交叉引用

本說(shuō)明書(shū)依賴(lài)于在2014年5月30日提交的，標(biāo)題為“methods,systemsandcompositionsforthegenerationanduseofactivatedstemcells”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2/006,034的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用以其整體并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了用于活化干細(xì)胞的方法和系統(tǒng)，并且特別地，使用調(diào)制的超快速激光脈沖來(lái)活化和引導(dǎo)干細(xì)胞的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明背景

盡管干細(xì)胞提供了用于替換受損或退化細(xì)胞的治療潛力，但是治療受限于不能有效和高效地將足夠數(shù)量的干細(xì)胞引導(dǎo)至靶位置以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。在活性炎性狀況的情況下，干細(xì)胞可以在一定程度上被自然吸引到靶組織，但是通常需要增加和改善干細(xì)胞主動(dòng)引導(dǎo)和/或通向(channeled)到靶位置的程度。當(dāng)試圖治療以前愈合損傷(如橫斷后的脊髓)時(shí)尤其如此。

因此，需要將干細(xì)胞遞送至治療區(qū)域并刺激粘附，分化和整合的方法。

發(fā)明概述

當(dāng)如下所述應(yīng)用調(diào)幅激光束(amplitudemodulatedlaserbeam)穿過(guò)kg1a細(xì)胞的燒瓶時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了意外地，細(xì)胞排列成串(string)，細(xì)胞在放置束處彼此粘附在一起。在檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)具有干細(xì)胞樣特征的原始細(xì)胞系kg1a已經(jīng)增加其造血干細(xì)胞標(biāo)志物cd34的表達(dá)。進(jìn)一步審閱后，還認(rèn)識(shí)到調(diào)制的激光信號(hào)的性質(zhì)將廣泛刺激稱(chēng)為alpha和beta整聯(lián)蛋白的細(xì)胞粘附和通信分子。流式細(xì)胞術(shù)顯示在細(xì)胞表面上的beta1,beta2和alpha4整聯(lián)蛋白分子的測(cè)量的可變但顯著的增加，其在24小時(shí)內(nèi)達(dá)到峰值并在48小時(shí)后下降。可見(jiàn)的觀察是無(wú)論何時(shí)將光束定向在細(xì)胞瓶中，細(xì)胞與細(xì)胞和細(xì)胞與(燒瓶的)表面的粘附顯著增加。因此，確定刺激增加干細(xì)胞的遷移和定位，同時(shí)還增加干細(xì)胞中的細(xì)胞粘附分子表達(dá)。另外，用此類(lèi)的共振信號(hào)刺激的組織將干細(xì)胞吸引到光束指向的地方，并且有利于細(xì)胞保留在組織中，其也已被刺激得更為粘附。如下面進(jìn)一步描述的，通過(guò)song裝置產(chǎn)生的束將具有完整調(diào)制(modulation)的深得多的穿透深度。因此，這可以允許干細(xì)胞的定向遷移和粘附，特別意圖增加遞送到需要再生或修復(fù)的靶組織的干細(xì)胞的產(chǎn)率(yield)。

本說(shuō)明書(shū)涉及修復(fù)，再生，治愈或治療損傷的生物組織的方法，所述組織如肺組織，腎組織，血管，免疫系統(tǒng)細(xì)胞，骨組織，牙，肝組織，內(nèi)分泌組織，垂體組織，胸腺組織，椎間盤(pán)，腦組織，脊髓組織或神經(jīng)組織，所述方法通過(guò)獲得未活化的干細(xì)胞，通過(guò)用具有預(yù)定義的波長(zhǎng)和預(yù)定義的振幅的調(diào)幅激光束處理所述未活化干細(xì)胞自未活化干細(xì)胞形成活化的干細(xì)胞，并將活化的干細(xì)胞施用于含有生物組織的身體內(nèi)來(lái)進(jìn)行。

方法還可以包括使用導(dǎo)歸束(homingbeam)以將身體內(nèi)的活化的干細(xì)胞引導(dǎo)到生物組織的位置。任選地，預(yù)定義的波長(zhǎng)在405至980納米的范圍內(nèi)。任選地，預(yù)定義的幅度在8至12mhz的范圍內(nèi)。任選地，在處理未活化的干細(xì)胞之前，通過(guò)使激光束通過(guò)束擴(kuò)展器，在2至7次的范圍內(nèi)擴(kuò)展激光束。任選地，在處理未活化的干細(xì)胞之前，使激光束通過(guò)strachan-ovokaitys結(jié)點(diǎn)發(fā)生器(nodegenerator)。任選地，調(diào)節(jié)激光束的相位抵消(phasecancellation)以在處理未活化的干細(xì)胞之前實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功率輸出。

任選地，處理未活化的干細(xì)胞包括將具有位于405至980納米范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的調(diào)幅激光束應(yīng)用于含有未活化的干細(xì)胞的容器，其中容器以每3至5秒完成一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，并且其中所述容器在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)上下移動(dòng)大約15秒。任選地，激光束具有674nm的波長(zhǎng)。任選地，未活化的干細(xì)胞是自體的或外源的。任選地，相對(duì)于未活化的干細(xì)胞，所述活化的干細(xì)胞包含下列至少一種：alpha或beta整聯(lián)蛋白的增加的表達(dá)，cd34增加，或在導(dǎo)歸束的方向上增強(qiáng)的轉(zhuǎn)移作用。任選地，在8至12mhz的范圍內(nèi)調(diào)制激光束的振幅。任選地，調(diào)節(jié)激光束的相位抵消以在處理未活化的干細(xì)胞之前實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功率輸出。

本說(shuō)明書(shū)還涉及用于修復(fù)，再生，治愈或治療損傷的生物組織的系統(tǒng)，所述生物組織如肺組織，腎組織，血管，免疫系統(tǒng)細(xì)胞，骨組織，牙，肝組織，內(nèi)分泌組織，垂體組織，胸腺組織，椎間盤(pán)，腦組織，脊髓組織或神經(jīng)組織。所述系統(tǒng)包含用于產(chǎn)生調(diào)幅激光束的振幅調(diào)制器，用于擴(kuò)展調(diào)幅激光束的束擴(kuò)展器，用于調(diào)整激光束的相位抵消以獲得激光束的預(yù)定功率輸出的相位抵消裝置，適于含有干細(xì)胞的容器，其中激光束配置為向所述容器定向預(yù)定的時(shí)間段，以形成活化的干細(xì)胞；和導(dǎo)歸束，適合于相所述受損的生物組織定向并配置以引導(dǎo)所述活化的干細(xì)胞朝向所述受損的生物組織。

