磁场暴露系统及其用途

磁场暴露系统及其用途
1.本发明涉及一种用于将有机细胞、细胞组织或受试者的至少一部分暴露于调制低频磁场(lf-mf)的磁场暴露系统。
2.本发明还涉及通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于所述lf-mf，特别是使用本发明的磁场(mf)暴露系统，来使受试者改善健康状况、减轻压力、增强注意力、减少焦虑、减少皮肤老化、增强组织再生、增强伤口愈合、治疗癌症和/或增强免疫功能的方法。
3.本发明进一步涉及一种通过将细胞、特别是人表皮干细胞和祖细胞以及其他原代细胞暴露于所述lf-mf来增强细胞体外增殖的方法。


背景技术：

4.众所周知，电信号驱动身体愈合过程中的生化信号(zhao等人,nature[自然]442:457-460,2006)。已经表明，神经发芽、神经生长的方向和上皮伤口愈合的速率由伤口诱导的电场协调控制(song等人,journal of cell science[细胞科学杂志]117,4681-4690,2004；doi:10.1242/jcs.01341)。此外，已发现脉冲电场的应用通过诱导表皮角质形成细胞的显著增殖、微脉管系统的形成和胶原蛋白的分泌来促进皮肤嫩化(golberg等人,nature scientific reports[自然科学报告],5:10187,2014)。
[0005]
电治疗的缺点是，当以非侵入性方式应用时，电场无法深入皮肤和身体。根据法拉第定律和麦克斯韦方程，电场与磁场相耦合，在电磁波谱的较低范围内，磁场会毫无阻碍地穿透到组织中。永磁体产生静态磁场，而时变磁场是通过使交流电(ac)流过线圈或导线产生的。与静态磁场不同，时变电磁场在组织中引起电压差，从而引起离子流动。因此，时变电磁场可以用于克服纯电场和纯磁场的缺点，并且已建议将时变电磁场(emf)用于各种医疗应用。
[0006]
本领域使用的频率定义有很多种。国际非电离辐射保护委员会(icnirp)将频率在1hz至100khz范围内的时变电磁场(emf)和磁场(mf)定义为低频(电)磁场，并且将频率在100khz至300ghz hz范围内的(电)磁场(emf/mf)定义为高频(电)磁场。国际电信联盟(itu)将频率在3hz至30hz范围内的时变电磁场(emf)和磁场(mf)定义为极低频，频率在30hz至300hz范围内为超低频，频率在300hz至3khz范围内为特低频，频率在3至30khz范围内为甚低频，并且频率在30至300khz范围内为低频emf/mf。
[0007]
如本文所用，术语“极低频”(elf)是指频率在1hz至300hz范围内的(电)磁场。
[0008]
如本文所用，术语“低频”(lf)是指频率在300hz至100khz范围内的(电)磁场。
[0009]
某些低频声波因其对心脏和大脑的影响而被认为可能对健康有益。例如，调谐到432hz频率的音乐比440hz调谐的音乐降低了人类的心率(calamassi等人,explore[探索],第15卷,第4期,第283-290页,2019年7月至8月；doi:10.1016/j.explore.2019.04.001)。432hz调谐的音乐还被证明具有显著的镇静作用，这反映在增加的α波段大脑活动上，而对白天小睡时的睡眠潜伏时间没有任何显著影响(dubey等人,“effect of music of specific frequency upon the sleep architecture and electroencephalographic pattern of individuals with delayed sleep latency:a daytime nap study[特定频
system synchronised by the schumann resonance signal[人类智能：大脑，一个由舒曼共振信号同步的电磁系统]；med hypotheses 60,843-844(2003)；和wang,c.x.等人，同上)。这些脑电波还增加血清素的产生并降低皮质醇水平，从而提升免疫系统(guerriero，同上)。减轻心理压力已被证明很可能通过由于降低的压力水平对免疫系统产生的有益影响而增强再生过程，比如伤口愈合，(britteon,p.等人，association between psychological health and wound complications after surgery[心理健康与术后伤口并发症之间的关联].br.j surg.104,769-776(2017))。
[0014]
