進行身體檢查；對伸肌前臂光老化的嚴重程度在臨床上分級為0-9等級(0＝沒有損傷；9＝最大光損傷)；得到書面、證明的知情同意書。進入研究的那些受試者具有6或更大的光損傷等級。
材料和方法 斑貼試驗規程 招募六個健康但光老化的女性志願者(年齡範圍52-79歲)。在標準6mm直徑Finn室中分開施加試驗物質到前臂的伸肌方位它們是局部1製劑(20μl/室)、載體基底(20μl/室)和0.025％全反式RA(Retin-A乳膏，Janssen-Cilag Ltd.，20μl/室)。另外，取基線未處理的活組織檢查作為參照點。在測定的第1和4天上施加製劑到乾淨皮膚上。在第4天施加全反式RA到未處理的部位上。在第8天，移去Finn室，並在1％利多卡因麻醉下從每個試驗部位得到3mm穿孔活組織檢查。將活組織檢查包埋在OCT化合物(Tissue-Tek，Miles，IN，USA)中並驟凍在液氮中。用1×4/o ethilon縫合活組織檢查部位，並通知受試者在7-10天之間返回以去掉縫合線。
超聲規程 招募10個健康但光老化的志願者(男性2；女性8；年齡範圍40-79歲)。單獨和藉助超聲設備(Duo SonTM單元，Orthosonics，Devon，UK)施加局部1製劑到伸肌前臂上。同時施加低頻率(45kHz，100mW/cm2，連續)和高頻率(1MHz，1W/cm2平均脈衝，脈衝20％循環)10分鐘時間段，在此期間，在皮膚上移動超聲輸送頭。處理在測定的第1、4和7天上進行。在第8天，按如前所述，從每個處理部位取3mm穿孔活組織檢查。
載玻片製備 製備厚度為10μm的冷凍切片(OTF恆冷切片機，BrightInstruments Ltd.)並在組織學分析前封固到明膠塗覆的載玻片上。
免疫組織化學 通過免疫組織化學測定已知在光老化皮膚中減少的大量細胞外基質(ECM)分子，以詳細描述局部1製劑的潛在作用和它的輸送方法。結果的主要標記為靠近真皮-表皮匯合處(DEJ)的富含原纖蛋白的微原纖維的分布。還評估了表達MMP-1和RARα的表皮角質形成細胞的數目。檢查分子侶伴，HSP72和簇集蛋白來評估可能的修復機理。
對於每次分析，在三個切片(即3個切片/處理/患者)的每一個中鑑定標記。
切片最好被固定。在tris緩衝鹽水(TBS；100mM Tris，150mMNaCl)中水合後，通過加入0.5％Triton-X 100溶解切片(10分鐘)。洗滌後，通過在甲醇中與過量過氧化氫溫育(30分鐘)來消除內源性過氧化物酶活性。在施加第一抗體前封閉(block)切片(在4℃下過夜溫育)。將陰性對照與僅僅封閉或對照小鼠血清同時溫育。溫育後，在施加合適的生物素化第二抗體前用TBS嚴格洗滌切片。使用市售試劑盒按照生產商說明書(ABC Elite System，Vector Laboratory，Peterborough UK)將其進一步綴合到酶辣根過氧化物酶上。使用Vector SG作為色原定位抗體(10分鐘溫育，在TBS中洗滌終止該反應。使用Nuclear Fast Red復染切片，最後通過連續的醇脫水，清洗並永久封固。
表4 定量 對切片隨機化，盲試，並在Nikon OPTIPHOT顯微鏡(Tokyo，日本)上檢查。為了評價ECM組分，在5點半定量等級上評價免疫染色的程度，其中0＝未染色，且4＝最大染色。每個受試者每個部位檢查四個切片(包括對照)。記下每個切片三個高功率場的免疫染色程度得分，並計算每個部位/試驗區域的平均得分。
對於細胞有關的染色，評價每個高功率場的陽性表皮角質形成細胞的數目，並計算每個部位/試驗區域的平均得分。
使用方差分析檢驗(ANOVA)的反覆測量評價施加試驗物質不同時間段後試驗部位之間的分布差異的顯著性。為了評價輸送方法是否影響結果測量，使用成對斯氏t-檢驗檢驗數據。使用SPSS+軟體(v11.5，SPSS Inc，IL USA)檢驗兩種模型，其中在95％置信水平下取顯著性。
結果 紅斑 所有志願者都很好地耐受了斑貼試驗規程。此外，全反式RA在施加部位處產生標記的紅斑。使用局部1製劑沒有觀察到紅斑。
斑貼試驗規程 原纖蛋白-1 IHC 施加全反式RA(我們的「黃金」標準)在3/6志願者中產生靠近DEJ的原纖蛋白-1沉積。局部1製劑造成4/6被試驗志願者原纖蛋白-1沉積增加，但增加到比使用全反式RA通常觀察到的低的水平(圖4)。
表5 p＞0.05，不顯著 MMP-1 IHC 在表皮和真皮兩者中觀察MMP-1染色。總體上，在吸留下局部施加全反式RA 4天減少了表皮角質形成細胞中的MMP-1表達，儘管這沒有達到顯著性。局部1製劑的施加導致類似的減少水平(圖5)。