任選地，所述系統(tǒng)還包括strachan-ovokaitys節(jié)點(diǎn)發(fā)生器，以獲得激光束的預(yù)定波長(zhǎng)。任選地，調(diào)幅激光束具有位于405至980納米范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。任選地，在8至12mhz的范圍內(nèi)調(diào)制調(diào)幅激光束。任選地，調(diào)幅激光束配置為穿過(guò)束擴(kuò)展器，以便在2至7次的范圍內(nèi)擴(kuò)展調(diào)幅激光束。任選地，容器適于以每3至5秒的1個(gè)旋轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，并同時(shí)上下移動(dòng)約15秒。任選地，在暴露于所述調(diào)幅激光束之后，與暴露于所述調(diào)幅激光束前的干細(xì)胞相比，所述活化的干細(xì)胞包含下列至少一種：alpha或beta整聯(lián)蛋白的增加的表達(dá)，cd34增加，或在導(dǎo)歸束的方向上增強(qiáng)的轉(zhuǎn)移作用。

將在下面提供的附圖和詳細(xì)描述中更詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述和其它實(shí)施方案。

附圖簡(jiǎn)述

將理解本說(shuō)明書(shū)的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參考以下詳細(xì)描述，它們變得更好理解，其中：

圖1顯示了如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,811,564(其通過(guò)引用以其整體并入本文)中公開(kāi)的strachan-ovokaitys節(jié)點(diǎn)發(fā)生器設(shè)備。

圖2顯示了來(lái)自具有5mm孔徑的1％帶寬消除板(1percentbandwidthcancellationplate)的稀疏相長(zhǎng)干涉效應(yīng)(sparseconstructiveinterference)；

圖3是流程圖，其顯示了根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施方案的活化干細(xì)胞并使用它們以治療需要治療的組織的方法。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的，通過(guò)使用基于激光的方法來(lái)活化干細(xì)胞的步驟；以及

圖5是根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施方案的框圖，其顯示了用于通過(guò)將具有預(yù)定波長(zhǎng)和功率輸出的調(diào)幅激光束施加到包含未活化的干細(xì)胞的容器來(lái)產(chǎn)生活化的干細(xì)胞的系統(tǒng)。

發(fā)明詳述

本說(shuō)明書(shū)涉及活化的干細(xì)胞的組合物，所述活化的干細(xì)胞通過(guò)獲得未活化的干細(xì)胞，并且對(duì)所述未活化的干細(xì)胞應(yīng)用調(diào)幅脈沖的激光以創(chuàng)建所述活化的干細(xì)胞來(lái)獲得。在各種實(shí)施方案中，干細(xì)胞可以定義為多細(xì)胞生物體的未分化細(xì)胞，其能夠產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性更多的相同類(lèi)型的細(xì)胞，并且通過(guò)分化可以從前述細(xì)胞產(chǎn)生某些其它種類(lèi)的細(xì)胞。

在一個(gè)實(shí)施方案中，未活化的干細(xì)胞是自體的或外源的。激光脈沖具有在300至1000nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，具有大約674nm的波長(zhǎng)。使激光脈沖通過(guò)束擴(kuò)展器并在施加到未活化的干細(xì)胞之前進(jìn)行相位共軛。

在各種實(shí)施方案中，活化的干細(xì)胞是相對(duì)于原始干細(xì)胞具有以下改善性狀中的至少一種的細(xì)胞：提高的alpha或beta整聯(lián)蛋白，更具體是alpha4,beta1或beta2整聯(lián)蛋白的細(xì)胞表面表達(dá)，cd34增加，或在導(dǎo)歸束的方向上增強(qiáng)的轉(zhuǎn)移作用。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了治療患有需要再生，重建或修復(fù)的組織區(qū)域的患者的方法，包括向患者施用包含活化的干細(xì)胞的組合物，并且使用激光束，指導(dǎo)干細(xì)胞到所述組織區(qū)域。所述激光束包括激光的調(diào)幅脈沖。激光束引起所述活化的干細(xì)胞的三維定向定位。活化的干細(xì)胞對(duì)靶組織的粘附相對(duì)于未活化的干細(xì)胞的粘附是增加的。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述治療方法導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)所述患者中由腦麻痹引起的神經(jīng)缺陷。在另一個(gè)實(shí)施方案中，治療方法在所述患者中導(dǎo)致再生心肌組織和改善心臟功能。在另一個(gè)實(shí)施方案中，治療方法導(dǎo)致所述患者中的脊髓損傷的修復(fù)。

本說(shuō)明書(shū)的各種實(shí)施方案基于應(yīng)用調(diào)幅激光束穿過(guò)細(xì)胞的燒瓶的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)在放置了束的位置處細(xì)胞已經(jīng)排列成彼此粘附的細(xì)胞串。發(fā)現(xiàn)具有干細(xì)胞樣特征的原始細(xì)胞系kg1a具有增加其造血干細(xì)胞標(biāo)志物cd34的表達(dá)。進(jìn)一步審閱時(shí)，還意識(shí)到調(diào)制的激光信號(hào)的性質(zhì)將廣泛刺激稱(chēng)為alpha和beta整聯(lián)蛋白的細(xì)胞粘附和通信分子。流式細(xì)胞術(shù)顯示在細(xì)胞表面上的beta1,beta2和alpha4整聯(lián)蛋白分子的測(cè)量的可變但顯著的增加，其在24小時(shí)內(nèi)達(dá)到峰值并在48小時(shí)后下降。可見(jiàn)的觀察是無(wú)論何時(shí)將束在細(xì)胞的燒瓶中定向時(shí)，細(xì)胞與細(xì)胞和細(xì)胞與(燒瓶的)表面的粘附顯著增加。會(huì)增加干細(xì)胞的遷移和定位，同時(shí)還增加干細(xì)胞中的細(xì)胞粘附分子表達(dá)的刺激將趨向于將干細(xì)胞吸引到使束定向的地方，并且有利于其保持于組織中，因此也已被刺激為更加粘附的。如下面進(jìn)一步描述的，通過(guò)song裝置產(chǎn)生的束將趨于具有完整調(diào)制的深得多的穿透深度。因此，這可以允許干細(xì)胞的定向遷移和粘附，特別意圖增加遞送到需要再生或修復(fù)的靶組織的干細(xì)胞的產(chǎn)率。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以用于通過(guò)使用活化的干細(xì)胞來(lái)治療人體的每個(gè)器官。通過(guò)將此類(lèi)干細(xì)胞定向任何組織或器官，將組織或器官的再生和修復(fù)加速許多倍。在各種實(shí)施方案中，本文公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可用于重建肺，腎，血管，免疫系統(tǒng)，骨，牙，肝，內(nèi)分泌組織(如甲狀腺和胰腺，垂體和胸腺)，椎間盤(pán)，其它組織和器官。使用本文公開(kāi)的實(shí)施方案治療示例性患者病癥已經(jīng)：