通过皮质醇抑制增强血清素产生和减轻压力改善了健康(kraus,c.,castren,e.,kasper,s.,lanzenberger,r.“serotonin and neuroplasticity-links between molecular,functional and structural pathophysiology in depression[血清素和神经可塑性——抑郁症中分子、功能和结构病理生理学之间的联系]”10.1016/j.neubiorev.2017.03.007,2017年3月)。在大鼠中，在15天内以690-720μt强度每天3小时进行10hz治疗导致中缝核中的血清素增加(shahbazi-gahrouei,d.,shiri,l.,alaei,h.,naghdi,n.,“the effect of continuous elf-mfs on the level of 5-hiaa in the raphe nucleus of the rat[连续elf-mf对大鼠中缝核5-hiaa水平的影响]”,10.1093/jrr/rrv093,2016年1月)。
[0015]
us 2003/231126 a1涉及一种用于产生范围从几百hz到20khz的自然电磁交变场的设备，该自然电磁交变场靠近用户身体以补偿作用在用户身上的电应力。该设备包括交变场产生装置和交变场传输装置。这两种装置可以容纳在公共外壳中，其例如可以在一件衣服上紧贴着用户的身体配戴，或者集成在一件家具(如椅子)中。还建议将自然电磁交变场与人工电磁交变场混合，例如非常低频率的信号，比如从0.01至40hz频率范围内的宽带脉冲。
[0016]
wo 2008/127011 a2涉及一种由磁场感应线圈、脉冲信号控制器和磁场感应线圈驱动部组成的低频磁场物理治疗设备。该设备可以制成床垫的形式。该设备进一步包括频率调制程序，其调制输入频率(12.5hz、16.3hz、23.4hz、39.6hz、87hz、250hz的六个脑电波和指定为8.7hz的舒曼共振波)以通过磁场感应线圈产生100μt以下的多个脉冲磁信号。
[0017]
wo 2013/139915 a1涉及一种用于使受试者区域中的有机细胞经受极低频磁场的方法和系统。发生器产生具有在7.5hz至7.9hz之间的预定频率和基本上在0.7mt至3mt之间的电磁辐射的正弦非谐波电流信号。共振介质可操作地连接到发生器并由信号激励，并在预定时间内位于该区域的有机细胞组织附近，由此该区域中的有机细胞在预定时间内经受小于1mt并具有基本上在7.5hz至7.9hz之间的频率的恒定磁场。至少一种共振介质可以安装在选自包括带状构件、面罩状构件、敷料、床垫、枕头、头盔的组的支撑介质上。用本发明的设备刺激口腔角质形成细胞干细胞7天，即，经受7.692hz和0.75mt的恒定非变形elf磁场，并在第3天和第7天评估细胞的发育情况。建议将该系统用于再生由其中具有角蛋白的细胞组成的细胞组织，以及用于使细胞组织中的非分化祖细胞或干细胞增殖。
[0018]
de 26 55 723披露了一种设备，该设备产生具有30至100hz的基频、300至600hz的叠加振荡并且以1至30hz范围内的频率包钟控的脉冲磁场。据称，该设备可为暴露于磁场的受试者提供促进健康的效果。
[0019]
us 2012/0203131披露了一种用于治疗耳鸣的eeg装置，其产生频率为1至100hz且
磁场场强小于20mt的低频电磁场。
[0020]
us 6,461,289披露了一种装置，其产生具有静态分量和交变分量脉冲磁场的磁场。
[0021]
仍然需要促进有机细胞、特别是干细胞或祖细胞的有益效果(例如在组织稳态或再生或离体细胞培养中)的磁场疗法和/或使用磁场促进暴露于磁场的受试者的健康状况(例如减轻心理压力)的系统。


技术实现要素：

[0022]
本发明的一个目的是提供一种改进的磁场(mf)暴露系统，用于将有机细胞(体外)、细胞组织(体外或者体内)或受试者(例如人)的至少一部分暴露于调幅低频磁场(lf-mf)。将细胞(例如干细胞或祖细胞)暴露于由本文披露的mf暴露系统产生的mf显著提高细胞存活率、和/或增加细胞增殖、和/或减轻细胞压力、和/或减少细胞老化，特别是在长期暴露后，比如从1至10周(例如从1至4周)。
[0023]
本发明的另一个目的是提供一种调制的低频磁场(lf-mf)暴露系统，用于通过例如引起增加的α脑电波活动以及增强免疫系统来使暴露于lf-mf的受试者减轻压力、增强注意力、减少焦虑、提升健康状况。
[0024]