表6 p＞0.05，不顯著 RARαIHC 主要在表皮中觀察RARα染色。總體上，在吸留下局部施加全反式RA 4天顯著減少了表皮角質形成細胞中的RARα表達。局部1製劑的施加導致類似的減少水平，儘管在該數據集中沒有達到顯著性(圖6)。
表7 p＞0.05，不顯著 HSP72 主要在表皮中發現HSP72，在其中觀察到強染色。利用全反式RA的處理顯著增加了表皮HSP72的表達，局部1製劑也是如此(p分別＝0.005和0.012，圖7)。
表8 *p＝0.012 **p＝0.005 超聲規程 原纖蛋白-1 通過沒有吸留的基本局部施加或通過超聲設備進一步將局部1製劑施加到光老化的伸肌前臂上。在所有這些的研究(n＝10)中，通過超聲輸送導致靠近真皮-表皮匯合處的原纖蛋白沉積顯著增加(圖8)。
表9 *p＝0.033 MMP-1 在表皮和真皮兩者中觀察MMP-1染色。在超聲處理後，在表皮角質形成細胞中存在輕微不顯著的MMP-1表達減少(圖9)。
表10 p＞0.05，不顯著 HSP72 超聲處理後，HSP72表現出輕微但不顯著的表皮表達增加(圖10)。
表11 p＞0.05，不顯著 簇集蛋白 超聲處理後，簇集蛋白也表現出輕微但不顯著的真皮表達增加(圖11)。
表12 p＞0.05，不顯著 總結 使用超聲設備施加局部1製劑顯著增加了靠近光老化皮膚的真皮-表皮匯合處的原纖蛋白沉積。
局部1製劑和全反式RA都調節HSP72表達。另外，局部1製劑的超聲輸送還導致HSP72表達增加。可能增加的熱激蛋白表達有益於皮膚，這通過「啟動」細胞應付環境應激物(刺激作用)。因此，表皮角質形成細胞的HSP72表達增加可能參與了損傷後的細胞修復過程。
數據表明，施加這種製劑後，光老化皮膚的表皮中MMP-1和RARα表達減少，這支持它適用於老化皮膚的處理。
另外，在涉及基於超聲的皮膚處理的效力的試驗過程中進行以下非定量觀察。儘管由於試驗的規程結構而不可直接比較，但用超聲施加的局部1製劑似乎誘導了與類視黃醇製劑類似的原纖蛋白水平。僅僅局部1製劑和用超聲施加的局部1製劑沒有誘導紅斑或表皮增生，與類視黃醇製劑不同。預先用超聲處理的活組織檢查部位處的疤痕形成程度明顯低於所有其它部位處的疤痕形成。
參考文獻
1.Watson REB，Griffiths CEM，Craven NM，Shuttleworth CA，Kielty CM.Fibrillin-rich microfibrils are reduced in photoaged skinDistribution at thedermo-epidermal junction.J Invest Dermatol，112782-787，1999
2.Watson REB，Craven NM，Kang S，Jones CJP，Kielty CM，Griffiths CEM.Ashort term screening protocol，using fibrillin-1 as a receptor molecule forphotoageing repair agents.J Invest Dermatol，116672-678，2001
3.Brennan M，Bhatti H，Nerusu KC， Bhagavathula N，Kang S，Fisher G J，VaraniJ，Voorhees JJ.Matrix metalloproteinase-1 is the major collagenolytic enzymeresponsible for collagen damage in UV-irradiated human skin.PhotochemPhotobiol，7843-48，2003
4.Watson REB，Ratnayaka JA，Brooke RC，Yee-Sit-Yu S，Ancian P，GriffithsCEM.Retinoic acid receptor alpha expression and cutaneous ageing.MechAgeing Dev，125465-473，2004
5.Jantschitsch C，Trautinger F.Heat shock and UV-B-induced DNA damageand mutagenesis in skin.Photochem Photobiol Sci.2899-903，2003
6.Debure L，Vayssiere JL，Rincheval V，Loison F，Le Drean Y，Michel D.Intracellular clusterin causes juxtanuclear aggregate formation andmitochondrial alteration.J Cell Sci.1163109-3121，2003.