●治療充血性心力衰竭。具有嚴(yán)重末期疾病(心臟射血分?jǐn)?shù)在15％范圍內(nèi))的患者在治療的天數(shù)內(nèi)表現(xiàn)出益處。在3至6周和2至3次治療中，已經(jīng)觀察到50-100％或更大的心臟射血分?jǐn)?shù)的相對(duì)增加。已經(jīng)看到臨床狀況的顯著改善和癥狀的緩解，并且相當(dāng)穩(wěn)定。

●治療帕金森病。治療的患者已經(jīng)表現(xiàn)出減輕的震顫，降低的僵硬和更長(zhǎng)的步行步幅，具有更大的穩(wěn)定性。言語(yǔ)，呼吸和協(xié)調(diào)也得到顯著改善。

●治療性多發(fā)性硬化，當(dāng)將細(xì)胞引導(dǎo)到局部化神經(jīng)損傷的區(qū)域時(shí)具有顯著的成功。一個(gè)處于急性加重期的受試者在治療后1小時(shí)內(nèi)顯示出改善的手臂和腿部力量，更好的言語(yǔ)和增強(qiáng)的協(xié)調(diào)。

●治療性脊柱損傷。治療的患者在治療后6-8周內(nèi)顯示改善的手臂和腿功能和演變的中頸部損傷(mid-cervicallesion)以下的感覺(jué)。

●治療大腦性麻痹。治療的患者表現(xiàn)出減少的痙攣，增加的運(yùn)動(dòng)范圍，并改善的精細(xì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。甚至是對(duì)于不能站立和行走的患者，單次治療可以帶來(lái)新的功能能力。

●治療性肌萎縮性側(cè)索硬化(als或lougehrig氏病)。方案在快速進(jìn)展性延髓病例(與晚期病例相比呈現(xiàn)言語(yǔ)和吞咽)中已經(jīng)顯示顯著的恢復(fù)。在治療后一小時(shí)內(nèi)，患者在其手臂和腿部具有更大的力量，以及改善的言語(yǔ)，吞咽和語(yǔ)言協(xié)調(diào)。治療后8周，而不是預(yù)期的回到進(jìn)展，患者繼續(xù)顯著地改善和穩(wěn)定。

●治療膝損傷。治療的患者已經(jīng)顯示在膝部軟骨撕裂(特別是在半月板)的快速愈合，并且甚至能夠在骨骼情況下再生骨中的軟骨。

●提供抗衰老治療。接受為了回春(rejuvenation)目的給予的激光活化干細(xì)胞治療的患者已顯示改善的功能和朝氣(youthfulness)。

本說(shuō)明書(shū)涉及多個(gè)實(shí)施方案。提供以下公開(kāi)內(nèi)容是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。本說(shuō)明書(shū)中使用的語(yǔ)言不應(yīng)被解釋為任何一個(gè)具體實(shí)施方案的一般否定，或者用于將權(quán)利要求限制在其中使用的術(shù)語(yǔ)的含義之外。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文定義的一般原理可以應(yīng)用于其它實(shí)施方案和應(yīng)用。此外，所使用的術(shù)語(yǔ)和措辭是用于描述示例性實(shí)施例的目的，并且不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。因此，本發(fā)明應(yīng)符合涵蓋與所公開(kāi)的原理和特征一致的許多替代，修改和等同物的最寬范圍。為了清楚起見(jiàn)，沒(méi)有詳細(xì)描述與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中已知的與技術(shù)材料有關(guān)的細(xì)節(jié)，以免不必要地使本發(fā)明難理解。

在用于活化的各種實(shí)施方案中，用激光過(guò)程處理干細(xì)胞，包括將它們暴露于預(yù)定義的振幅調(diào)制下的預(yù)定義的激光波長(zhǎng)，其通過(guò)束擴(kuò)展器strachan-ovokaitys節(jié)點(diǎn)發(fā)生器(strachan-ovokaitysnodegenerator)或song裝置，其公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,811,564中，并通過(guò)引用并入本文。

圖1顯示了在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,811,564中公開(kāi)的song設(shè)備。參考圖1，song設(shè)備包括由振幅調(diào)制器1控制的激光二極管2。激光二極管2選擇為在最小跳模(modehopping)的情況下在電流和波長(zhǎng)之間具有基本上的線(xiàn)性關(guān)系。出于下面討論的目的，振幅調(diào)制器1調(diào)制到激光二極管2的電流，其又導(dǎo)致激光的非常小的波長(zhǎng)調(diào)制。

激光二極管2的輸出通過(guò)透鏡3校準(zhǔn)(collimated)并且傳遞到光學(xué)元件4。光學(xué)元件4由第一衍射光柵(diffractiongrating)，折射元件和第二衍射光柵組成，使得束基本上被抵消。這允許在激光源的小百分比的波長(zhǎng)變化上而不是在單個(gè)臨界波長(zhǎng)上發(fā)生消除。超過(guò)在中心頻率之上和之下的抵消光學(xué)器件4的接受帶寬的波長(zhǎng)通過(guò)，而不被消除。這意味著將產(chǎn)生復(fù)雜的菲涅爾/弗勞恩霍夫區(qū)(complexfresnel/fraunhofferzone)，其由作為孔徑的函數(shù)的高頻和低頻的拍頻定義。因此，如圖2所示，相對(duì)稀疏的相長(zhǎng)干涉區(qū)域?qū)⒃趶目讖竭x擇的方向上在消除元件的高頻和低頻通過(guò)之間發(fā)生。圖2示出了來(lái)自5mm孔徑的1％帶寬消除板的稀疏相長(zhǎng)干涉效應(yīng)。黑色代表相長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)(constructivenode)。

如圖1所示，可以在位置4a和4b之間角度調(diào)節(jié)光學(xué)元件4。這改變了相長(zhǎng)干涉和相消干涉的比率。

實(shí)際上，將連續(xù)束轉(zhuǎn)變?yōu)榈湫偷鼐哂衼嗭w秒(subfemtosecond)持續(xù)時(shí)間的極短持續(xù)時(shí)間脈沖串。激光二極管2的小波長(zhǎng)調(diào)制使得相長(zhǎng)和相消的節(jié)點(diǎn)快速移動(dòng)通過(guò)準(zhǔn)直儀透鏡孔徑的菲涅爾區(qū)的體積。這具有在菲涅爾區(qū)域中的任何點(diǎn)處刺激非常短(亞皮秒)脈沖行為的效果，節(jié)點(diǎn)以由振幅調(diào)制器頻率限定的脈沖重復(fù)頻率通過(guò)所述點(diǎn)。