在本发明的第一方面，提供了一种用于将有机细胞、细胞组织或受试者(例如，人类)的至少一部分暴露于lf-mf的mf暴露系统，所述系统包括mf发生器，该mf发生器具有一个或多个线圈，该一个或多个线圈被配置为产生根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0025]
适当地，mf根据载波频率在400至450hz范围内、优选地约432hz的调幅信号而变化。
[0026]
在某些实施例中，调制频率小于50hz，例如调制频率小于30hz。适当地，调制频率是从0.5至50hz，例如从0.5至30hz、从0.5至小于30hz、从3至30hz、从3至小于30hz、或从3至28hz。优选地，调制频率对应于舒曼共振模式，特别是约7.83hz。适当地，mf场强是从5至200μt，例如从10至200μt。优选地，mf场强是约200μt或更小，例如约100μt、约30μt或约11μt。适当地，由系统产生的lf-mf是连续磁场(即，lf-mf不是钟控的或脉冲的)。
[0027]
如本文使用的术语“调制频率”也可以称为“振幅变化频率”。振幅变化波形优选地是正弦振幅变化波形。在使用中，为一个或多个线圈提供根据调幅信号而变化的时变电流，在这种情况下，空间中给定点的mf场强与瞬时电流值成比例地变化。本发明的mf暴露系统可以用于将受试者(例如人)的至少一部分的有机细胞、细胞组织暴露于所述lf-mf，以用于本文所述的任何用途和方法，例如促进细胞组织的细胞再生。特别地，mf暴露系统可以用于将人的皮肤组织暴露于所述lf-mf以促进细胞再生和/或组织稳态。如下文进一步描述的，该用途可以是治疗性的(包括有疗效的、减轻症状的或预防性的)或非治疗性的(例如美容)。
[0028]
还披露了一种用于将有机细胞、细胞组织或受试者(例如，人类)的至少一部分暴露于lf-mf的mf暴露系统，所述系统包括mf发生器，该mf发生器具有一个或多个线圈，该一个或多个线圈被配置为产生根据载波频率在400至450hz范围内、优选地432hz的调幅信号而变化的mf，并且其中，该mf的mf场强在10至200μt的范围内，优选地200μt。更特别地，mf根
据载波频率在400至450hz范围内、优选地432hz的调幅信号而变化，调制频率在从3至30hz的范围内，比如调制频率对应于舒曼共振模式，优选地7.83hz，并且mf场强在10至200μt的范围内，优选地200μt。
[0029]
舒曼共振代表了地球大气中与全球闪电活动相关的电磁现象。自然发生的舒曼共振在存在来自电子装置的“电磁烟雾”时是不可测量的，并且会被混凝土和铁的建筑物衰减。1952年，温弗里德
·
奥托
·
舒曼(winfried otto schumann)计算出共振应该发生在7.49[n(n 1)]
1/2
hz的频率上，其中n为整数。然而，当由地球周围的几个观测站(例如托木斯克)测量时，实际的舒曼频率模式与这一计算略有不同，基本舒曼共振在约7.83hz，并且高次谐波发生在约14.1、20.3、26.4和32.4hz等。然而，舒曼共振的不同模式存在着地域性、昼夜性和季节性的变化。
[0030]
令人惊讶地发现干细胞和祖细胞(例如人干细胞和祖细胞，特别是人表皮角质形成细胞)暴露于根据载波频率为432hz、正弦调制频率为7.83hz和mf强度为200μt的调幅信号而变化的lf-mf，与单独暴露于200μt的7.83hz mf或200μt的432hz非调制lf-mf相比显著提高细胞存活、和/或增加细胞增殖、和/或减少细胞老化、和/或降低细胞应激。增强身体有效募集自身干细胞的能力，而不是在积累dna突变和其他损伤的同时繁殖已经被多次复制的细胞，代表了一种有效的再生组织稳态方式，以减轻包括癌症在内的慢性功能障碍和疾病。
[0031]
如实例中所示，本文所述的调制lf-mf对于增强体外干细胞和祖细胞(例如，角质形成细胞干细胞或祖细胞，特别是人角质形成细胞干细胞或祖细胞)的增殖特别有效。因此，该系统可以被配置为提供一种细胞培养系统，该系统在使用中增加细胞增殖、和/或细胞活力、和/或减少细胞应激，从而通过将细胞暴露于调制lf-mf来提供改善的细胞培养/群体扩增。
[0032]
因此，在实施例中，提供了一种mf暴露细胞培养系统，所述系统包括细胞培养容器以及具有一个或多个线圈的mf发生器，该细胞培养容器在该容器内限定了细胞培养腔，该一个或多个线圈被配置为在该细胞培养腔内产生根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0033]
在另一实施例中，mf暴露细胞培养系统进一步包括细胞培养腔中的一个或多个有机细胞(优选干细胞或祖细胞群，或其他原代细胞)。适当地，其中细胞培养腔进一步包括细胞培养基。在使用mf暴露细胞培养系统时，将细胞培养容器中的细胞暴露于本文所述的调制lf-mf中，从而增加细胞增殖、降低细胞应激、提高细胞活力和/或抑制细胞衰老。