權利要求
1.一種施加超聲到皮膚的裝置，其包括以間隔的構型在柔性材料中排列成陣列的多個超聲轉換器元件，其中所述超聲轉換器元件能在低和/或高頻率下輸送超聲到皮膚區域。
2.根據權利要求1的裝置，為形狀與臉部表面至少部分一致的面罩或補片形式。
3.根據權利要求1或權利要求2的裝置，其中所述柔性材料在聲學上匹配。
4.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述柔性材料包括選自熱塑性塑料、熱固性材料、橡膠或它們的混合物的聚合材料。
5.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述轉換器元件被獨立地連接到超聲發生器上。
6.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述超聲轉換器元件能同時或順序地輸送低和高頻率超聲。
7.根據任意一項前述權利要求的裝置，其包括分別能輸送高和低頻率超聲的一組高頻率轉換器元件和一組低頻率轉換器元件。
8.根據權利要求1-6中任意一項的裝置，其中所述轉換器元件為能順序或同時輸送低和高頻率超聲的雙頻轉換器元件。
9.根據權利要求8的裝置，其中所述雙頻轉換器元件能沿公共軸輸送低和高頻率超聲。
10.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述轉換器元件能輸送連續模式的低頻率超聲組分和脈衝模式的高頻率超聲組分。
11.根據權利要求1-9中任意一項的裝置，其中所述轉換器元件能輸送脈衝模式的低頻率組分和連續模式的高頻率組分。
12.根據權利要求10或權利要求11的裝置，其中所述脈衝模式是可變的。
13.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述轉換器元件能輸送約20-約500KHz的低超聲頻率。
14.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述低頻率超聲能的空間平均功率密度為約20-約500mW/cm2。
15.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述轉換器元件能輸送約0.5-約3.5MHz的高超聲頻率。
16.根據任意一項前述權利要求的裝置，其中所述高頻率超聲能的空間平均功率密度為約0.5-約3W/cm2。
17.一種雙頻轉換器元件，其包括高頻率轉換器元件和低頻率轉換器元件。
18.根據權利要求17的雙頻轉換器元件，其中所述高和低頻率轉換器元件被共軸安裝。
19.根據權利要求17或權利要求18的雙頻轉換器元件，其中所述高和低頻率轉換器元件被機械和電連接。
20.根據權利要求17-19中任意一項的雙頻轉換器元件，其中所述高頻率轉換器元件包括壓電陶瓷材料，所述低頻率轉換器元件包括PVDF。
21.根據權利要求17-20中任意一項的雙頻轉換器元件，其中所述高和低頻率轉換器元件被結合到一起，任選地在中間具有墊板元件。
22.根據權利要求21的雙頻轉換器元件，其中所述高和低頻率轉換器元件被結合到一起，中間具有金屬墊板元件。
23.一種施加超聲到皮膚的裝置，其包括以間隔的構型在柔性材料中排列成陣列的多個根據權利要求17-22中任意一項的雙頻轉換器元件。
24.參考圖1-3的本文所述裝置或雙頻轉換器元件。
25.一種組合物，其包括一種或多種抗糖化劑、一種或多種抗氧化劑、皮膚病學上可接受的賦形劑和任選地一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質。
26.根據權利要求25的組合物，其中所述抗糖化劑具有抗氧化劑活性。