理論上的單路徑的消除和相長(zhǎng)干涉區(qū)域的波長(zhǎng)將是兩個(gè)頻率之間的差。如果消除元件的帶寬窄，則該差異非常小，并且消除/未消除的周期的有效波長(zhǎng)將非常長(zhǎng)，在皮秒級(jí)別上。因此，系統(tǒng)的行為基本上類(lèi)似于沒(méi)有消除的系統(tǒng)，因?yàn)槠湫枰瘸跫?jí)光波長(zhǎng)大得多的孔徑以產(chǎn)生有用的菲涅爾/弗勞恩霍夫區(qū)。此類(lèi)孔徑將大大地增加可用的費(fèi)曼曼圖路徑，消除任何有用的效果，即使可能產(chǎn)生此類(lèi)孔徑的足夠相干的源(sufficientlycoherentsource)。

如果可以使拍頻足夠高，則取消到未取消的周期的波長(zhǎng)可以是實(shí)際孔徑的分?jǐn)?shù)。這將使得該波長(zhǎng)足夠小以將費(fèi)曼路徑限制在自由空間中的一個(gè)循環(huán)或兩個(gè)內(nèi)，從而允許菲涅爾/弗勞恩霍夫效應(yīng)變得明顯。由于激光二極管的中心頻率和頻譜擴(kuò)展可以通過(guò)調(diào)節(jié)結(jié)點(diǎn)(junction)的電流和或溫度來(lái)調(diào)制，所以菲涅爾/弗勞恩霍夫區(qū)的模式(pattern)可以基本上以一個(gè)或兩個(gè)通過(guò)頻率的波長(zhǎng)的非常小的變化而變化。此類(lèi)調(diào)制在圖1的裝置中由幅度調(diào)制器2產(chǎn)生。

傳統(tǒng)的相干或非相干束在費(fèi)因曼圖中具有高概率路徑。這些路徑將以非常低的頻率(khz)重疊，并且在刺激分子共振中很少實(shí)際用途。然而，應(yīng)當(dāng)注意，上述現(xiàn)象可以用作將調(diào)制頻率擴(kuò)大直到束有效變?yōu)檫B續(xù)的點(diǎn)的手段。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇孔徑，選擇用于通過(guò)介質(zhì)傳輸?shù)氖膮^(qū)域和調(diào)制頻率，可以使得相長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)以比調(diào)制頻率高許多倍的頻率穿過(guò)束中的任何給定的點(diǎn)。在理想條件下，暴露于任何點(diǎn)的相長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間將是相當(dāng)于每個(gè)周期重復(fù)一次的分子頻率的波長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間的四分之一的周期。

如果激光器的波長(zhǎng)選擇為容易被原子結(jié)構(gòu)吸收的波長(zhǎng)，則期望誘導(dǎo)共振，然后束將有效地將期望的調(diào)制頻率傳遞到期望的分子。細(xì)胞粘附分子和人整聯(lián)蛋白(如alpha4和beta1)理想地適用于通過(guò)該方法激發(fā)到化學(xué)活性。

本文所述方法的細(xì)胞來(lái)源可以是自體的或外源的。自體是指細(xì)胞與來(lái)自待用細(xì)胞治療的人的相關(guān)組織生長(zhǎng)因子。這些細(xì)胞將是遺傳匹配的，這消除了細(xì)胞排斥的風(fēng)險(xiǎn)。在目前的方法中，自體干細(xì)胞來(lái)源于或濃縮自外周血，骨髓或脂肪，而其它組織可以是自體干細(xì)胞的來(lái)源，因?yàn)閷?shí)際上身體的每個(gè)組織都具有其自己不同的干細(xì)胞庫(kù)。

干細(xì)胞的優(yōu)選外源來(lái)源是臍帶血。來(lái)自臍帶血的干細(xì)胞非常強(qiáng)健(robust)具有長(zhǎng)端粒(新生兒水平的遺傳老化鐘水平)和強(qiáng)的組織修復(fù)能力。在功能上，細(xì)胞的排斥綜合征和移植物抗宿主病(gvhd)在完整免疫系統(tǒng)的環(huán)境中不是這種細(xì)胞來(lái)源的問(wèn)題。匹配的骨髓也可以是細(xì)胞的來(lái)源，盡管需要高度匹配以避免排斥和gvhd。在實(shí)踐中，對(duì)于與抗白血病醫(yī)學(xué)方案形成對(duì)比的再生，已經(jīng)安全使用臍帶血干細(xì)胞。

圖3是流程圖，其說(shuō)明了根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施方案的活化干細(xì)胞并使用它們處理需要治療的組織的方法。參考圖3，待施用的自體或外源干細(xì)胞在施用給患者之前用調(diào)制激光的超快速脈沖預(yù)處理。一般流程包含首先通過(guò)在生物相容溶液中分離自體或外源干細(xì)胞來(lái)制備細(xì)胞用于治療301。然后用激光過(guò)程305處理干細(xì)胞，包括將它們暴露于預(yù)定義的振幅調(diào)制的預(yù)定義的激光波長(zhǎng)，其通過(guò)束擴(kuò)展器strachan-ovokaitys節(jié)點(diǎn)發(fā)生器，如下面的示例中進(jìn)一步描述。

通過(guò)iv輸注將現(xiàn)在活化的干細(xì)胞通常施用于患者310，盡管其它途徑如鼻內(nèi)，csf內(nèi)和選擇性關(guān)節(jié)內(nèi)或動(dòng)脈內(nèi)注射也是可能的。通過(guò)將導(dǎo)歸束從在期望的目標(biāo)體積中相交的兩個(gè)或更多個(gè)軸經(jīng)皮定向靶組織，來(lái)將干細(xì)胞引導(dǎo)至目標(biāo)治療位置315。評(píng)估患者的臨床響應(yīng)，并且如果必要的話(huà)，重復(fù)步驟320，直到實(shí)現(xiàn)最佳或期望的結(jié)果。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于激光的(laserbased)過(guò)程活化干細(xì)胞的步驟。在各種實(shí)施方案中，制備自體或外源性干細(xì)胞并用激光方法處理它們的步驟包括將未活化的干細(xì)胞置于能夠旋轉(zhuǎn)的容器中410。在一個(gè)實(shí)施方案中，容器的旋轉(zhuǎn)速度大約每3至5秒旋轉(zhuǎn)一圈。在一個(gè)實(shí)施方案中，容器還在垂直于旋轉(zhuǎn)平面的平面中移動(dòng)。容器相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平面在每個(gè)方向上以大約15秒的速度在向上和向下的方向上移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，容器的高度是用于處理未活化的干細(xì)胞的激光束的高度的倍數(shù)。

接下來(lái)在步驟420，產(chǎn)生具有預(yù)定波長(zhǎng)的調(diào)幅激光束。在各種實(shí)施方案中，激光束具有位于405至980納米(nm)的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，激光束具有大約674nm的波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在8至12mhz的范圍內(nèi)調(diào)制激光束的振幅。