[0034]
在第二方面，提供了一种通过至少将受试者(例如健康人类)的大脑暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf来使受试者改善健康状况、减轻压力(例如心理压力)、增强注意力和/或减少焦虑的方法，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0035]
适当地，mf根据载波频率在400至450hz范围内、优选地约432hz的调幅信号而变化。调制频率可以小于50hz，优选地，调制频率小于30hz。适当地，调制频率是从0.5至50hz，例如从0.5至30hz、从0.5至小于30hz、从3至30hz、或从3至28hz。优选地，调制频率对应于舒曼共振模式，更优选地约7.83hz。适当地，mf场强是从0.5至200μt，例如从5至200μt、例如从10至200μt、从10至100μt、从10至50μt、从10至50μt、从0.5至40μt、从0.5至15μt、或从0.5至
12μt。因此，mf场强可以是约200μt、约100μt、约30μt或约11μt。
[0036]
还披露了一种通过将受试者、特别是健康人类的至少一部分暴露于根据载波频率为400至450hz范围内、优选地432hz的调幅信号而变化的lf-mf来使受试者改善健康状况、减轻压力(例如心理压力)、增强注意力和/或减少焦虑的方法，并且其中，该mf的mf场强在10至200μt的范围内，优选地200μt。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内(优选地432hz)的调幅信号而变化，调制频率在3至30hz的范围内，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在10至200μt的范围内(例如高达约11μt、高达约30μt或高达约200μt)。在第二方面的一些实施例中，该方法是非治疗性方法。在一些实施例中，第二方面的方法是用于治疗的治疗性方法。
[0037]
在第三方面，提供了根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf的用途，以用于通过至少将受试者(例如，健康人类)的大脑暴露于lf-mf来使受试者改善健康状况、减轻压力(例如心理压力)、增强注意力和/或减少焦虑，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。适当地，mf根据载波频率在400至450hz范围内、优选地约432hz的调幅信号而变化。调制频率可以小于50hz，优选地，调制频率小于30hz。适当地，调制频率是从0.5至50hz，例如从0.5至30hz、从0.5至小于30hz、从3至30hz、或从3至28hz。优选地，调制频率对应于舒曼共振模式，更优选地约7.83hz。适当地，mf场强是从5至200μt，例如从10至200μt、从10至100μt、从10至50μt、从10至50μt。因此，mf场强可以是约200μt、约100μt、约30μt或约11μt。
[0038]
本文还披露了根据载波频率在400至450hz范围内(优选地432hz)的调幅信号而变化且mf场强在10至200μt范围内(优选地200μt)的lf-mf的非治疗性用途，以用于通过将受试者、特别是健康人类的至少一部分暴露于lf-mf来使受试者改善健康状况、减轻压力(例如心理压力)、增强注意力和/或减少焦虑。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内(优选地432hz)的调幅信号而变化，调制频率在3至30hz的范围内，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt(优选地200μt))。
[0039]
在第二方面和第三方面的一些实施例中，该方法或用途是非治疗性方法。在第二方面和第三方面的一些实施例中，该方法或用途是用于治疗的治疗性用途或治疗性方法。
[0040]
在第二方面和第三方面中，受试者可以例如暴露于调制lf-mf最多8小时(例如每天最多8小时、最多5小时、最多4小时、最多3小时、最多2小时或最多1小时。因此，受试者可以在1-8周(如4周)的时间段内每天暴露于lf-mf 10分钟至1小时。具体而言，mf根据载波频率在从360至450hz(例如400至450hz范围内(优选地约432hz))的调幅信号而变化，调制频率在3至30hz的范围内(例如从0.5至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地约7.83hz)，并且mf场强为0.5至250μt(例如，0.5至200μt，或10至200μt(例如在10至200μt的范围内))。