27.根據權利要求25或權利要求26的組合物，其中所述抗糖化劑為丙氨醯-L-組氨酸(L-肌肽)、N-乙醯基半胱氨酸、氨基胍、d-青黴胺、乙醯水楊酸(阿斯匹林)、對乙醯氨基酚、消炎痛和布洛芬和/或它們的功能衍生物或前藥中的一種或多種。
28.根據權利要求27的組合物，其中所述一種或多種功能衍生物或前藥為β-丙氨醯組胺(carcinine)、N-乙醯基-β-丙氨醯組胺(N-乙醯基carcinine)、L-脯氨醯組胺和/或n-乙醯基-L-肌肽。
29.根據權利要求25-28中任意一項的組合物，其中所述一種或多種抗氧化劑選自精氨酸、抗壞血酸、抗壞血酸的前藥或衍生物、棕櫚酸抗壞血酸酯、磷酸抗壞血酸酯鎂鹽、磷酸抗壞血酸酯三鈉鹽、鵝肌肽、肌肽、opidine、高肌肽和/或乙醯基鵝肌肽。
30.根據權利要求25-29中任意一項的組合物，其中所述一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質能誘導熱激蛋白、簇集蛋白和/或α-晶體蛋白表達。
31.根據權利要求30的組合物，其中所述一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質為乙醯水楊酸、水楊酸、鋅離子、鋅鹽、硫酸鋅和/或鋅-L-肌肽。
32.根據權利要求25-31中任意一項的組合物，還包括一種或多種抗細胞凋亡物質。
33.根據權利要求32的組合物，其中所述抗細胞凋亡物質為選自煙醯胺、L-肉鹼、乙醯基-L-肉鹼、N-乙醯基-半胱氨酸和/或L-肌肽的一種或多種物質。
34.一種組合物，其包括一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質和皮膚病學上可接受的賦形劑。
35.根據任意一項前述權利要求的組合物，還包括一種或多種選自下述的成分一種或多種維生素，一種或多種小肽，和/或一種或多種胺基酸，或它們的同系物、衍生物或前藥。
36.根據任意一項前述權利要求的組合物，還包括一種或多種多糖。
37.根據權利要求25-36中任意一項的組合物，還包括一種或多種蛋白聚糖。
38.根據權利要求37的組合物，其中所述一種或多種多糖為一種或多種糖胺聚糖。
39.根據權利要求38的組合物，其中所述一種或多種糖胺聚糖為低和/或高分子量透明質酸糖胺多糖、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素和/或一種或多種它們的衍生物。
40.根據權利要求39的組合物，其包括低和高分子量透明質酸糖胺多糖和/或它們的一種或多種衍生物。
41.根據權利要求39或權利要求40的組合物，其包括分子量小於1×106Da的低分子量透明質酸糖胺多糖。
42.根據權利要求39或權利要求40的組合物，其包括分子量大於1×106Da的高分子量透明質酸糖胺多糖。
43.根據任意一項前述權利要求的組合物，其中所述皮膚病學上可接受的賦形劑為水、水/乙醇混合物、粘性凝膠或乳狀液、含水凝膠、水凝膠、乳膏或敷用物形式的基於水的乳狀液、乳膏或敷用物形式的水包油乳狀液或膠凍。
44.根據權利要求25-43中任意一項的組合物，還包括成膜成分。
45.根據權利要求25-44中任意一項的組合物，還包括一種或多種選自下述的成分防曬霜、溼潤劑、色素、粉底或遮瑕色素、仿曬黑色素或組合物。
46.根據權利要求25-45中任意一項的組合物，其中所述組合物的pH為pH4-pH6。
47.一種皮膚處理方法，其包括施加根據權利要求25-46中任意一項的組合物到皮膚上。
48.根據權利要求47的方法，其中所述方法為美容治療方法。
49.根據權利要求4的方法，其中所述方法為醫學治療方法。
50.根據權利要求47-49中任意一項的方法，還包括直接或間接施加超聲到已施加組合物的皮膚區域，或作為對將要施加組合物的皮膚區域的預處理。