在步驟430，使激光束通過(guò)束擴(kuò)展器，用于將束擴(kuò)展約2至7倍。

接下來(lái)，在步驟440，使激光束通過(guò)諸如參考上面圖1和圖2解釋的strachan-ovokaitys節(jié)點(diǎn)發(fā)生器(song)。

在步驟450，調(diào)整相位抵消以實(shí)現(xiàn)激光束的所需的功率輸出。通過(guò)測(cè)量功率輸出，將波束調(diào)整到如由測(cè)量的功率處于最大值所限定的最小消除，然后改變角度，直到通過(guò)減小到該水平的測(cè)量功率達(dá)到期望的百分比計(jì)算，來(lái)調(diào)整相位消除。

在步驟460，將激光束施加到旋轉(zhuǎn)容器，以獲得活化的干細(xì)胞。

在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法產(chǎn)生干細(xì)胞，其相對(duì)于施用未活化的干細(xì)胞，具有alpha4,beta1或beta2整聯(lián)蛋白的細(xì)胞表面的增加的表達(dá)。在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法產(chǎn)生干細(xì)胞，其相對(duì)于施用未活化的干細(xì)胞，具有約30-35％的cd34(造血干細(xì)胞表面標(biāo)志物)的增加。

圖5是框圖，其顯示了用于產(chǎn)生活化的干細(xì)胞的系統(tǒng)，其通過(guò)將具有預(yù)定的波長(zhǎng)和功率輸出的調(diào)幅激光束施加到包含未活化的干細(xì)胞的容器。系統(tǒng)500包含：旋轉(zhuǎn)容器510，其包含未活化的干細(xì)胞；振幅調(diào)制器520，其用于調(diào)制激光束以獲得振幅調(diào)制在405至980納米范圍內(nèi)的激光束；束擴(kuò)展器530，其用于將激光束擴(kuò)展到兩到七次，strachan-ovokaity節(jié)點(diǎn)發(fā)生器540，其用于獲得激光束的預(yù)定波長(zhǎng)；以及相位抵消裝置，其用于調(diào)整激光束550的相位抵消以獲得激光束的預(yù)定功率輸出。在各種實(shí)施方案中，容器以每3至5秒旋轉(zhuǎn)一圈的速度和/或在每個(gè)方向上同時(shí)上下移動(dòng)大約15秒。

實(shí)施例1：激光引導(dǎo)的干細(xì)胞逆轉(zhuǎn)大腦麻痹。

患者：一名由于缺氧性腦損傷而具有大腦麻痹的20歲女性自嬰兒期起就有明顯的殘疾。雖然她的認(rèn)知保存完好，但她有明顯的痙攣，她的膝蓋有明顯的屈曲限制。她的言語(yǔ)是可理解和連貫但氣喘。她的檢查對(duì)于共軛凝視的不平衡是顯著的，其右眼傾向于向外偏離。除了言語(yǔ)是輕度構(gòu)音障礙外，其它顱神經(jīng)檢查相當(dāng)完整。除了握力較弱，她的上肢力量正常，音調(diào)相對(duì)正常。相反，她的下肢表現(xiàn)出明顯的痙攣，在膝蓋處屈曲到大約45度，使得不能在無(wú)輔助下站立。

流程：制備了1000萬(wàn)臍帶血干細(xì)胞用于注射。將這些細(xì)胞濃縮至約3cc。它們?cè)谧⑸渲坝貌ㄩL(zhǎng)674nm和10mhz幅度調(diào)制的激光進(jìn)行處理，該激光首先通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)如本文所述的strachan-ovokaitys結(jié)點(diǎn)發(fā)生器或song裝置。

在穿過(guò)將該器件的最小相位消除時(shí)，功率輸出為1.15mw，然后通過(guò)將光學(xué)器件調(diào)整到.46mw的輸出來(lái)相位抵消。殘余的光(residuallight)是相長(zhǎng)干涉的稀疏節(jié)點(diǎn)的形式，其比在可見(jiàn)波長(zhǎng)中的普遍激光具有強(qiáng)得多的穿透深度，所述普遍激光是強(qiáng)烈散射超過(guò)2-5mm的。通過(guò)緩慢旋轉(zhuǎn)含有細(xì)胞的注射器通過(guò)束達(dá)77秒來(lái)活化細(xì)胞。

通過(guò)在3分鐘時(shí)間段內(nèi)緩慢iv推動(dòng)，向患者施用活化的干細(xì)胞。在輸注活化的干細(xì)胞后，用束將它們引導(dǎo)至大腦和脊髓，所述光束緩慢地在中央脊柱上下掃描或緩慢地來(lái)回掃描，然后在腦的各自區(qū)域里上下移動(dòng)，直到整個(gè)區(qū)域已被掃描。在如下經(jīng)皮投射的各自區(qū)域上，束移動(dòng)的速率為約1-2cm/秒：

下脊柱：2.5分鐘

上脊柱：2.5分鐘

右枕部(rightoccipital)：1分鐘

右顳頂葉(righttemporo-parietal)：3分鐘

右額葉：1分鐘

左額葉：1分鐘

左顳頂葉(lefttemporo-parietal)：3分鐘

左枕部(leftoccipital)：1分鐘

在各種實(shí)施方案中，通過(guò)施加如上解釋的調(diào)幅激光束活化干細(xì)胞的細(xì)胞粘附分子。當(dāng)通過(guò)使用激光引導(dǎo)過(guò)程在身體內(nèi)引導(dǎo)這些細(xì)胞以到達(dá)靶組織時(shí)，發(fā)生干細(xì)胞的進(jìn)一步活化。在一些實(shí)施方案中，發(fā)生來(lái)自引導(dǎo)激光束的光吸引效應(yīng)，該激光束也可以與細(xì)胞粘附分子的狀態(tài)的活化相關(guān)。引導(dǎo)激光束刺激的組織的體積中的細(xì)胞粘附分子的活性使得干細(xì)胞和靶組織兩者更粘稠(stickier)。因此，干細(xì)胞具有更大的以下傾向性：不僅停留在當(dāng)它們貫穿身體循環(huán)時(shí)引導(dǎo)激光束到過(guò)的地方，而且還關(guān)于干細(xì)胞應(yīng)當(dāng)獲得的狀態(tài)和它們應(yīng)當(dāng)整合進(jìn)組織的方式通過(guò)天然組織指導(dǎo)。