[0041]
在第四方面，提供了一种用于治疗与受试者(例如健康人类)的皮肤干细胞或皮肤祖细胞相关的病症的美容方法，该方法包括将该受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0042]
在第五方面，提供了根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf的
非治疗性用途，用于通过将受试者(例如健康人类)的至少一部分的细胞组织暴露于lf-mf来治疗与受试者的皮肤干细胞或皮肤祖细胞相关的病症，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0043]
第四和第五方面中的与皮肤干细胞或皮肤祖细胞相关的病症可以例如与选自表皮干细胞、黑素细胞干细胞、毛囊干细胞、角质形成细胞干细胞和角质形成细胞祖细胞或成纤维细胞。优选地，该病症与角质形成细胞干细胞或角质形成细胞祖细胞有关。
[0044]
第四和第五方面中的非治疗(化妆品)用途可以例如选自：维持皮肤稳态、减少皮肤老化、增强皮肤嫩化、预防或减少皮肤皱纹、增加皮肤弹性、预防或减少皮肤妊娠纹、预防或减少蜂窝组织炎、增加皮肤水分、减少皮肤粗糙度、减小皮肤毛孔大小、诱导毛发生长、预防或减少脱发、抑制头发变白、诱导头发重新色素沉着、维持皮肤色素沉着以及诱导指甲生长。因此，该用途可能会导致毛发生长。这可能是因为它的用途是预防或减少脱发。这可能是因为它的用途是减少皮肤老化。
[0045]
适当地，在第四方面和第五方面中，mf根据载波频率在400至450hz范围内、优选地约432hz的调幅信号而变化。调制频率可以小于50hz，优选地，调制频率小于30hz。适当地，调制频率是在从3至28hz的范围内。适当地，调制频率对应于舒曼共振模式，优选地约7.83hz。适当地，mf场强是从5至200μt，例如从10至200μt。优选地，mf场强是约200μt。
[0046]
还披露了一种通过将受试者(特别是健康人类)的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在400至450hz范围内(优选地432hz)的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如0.5至200μt，或10至200μt，优选地200μt)的lf-mf来减少受试者皮肤老化(例如通过增强皮肤嫩化、减少皱纹、增加皮肤弹性、减少妊娠纹和/或减少蜂窝组织炎)的美容方法。
[0047]
减少皮肤老化被认为是通过干细胞活化来实现的，比如增强人类角质形成细胞干细胞和祖细胞的增殖。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在3至30hz的范围内，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0048]
本文还披露了根据载波频率在400至450hz范围内(优选地432hz)的调幅信号而变化且mf场强在10至200μt范围内(优选地200μt)的lf-mf的非治疗性美容用途，以用于通过将受试者(特别是健康人类)的至少一部分的细胞组织(例如受试者的面部组织)暴露于该lf-mf来减少受试者皮肤老化(例如通过增强皮肤嫩化、减少皱纹、增加皮肤弹性、减少妊娠纹和/或减少蜂窝组织炎)。例如，受试者的至少一部分的细胞组织可以在1-8周(如4周)的时间段内每天暴露于lf-mf 10分钟至1小时。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在3至30hz的范围内，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0049]
在第六方面，提供了一种用于通过将受试者(例如人类)的至少一部分暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf来治疗与该受试者的干细胞或祖细胞相关的医学病症的治疗性方法，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0050]