51.根據權利要求27的方法，其包括在低和/或高頻率下直接或間接對已施加組合物的皮膚區域施加超聲。
52.根據權利要求51的方法，其中同時施加低和高頻率超聲。
53.根據權利要求51的方法，其中分開施加低和高頻率超聲。
54.根據權利要求51-53中任意一項的方法，其中以連續模式施加低頻率組分和以脈衝模式施加高頻率組分。
55.根據權利要求51-54中任意一項的方法，其中所述低超聲頻率為約20-約500KHz。
56.根據權利要求51-55中任意一項的方法，其中所述低頻率超聲能的空間平均功率密度為約20-約500mW/cm2。
57.根據權利要求51-56中任意一項的方法，其中所述高超聲頻率為約0.5-約3.5MHz。
58.根據權利要求51-57中任意一項的方法，其中所述高頻率超聲能的空間平均功率密度為約0.5-約3W/cm2。
59.根據權利要求50-58中任意一項的方法，其中使用手持施用器施加超聲，所述施用器任選地適合於施加根據權利要求25-46中任意一項的組合物到皮膚上。
60.根據權利要求50-58中任意一項的方法，其中通過在超聲浴中浸沒要被處理的區域施加超聲。
61.根據權利要求50-58中任意一項的方法，其中使用根據權利要求1-16中任意一項的裝置施加超聲。
62.一種敷料，其包括根據權利要求25-46中任意一項的組合物。
63.根據權利要求62的敷料，其為藥膏、補片、凝膠補片繃帶或泡沫形式。
64.一種試劑盒，其包括根據權利要求25-26中任意一項的組合物，和任選地裝置，所述裝置包括超聲源和/或任選用於施加超聲到皮膚和/或施加根據權利要求25-46中任意一項的組合物到皮膚的施用器。
65.根據權利要求64的試劑盒，其用於權利要求47-61中任意一項的方法中。
66.根據權利要求64或權利要求65的試劑盒，還包括試劑盒使用說明書。
67.根據權利要求25-46中任意一項的組合物在治療美容皮膚狀況中的用途。
68.根據權利要求25-46中任意一項的組合物在生產用於治療美容皮膚狀況的化妝品組合物中的用途。
69.本發明的根據權利要求25-46中任意一項的組合物在生產用於治療美容皮膚狀況的化妝品組合物中的用途，所述美容皮膚狀況選自疤痕形成、日光損傷的皮膚、老化皮膚、皺紋、粗糙、不規則色素沉著、毛細血管擴張、彈性組織變性、蜂窩組織、皮膚的桔皮外觀；乾燥皮膚狀況、痤瘡、牽張痕；疹、皸裂、紅腫皮膚；瑕疵、酒渣鼻、疤痕形成、痤瘡碎冰錐樣痕、肥厚性瘢痕和瘢痕疙瘩、脫髮。
70.根據權利要求25-46中任意一項的組合物在醫學治療中的用途。
71.根據權利要求25-46中任意一項的組合物作為藥物的用途。
72.根據權利要求25-46中任意一項的組合物，其用作藥物。
73.根據權利要求25-46中任意一項的組合物在生產用於治療醫學皮膚狀況的藥物中的用途。
74.根據權利要求25-46中任意一項的組合物在生產用於治療醫學皮膚狀況的藥物中的用途，所述醫學皮膚狀況選自疤痕形成、曬斑、傷口、切口、擦傷、燒傷、燒傷疤痕形成、溼疹、皮炎、乾燥皮膚狀況、蕁麻疹、瘙癢和牛皮癬。
全文摘要
本發明涉及包括轉換器柔性陣列的超聲輸送裝置和用於皮膚治療尤其是美容皮膚狀況治療的方法和局部組合物，以及改善日光損傷和/或老化皮膚的外觀；本發明還涉及這種裝置和組合物在治療皮膚方法中的用途，該方法可結合超聲的施加。組合物可包括一種或多種抗糖化劑、一種或多種抗氧化劑、皮膚病學上可接受的賦形劑和任選地一種或多種能誘導分子侶伴表達的物質。
文檔編號A61N7/00GK101102815SQ200580042366
公開日2008年1月9日 申請日期2005年10月11日 優先權日2004年10月11日
發明者P·呂布克 申請人:格萊亞皮膚有限公司