在各種實(shí)施方案中，引導(dǎo)激光束的覆蓋區(qū)域是允許在待治療的器官或組織的整個(gè)體積的表面投影上從至少一個(gè)且優(yōu)選兩個(gè)到三個(gè)軸引導(dǎo)光束的區(qū)域，對(duì)后者校準(zhǔn)以獲得對(duì)所需體積的組織的最高總體求和處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)行引導(dǎo)激光束的20-90％的相位抵消。在另一個(gè)實(shí)施方案中，激光束的相位抵消在50％至70％之內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)行大約60％的相位抵消。在各種實(shí)施方案中，當(dāng)需要治療的區(qū)域像在帕金森病中那樣小時(shí)，引導(dǎo)激光束可以停留在需要治療的組織的位置處達(dá)整個(gè)治療時(shí)間，或者可以以每秒1至2cm的大致速率掃過(guò)(sweep)較大的器官。

結(jié)果：該流程是耐受良好的。緊接著然后，她描述感覺(jué)在她的大腦和身體的能量和刺痛，特別是在她的小腿和腳。她還感覺(jué)痙攣性肌張力已經(jīng)減少，和她感到平靜和放松。

1周后，她注意到下肢靈活性的顯著增加，并且可以將她的腿伸展到直線(xiàn)的10-12度內(nèi)。一個(gè)月后，她能夠在沒(méi)有幫助的情況下站立。值得注意的是，在程序后7周，她能夠在短距離內(nèi)行走而無(wú)需幫助。她還觀察到她的手和手指的精細(xì)協(xié)調(diào)的顯著改善，使她能夠第一次繪制矩形和三角形。她的呼吸控制得到改善，她指出，她可以在手機(jī)上以前好得多地說(shuō)話(huà)并且被理解。

實(shí)施例2：激光導(dǎo)引的干細(xì)胞再生心肌組織和功能

患者：69歲的白人男性患有末期充血性心肌病，伴有多發(fā)性心肌梗死并且測(cè)量的心臟射血分?jǐn)?shù)在15-17％范圍內(nèi)。他的預(yù)后非常差，并且僅在如果他有一個(gè)左心室輔助裝置的植入時(shí)，他才能獲得持續(xù)生存的希望。他外表蒼白和渾濁，溝通困惑，符合低灌注狀態(tài)。

流程：從受試者靜脈取出120cc外周血。使用該流程的標(biāo)準(zhǔn)裝置將這濃縮為20cc的富含干細(xì)胞的血漿。這提供了大約1000萬(wàn)個(gè)自體血液來(lái)源的干細(xì)胞。

將細(xì)胞用15cc臭氧臭氧化，所述臭氧冒泡穿過(guò)細(xì)胞。激光配置為674nm，在10mhz調(diào)制，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)song裝置從1.80至.69mw相位共軛。用該束在注射器中處理干細(xì)胞3分鐘。

通過(guò)在5分鐘時(shí)間內(nèi)的緩慢iv推動(dòng)，將現(xiàn)在活化的干細(xì)胞輸注到患者中。在輸注活化的干細(xì)胞后，用束將它們定向到心臟，所述束經(jīng)由從前胸壁的前心肌投射5分鐘和經(jīng)由側(cè)胸壁的側(cè)心肌投射5分鐘經(jīng)皮定向到心肌。側(cè)向和上下緩慢掃過(guò)的方式將束引導(dǎo)至這些各自的區(qū)域，從而以約每秒1-2cm的速率覆蓋這兩個(gè)軸的整個(gè)心肌區(qū)域。

結(jié)果：該流程是耐受良好的。15到20分鐘后，患者的皮膚有更多的顏色，他的發(fā)紺嘴唇變成粉紅色和充滿(mǎn)活力。他困惑的心態(tài)變得清晰得多。到45-60分鐘，他具有了增加了體力，離開(kāi)了他的椅子，并在辦公室里播放的音樂(lè)下跳舞。

以約3周的間隔重復(fù)該過(guò)程兩次以上，患者顯示出強(qiáng)度和功能的恢復(fù)增加。他從極度有限的身體活動(dòng)(大約半個(gè)街區(qū)，勞累性呼吸困難(blockexertionaldyspnea))變?yōu)槟軌蜃邘讉€(gè)街區(qū)并返回工作。第三個(gè)流程后的隨訪(fǎng)超聲心動(dòng)圖顯示出對(duì)30-34％心臟射血分?jǐn)?shù)的非常顯著的功能倍增。

實(shí)施例3：

患者：24歲齡男性，沖浪事故中c4-c5骨折后4年，具有四肢麻痹，基本上沒(méi)有腿部功能和有限的上肢近端聳肩。他的感覺(jué)水平在乳頭線(xiàn)以下感覺(jué)明顯減少。

流程：制備2000萬(wàn)臍帶血干細(xì)胞并濃縮至約5cc。激光配置是在10mhz調(diào)制的674nm，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后與.85mw至.33mw的song裝置相位共軛。將細(xì)胞緩慢地旋轉(zhuǎn)，上下穿過(guò)該光束約3分鐘。在已經(jīng)用透明質(zhì)酸酶處理鼻道(nasalpassage)以增強(qiáng)其穿過(guò)篩板(cribriformplate)的能力后，在鼻內(nèi)施用500萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。

通過(guò)在5分鐘時(shí)間內(nèi)的緩慢iv推動(dòng)，將1500萬(wàn)活化的臍帶血干細(xì)胞輸注到患者身體內(nèi)。當(dāng)活化的干細(xì)胞輸注時(shí)，通過(guò)激光束將它們定向到治療區(qū)域，所述激光束在c2-c8區(qū)里經(jīng)皮應(yīng)用，在中央脊柱上以緩慢運(yùn)動(dòng)垂直掃過(guò)，然后水平側(cè)向在中線(xiàn)的任一側(cè)移動(dòng)2.5cm，持續(xù)15分鐘。

結(jié)果：雖然他在過(guò)程本身期間沒(méi)有特別的主觀經(jīng)驗(yàn)感受，但該流程是良好耐受的。1周后，他的姐姐(他的主要看護(hù)人)報(bào)告說(shuō)，他在腹部有更多的感覺(jué)。他也有更多的體力，并覺(jué)得他可以對(duì)他的手臂開(kāi)始使用輕重量。6至8周后，有甚至更顯著的恢復(fù)，他的胳膊廣泛運(yùn)動(dòng)，包括用兩個(gè)手掌將網(wǎng)球擊打回來(lái)的能力。一些遠(yuǎn)端控制也是可能的，具有通過(guò)一些機(jī)械的支持，開(kāi)始喂養(yǎng)自己的能力。通過(guò)使用lokomat來(lái)模擬行走運(yùn)動(dòng)，他已經(jīng)改善到能夠支持他的體重的約30％，并可以使他的腿在游泳池中作踢腿運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施例4：激光引導(dǎo)的干細(xì)胞治療恢復(fù)多發(fā)性硬化(ms)中的功能

患者：52歲齡的白人女性，ms病史8年，出現(xiàn)神經(jīng)癥狀加重。首先，她注意到她的左臂和左腿的虛弱和她的言語(yǔ)和吞咽的問(wèn)題，這在檢查中得以證實(shí)。