在第七方面，提供了根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf的治疗性用途，用于通过将受试者(例如人类)的至少一部分暴露于lf-mf来治疗与受试者的
干细胞或祖细胞相关的医学病症，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0051]
在第六和第七方面，医学病症可以与成体干细胞(也称为体干细胞)有关。例如，医学病症可以与肌肉干细胞、造血干细胞、上皮干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、乳腺干细胞、肠干细胞、中胚层干细胞、内皮干细胞、皮肤干细胞、嗅觉干细胞、神经嵴干细胞、牙髓干细胞或成纤维细胞有关。特别地，医学病症与皮肤干细胞(例如角质形成细胞干细胞，例如人表皮角质形成细胞干细胞)有关。
[0052]
在第六和第七方面，医学病症可以是组织再生、伤口愈合、骨再生、炎性疾病、心血管疾病、神经退行性病症、认知障碍、自身免疫疾病、骨关节炎、组织纤维化、牙周病或皮肤障碍。在特定的实施例中，医学病症是伤口愈合(包括慢性伤口的愈合)，例如手术伤口、外伤伤口、擦伤、烧伤(包括辐射烧伤，例如晒伤或放射治疗引起的烧伤)、水疱、溃疡(包括糖尿病足溃疡和静脉性腿部溃疡)的愈合，或预防或减少疤痕(例如通过预防或抑制皮肤纤维化)。在另一实施例中，lf-mf增强受试者的组织再生，例如选自以下的组织的再生：肌肉组织(例如维持或增加肌肉质量或修复肌肉)、结缔组织、关节组织、上皮组织、内皮组织、神经、脑组织、脂肪组织、皮肤组织、肺组织、肝组织、膀胱组织、肾组织、心脏组织、胃组织、肠组织、脊柱组织、眼组织、纤维组织、牙本质、骨骼和骨髓。
[0053]
在第八方面，提供了根据载波频率为360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，10至200μt(优选地200μt))的lf-mf的治疗性用途，用于通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于lf-mf来使有需要的受试者增强组织再生(例如用于术后组织愈合)、增强伤口愈合、治疗癌症和/或增强其免疫功能。例如，受试者的至少一部分的细胞组织可以在1-8周(如4周)的时间段内每天暴露于lf-mf 10min至24小时。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0054]
在第九方面，提供了一种通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf来使有需要的受试者增强组织再生的方法。增强组织再生被认为是通过干细胞活化来实现的。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0055]
在第十方面，提供了一种通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf来使有需要的受试者增强伤口愈合的方法。不希望受理论束缚，据信增强伤口愈合是通过干细胞活化来实现的。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0056]
在第十一方面，提供了一种通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf来治疗(包括预防和/或减轻)受试者的癌症的方法。癌症预防和减轻被认为是通过干细胞活化来实现的。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。在其他实施例中，本文所述的系统和方法不用于预防和/或减轻受试者的癌症。
[0057]
在第十二方面，提供了一种通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf来使有需要的受试者增强免疫功能的方法。增强免疫功能被认为是通过表皮和间充质干细胞活化来实现的。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在10至200μt的范围内。
[0058]
在第十三方面，提供了一种通过将细胞(例如干细胞或祖细胞)暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf来增强有机细胞(尤其是干细胞或祖细胞)或其他原代细胞的增殖的方法，其中调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0059]
当细胞是干细胞或祖细胞时，细胞可以是本文披露的任何干细胞或祖细胞，特别是人干细胞或人祖细胞。干细胞适当地是成体干细胞，尽管其他干细胞类型也可用于该方法，例如诱导多能干细胞、羊膜干细胞或胚胎干细胞。成体干细胞的实例包括，例如，肌肉干细胞、造血干细胞、上皮干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、乳腺干细胞、肠干细胞、中胚层干细胞、内皮干细胞、皮肤干细胞、黑素细胞干细胞、毛囊干细胞、嗅觉干细胞、神经嵴干细胞和牙髓干细胞。特别地，干细胞或祖细胞是皮肤干细胞或皮肤祖细胞，例如角质形成细胞干细胞或祖细胞。在其他实施例中，干细胞是间充质干细胞。
[0060]
该方法可以是体内方法，其中受试者暴露于lf-mf，从而增加受试者中干细胞或祖细胞的增殖。预期增加的干细胞增殖将增强例如受试者的组织再生。适当地，lf-mf针对含有干细胞的受试者身体的特定区域，例如如膝关节或髋关节的身体关节、受试者身体上或身体内的损伤部位或受试者的皮肤或头发的区域。在该方法的特定实施例中，受试者的伤口暴露于lf-mf以促进伤口愈合。例如，该方法可以增加伤口闭合的速率、和/或预防或减少疤痕组织的形成。
[0061]
该方法可以是体外方法，其中将一种或多种有机细胞(例如干细胞或祖细胞或其他原代细胞)暴露于lf-mf，从而体外(例如在细胞培养容器中)增加增殖并扩增细胞(例如干细胞或祖细胞)的群体。体外方法可以进一步包括将干细胞或祖细胞分化成特定的组织细胞，例如成骨细胞、成纤维细胞(例如牙龈成纤维细胞)、皮肤成纤维细胞、角质形成细胞或软骨细胞。该方法还可以用于从干细胞或祖细胞产生特定组织，例如通过将干细胞或祖细胞分化成皮肤、软骨、韧带、腱或骨。特定组织的体外形成可以通过在合适的支架存在下培养干细胞或祖细胞以促进组织形成/结构来进行。支架可以是例如胶原蛋白或聚合物支
架或基质。在该方法的细胞增殖和分化阶段，细胞可以暴露于lf-mf。可替代地，lf-mf可以仅在干细胞或祖细胞增殖期间应用，或仅在细胞分化期间应用。
[0062]
可以将根据体外方法制备的扩增的干细胞或祖细胞用于再生组织疗法，例如通过将细胞局部施用至需要细胞或组织再生的受试者的部位。例如，根据该方法制备的干细胞或祖细胞可以施用于肌肉组织、结缔组织、关节组织、上皮组织、内皮组织、神经组织、脂肪组织、皮肤组织、肺组织、肝组织、膀胱组织、肾组织、心脏组织、胰腺组织、胰腺组织、胃组织、肠组织、脊柱组织、脑组织、眼组织、纤维组织、牙本质、骨或骨髓。例如，可以将根据该方法制备的软骨祖细胞注射到受试者的髋关节膝部，以促进受试者的软骨再生或生长。适当地，施用于受试者的细胞是自体细胞。然而，也考虑施用根据该方法制备的同种异体细胞。
[0063]
在另一实施例中，该方法可以用于体外制备培养的表皮自体移植物，该方法包括培养皮肤干细胞或皮肤祖细胞(优选角质形成细胞干细胞或角质形成细胞祖细胞和/或成纤维细胞)，其中干细胞或祖细胞暴露于lf-mf以增强细胞的增殖和汇合以形成上皮层。
[0064]
培养角质形成细胞以形成上皮片可以使用已知条件进行，例如如以下中描述：hynds等人(embo mol med.[embo分子医学]2018年2月；10(2):139-150)和green等人,(formation of epidermis by serially cultivated human epidermal cells transplanted as an epithelium to athymic mice[通过连续培养的人表皮细胞作为上皮移植到无胸腺小鼠中形成表皮]；1980,transplantation[移植]29:308-313)。适当地，角质形成细胞干细胞或祖细胞在合适的底物上培养，例如纤维蛋白或聚合物基质(pellegrini等人,(1999),transplantation[移植]68:868-879和zhu等人,(2005),eur j plast.surg.[欧洲整形外科杂志]28:319-330)。
[0065]
所得表皮自体移植物可以用于治疗伤口、烧伤、溃疡(包括糖尿病溃疡，特别是糖尿病足溃疡)等。
[0066]
另一实施例提供了一种用于受试者中组织再生的方法，该方法包括：
[0067]
(i)体外培养来自受试者的一种或多种干细胞或祖细胞，其中将细胞暴露于根据载波频率为360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf，其中调制频率为0.5至100hz；并且其中，在至少部分培养期间mf的场强为从0.5至250μt，从而扩增干细胞或祖细胞的群体；
[0068]
(ii)收获细胞；以及