流程：收集來(lái)自她的大腿內(nèi)側(cè)區(qū)域的30ml脂肪，然后加工以產(chǎn)生脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞的濃縮物。除去大約60ml外周血，并與實(shí)施例2一樣加工以濃縮干細(xì)胞。然后將這些細(xì)胞混合入約150ml5％右旋糖半生理鹽水的袋中。

激光配置為674nm，在10mhz調(diào)制，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)song裝置從1.40至.55mw相位共軛。干細(xì)胞在iv袋中用該束緩慢橫向移動(dòng)和側(cè)向移動(dòng)5分鐘進(jìn)行處理。然后在95分鐘里，將脂肪和外周血衍生的干細(xì)胞的組合靜脈內(nèi)輸注。

在輸注活化的干細(xì)胞時(shí)，用束緩慢地在中央脊柱上下掃描和/或通過(guò)來(lái)回掃描，然后在大腦的各個(gè)區(qū)域里上下掃描，直到整個(gè)區(qū)域被掃描的方式將它們定向到大腦和脊髓。束移動(dòng)的速率在經(jīng)皮投射的相應(yīng)區(qū)域上為大約1-2cm/秒，在輸注開(kāi)始時(shí)和在所有細(xì)胞被輸注之后在此進(jìn)行激光引導(dǎo)步驟。在輸注開(kāi)始后的35分鐘開(kāi)始這些的第一個(gè)，且在其已經(jīng)開(kāi)始后95分鐘在輸注完成時(shí)立即開(kāi)始第二個(gè)。這兩個(gè)期間中的每一個(gè)具有以下模式和相應(yīng)的持續(xù)時(shí)間：

右枕部(rightoccipital)：1分鐘

右顳頂葉(righttemporo-parietal)：3分鐘

右額葉：1分鐘

左額葉：1分鐘

左顳頂葉(lefttemporo-parietal)：3分鐘

左枕部(leftoccipital)：1分鐘

脊柱：5分鐘

在第一次激光應(yīng)用期間，患者描述了貫穿她的臉部和頸部，然后在她的上部和下部背部中的顯著的刺痛和電感。在第二次應(yīng)用期間，她感覺(jué)到觀察她的臉，頸部和語(yǔ)音裝置有顯著刺痛。當(dāng)光束在她的肩胛骨之間，然后用束在脊柱上下時(shí)，她感到溫暖和刺痛。

結(jié)果：在完成流程后20分鐘，她的力量在左臂顯著更好，伴有3/5的近端屈肌和伸肌肌力提高到4.5/5力量。她的左腿的力量在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)顯示出基本上從3.5/5至5/5力量的完全恢復(fù)。經(jīng)過(guò)一年多的隨訪(fǎng)后，改善持續(xù)，她已經(jīng)從她疾病的加重中解脫出來(lái)。

實(shí)施例5：激光引導(dǎo)的干細(xì)胞治療以逆轉(zhuǎn)帕金森病

患者：在12年前被診斷為帕金森病的71歲齡白人男性，具有疾病的逐步進(jìn)展?；颊叻胢irapex，stolevo和阿司匹林。他抱怨言語(yǔ)無(wú)力(softspeech)，字寫(xiě)得小(writingwithsmallletters)，拖著腳走路(shufflinggait)，轉(zhuǎn)彎困難，和他的手顫抖。他的神經(jīng)學(xué)檢查是明顯的，右耳的適度聽(tīng)力損失，運(yùn)動(dòng)功能顯示輕度(mild)雙側(cè)彎曲他的下肢的力量喪失，手指到鼻子測(cè)試由于意向震顫(intentiontremor)而具有錯(cuò)過(guò)的傾向，緩慢的交替手指觸摸，和具有小步伐的寬基步態(tài)(broadbasedgaitwithsmallsteps)，步伐緩慢，幾乎沒(méi)有手臂擺動(dòng)，腳跟到腳趾不穩(wěn)定的行走。

流程：收集來(lái)自大腿內(nèi)側(cè)區(qū)域的30ml脂肪，然后加工以產(chǎn)生脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞的濃縮物。除去大約60ml外周血，并與實(shí)施例2一樣加工以濃縮干細(xì)胞。然后將這些細(xì)胞混合入約150ml5％右旋糖半生理鹽水的袋中。

激光配置為674nm，在10mhz調(diào)制，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)song裝置從1.36至.52mw相位共軛。干細(xì)胞在iv袋中用該束緩慢地橫向移動(dòng)和側(cè)向移動(dòng)5分鐘進(jìn)行處理。然后在84分鐘內(nèi)靜脈內(nèi)緩慢輸注脂肪和外周血衍生的干細(xì)胞的組合。

在輸注開(kāi)始后約25分鐘后，將激光從垂直于皮膚的左側(cè)顱骨施加到皮膚并且靶向黑質(zhì)3分鐘。然后將光束相對(duì)于第一光束的軸線(xiàn)以約45度角重新定位，從2個(gè)不同的軸接近黑質(zhì)，也持續(xù)3分鐘。這從右側(cè)重復(fù)，施用2次，每次3分鐘。在輸注完成后，重復(fù)該過(guò)程，在右側(cè)和左側(cè)各施用2次，每次3分鐘。流程序是良好耐受的。

結(jié)果：在上述方案完成后立即重復(fù)神經(jīng)學(xué)檢查并顯示出幾種改善。手指到鼻子測(cè)試更快，更準(zhǔn)確，減少得多的震顫。交替手指觸摸更快更準(zhǔn)確。他的步幅更長(zhǎng)，更平衡與改進(jìn)的手臂擺動(dòng)。腳跟到腳趾的行走更好，更穩(wěn)定。特別引人注目地，他的言語(yǔ)更加強(qiáng)烈，更有回聲。

他在流程后已經(jīng)能上能下，但仍一般改善。他每天將工作能力從2個(gè)客戶(hù)增加到3個(gè)客戶(hù)。他在初始流程后1和3個(gè)月重復(fù)了上述流程。唯一的區(qū)別是，激光應(yīng)用增加到從每個(gè)側(cè)面上的實(shí)質(zhì)黑質(zhì)聚焦的3個(gè)不同軸上施加激光，每個(gè)3分鐘。一個(gè)軸是從大腦的外側(cè)，平行于頭骨的底(flooroftheskull)，第二個(gè)從頭頂，而第三個(gè)大致在這些之間的中間。在第三個(gè)流程后，患者保留了總體改善達(dá)隨訪(fǎng)的10個(gè)月。

實(shí)施例6：激光引導(dǎo)的干細(xì)胞治療以改善肌萎縮性側(cè)索硬化(als)

患者：69歲齡白人女性，6個(gè)月前被診斷為als的攻擊性延髓變體。持續(xù)1-1.5年，她注意到手臂和腿部的虛弱，右側(cè)比左側(cè)更多，和手臂比她的腿更弱。她無(wú)法脫下襯衫或用毛巾擦干她的背部。持續(xù)6個(gè)月，她注意到語(yǔ)言和吞咽功能的進(jìn)行性和衰弱的惡化。她也經(jīng)歷了唾液匯集，偶爾流口水，以及如果匯集過(guò)多的話(huà)將使用唾液提取器。她不得不避免小圓面包(buns)和軟面包，因?yàn)樗鼈儍A向于被卡住。在前一年，她減輕了40磅。她還抱怨中至上胸部疼痛，一年前的mri顯示c3至c6脊柱節(jié)段的椎間孔狹窄達(dá)到中度至重度。

她的檢查顯示了一個(gè)很瘦，身體脂肪和肌肉質(zhì)量相對(duì)減少的女人。她的神經(jīng)評(píng)估顯示語(yǔ)言含糊無(wú)力，難以聽(tīng)清。她難以伸出和控制她的舌頭方向。手臂力量在右邊減少到2-3/5，在左邊減少3-4/5。腿部力量在右側(cè)近端和遠(yuǎn)端為3/5，在左側(cè)近端和遠(yuǎn)端為4/5。與左側(cè)相比，深部肌腱反射在右側(cè)受抑制，這可能僅由于虛弱。她的右腳踝反射的松弛階段放慢。

流程：激光配置為674nm，在10mhz調(diào)制，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)song裝置從1.28至.53mw相位共軛。

有臍帶血干細(xì)胞(cbsc)的2個(gè)容器，一個(gè)容器具有2ml的5000萬(wàn)個(gè)cbscs，和另一個(gè)容器具有9ml含1億個(gè)cbscs。用激光處理容器，在束的前面緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)容器，同時(shí)上下移動(dòng)容器，每次3分鐘。

較大的細(xì)胞容器用于在以下脊椎水平注射炎癥的脊柱旁熱點(diǎn)：c6,t2,t4,t12,l1,l2,l4,和l5。右側(cè)c6區(qū)域的注射與注射期間和注射后數(shù)分鐘內(nèi)的劇烈疼痛有關(guān)。在注射其它脊柱旁區(qū)域的情況下，不適是輕度的。1億個(gè)細(xì)胞中的三分之二用于此目的，未使用的3300萬(wàn)個(gè)細(xì)胞與包含5000萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的注射器組合。在無(wú)菌制備和麻醉后通過(guò)腰椎穿刺鞘內(nèi)注射由此衍生的8300萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。

激光在腦干區(qū)域，頸椎(cervicalspine)和上胸部脊柱上緩慢地從上到下(fromsuperiortoinferior)，然后在這個(gè)區(qū)域的下部(inferior)至上部(superior)背部掃描以約1-2cm每秒掃描總共8分鐘。腰椎穿刺和激光的應(yīng)用是良好耐受的并且沒(méi)有任何顯著的副作用。

結(jié)果：方案后約10分鐘，重新評(píng)估她的神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，顯著的改進(jìn)已經(jīng)明顯。她的言語(yǔ)已經(jīng)有些更強(qiáng)和更清晰，更好地控制她的舌頭運(yùn)動(dòng)和突出。特別地，她表明并注意到她表達(dá)和區(qū)分字母“m”和字母“n”的能力要好得多。她的右臂力量已經(jīng)提高到幾乎等于她左邊的力量。她的右腳踝反射的松弛階段是不太慢的(lessslowed)。

開(kāi)始了協(xié)助清除鉛和汞水平升高的代謝計(jì)劃。她繼續(xù)良好完成，持續(xù)改善6周，等待金屬減少以進(jìn)行另一個(gè)治療周期。

實(shí)施例7：激光引導(dǎo)的干細(xì)胞治療以再生軟骨

患者：一名73歲齡白人女性在一次皮劃艇事故中右膝受傷，她的內(nèi)側(cè)半月板受到多次小撕裂。她在治療前幾個(gè)月疼痛和運(yùn)動(dòng)受限。膝蓋的檢查顯示運(yùn)動(dòng)的全部范圍，對(duì)髕骨內(nèi)側(cè)區(qū)的輕度壓痛到觸痛，和輕度的劈拍聲(crepitance)。沒(méi)有積液和神經(jīng)血管檢查，且韌帶是完整的。

流程：收獲來(lái)自大腿內(nèi)側(cè)區(qū)域的30ml脂肪，然后加工以產(chǎn)生脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞的濃縮物。除去約60ml外周血并加工以濃縮干細(xì)胞，例如在實(shí)施例2中那樣。這導(dǎo)致3個(gè)容器的間充質(zhì)脂肪來(lái)源的細(xì)胞和2個(gè)容器的外周血衍生的干細(xì)胞，每個(gè)6-8ml。

激光配置為674nm，在10mhz調(diào)制，通過(guò)5x束擴(kuò)展器，然后通過(guò)song裝置從1.36至.52mw相位共軛。容器用激光處理，將容器在光束前緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)并將容器上下移動(dòng)，間充質(zhì)脂肪來(lái)源的細(xì)胞每次3分鐘，外周血來(lái)源的干細(xì)胞每次2分鐘。

在無(wú)菌準(zhǔn)備和覆蓋和局部麻醉后，按順序?qū)⒁韵伦⑸涞接蚁ィ?/p>

7ml脂肪來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞(msc)

7ml外周血來(lái)源的干細(xì)胞(pbscs)

7mlmsc

7mlpbscs

7mlmsc

將激光以慢速掃描在右前膝側(cè)向并且上下在膝蓋的下半部以約1cm/秒施加5分鐘。該流程是良好耐受的，在流程后1小時(shí)右膝沒(méi)有不適。

將該整個(gè)過(guò)程以一個(gè)月的間隔重復(fù)兩次，總共3次。所有的流程都是良好耐受的并且沒(méi)有任何顯著的副作用。

結(jié)果：在最后一次流程后4個(gè)月，她通常無(wú)疼痛，只有在承重時(shí)偶爾不適。她的檢查已經(jīng)改善為壓痛至觸痛缺乏(tendernesstopalpationabsent)和劈拍音減少到最小(crepitancereducedtominimal)。隨訪(fǎng)mri掃描顯示大多數(shù)內(nèi)側(cè)半月板撕裂已經(jīng)完全愈合，具有認(rèn)為在臨床上不顯著的幾個(gè)最小殘留缺陷。

上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的系統(tǒng)的許多應(yīng)用的說(shuō)明。盡管這里僅描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可以以許多其它具體形式實(shí)施。因此，本實(shí)施例和實(shí)施方案認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的，并且可以在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)修改本發(fā)明。