[0069]
(iii)将细胞施用于受试者。
[0070]
在该方法的另一实施例中，在步骤(i)之后，来自步骤(i)的扩增的干细胞或祖细胞群分化成靶细胞。然后根据该方法的步骤(ii)和(iii)收获靶细胞并将其施用于受试者。干细胞或祖细胞的分化可以通过将细胞培养至汇合来实现。可选地，在分化期间将lf-mf应用于细胞。
[0071]
在该方法的步骤(i)中，在整个培养步骤中干细胞或祖细胞适合暴露于lf-mf。该方法中使用的干细胞或祖细胞可以是本文披露的任何干细胞或祖细胞。
[0072]
用于增强本文所述的细胞的增殖的体外方法适用于大范围的有机细胞，包括干细胞、祖细胞和其他原代细胞。因此，该方法可以适用于体外增强原代细胞的增殖。例如，原代细胞选自上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、黑素细胞、角质形成细胞、神经元、星形胶质细胞、肝细胞、骨骼肌细胞、平滑肌细胞、成骨细胞、肌细胞、软骨细胞、脂肪细胞、滑膜细胞、毛细胞或血细胞。原代细胞是从原始组织中获得并且在如本文所述的调制lf-mf存在下体外
培养的细胞，以增强增殖并因此扩大细胞群。根据该方法获得的原代细胞可以用于多种应用。例如，提供细胞用于基于细胞的测定(用于药物筛选、毒性分析或研究细胞生物学)。
[0073]
因此，原代细胞的培养(或原代组织培养)是非常有趣的，因为原代细胞培养通常被认为比永生化细胞系更能代表体内细胞。然而，原代细胞可能难以体外培养，因为细胞分裂的能力有限，而且往往只在几个细胞周期后就进入衰老状态。在最终分化成特定组织类型的原代细胞中尤其如此。如本文的实例中所示，已发现本文所述的调制lf-mf可以抑制细胞衰老并且还可以为细胞培养提供其他益处，例如减少细胞应激和/或增强细胞活力，因此可以有益于一般有机细胞的培养，尤其是干细胞、祖细胞和其他原代细胞的培养。因此还提供了一个通过将有机细胞(例如干细胞或祖细胞或其他原代细胞)暴露于根据载波频率为360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf中来培养这些细胞的体外方法，其中调制频率为0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0074]
使用本文所述的调制lf-mf培养细胞的体外方法也可以用于培养细胞系，即已永生化的细胞。细胞可以自发或由于基因修饰而永生化。细胞系是众所周知的并且包括但不限于例如哺乳动物细胞系(例如hek细胞、hela细胞、namalwa细胞、中国仓鼠卵巢(cho)细胞及其衍生物(例如cho-k1、cho dg44或cho dxb11))、幼仓鼠肾(bhk-21)细胞、293转化肾细胞、wi-38(人二倍体正常胚胎肺细胞)、mrc-5(人二倍体正常胚胎肺细胞)、hepg2(肝癌转化细胞)、骨髓瘤细胞(例如ns/o)或vero细胞。因此，使用本文所述的调制lf-mf培养细胞的体外方法也可以用于增强用于生产重组蛋白、病毒和疫苗的细胞系的培养和生长。
[0075]
在本发明的另一方面，提供了一种通过将细胞暴露于根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf来增强人表皮干细胞和祖细胞的体外增殖的方法。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)，比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至250μt的范围内(例如，0.5至200μt，或10至200μt)。
[0076]
本文披露的是根据载波频率在360至450hz范围内(例如400至450hz(优选地432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt(优选地200μt))的lf-mf的用途，用于通过将细胞暴露于lf-mf来增强人表皮干细胞和祖细胞的体外增殖。例如，细胞可以在1-8周(如4周)的时间段内连续暴露于lf-mf。更特别地，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化，并且调制频率在0.5至100hz的范围内(例如3至30hz，或3至小于30hz)、比如调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)，并且mf场强在0.5至200μt(例如10至200μt)的范围内。本文的实例表明，将干细胞和祖细胞暴露于lf-mf增强了细胞增殖，同时还减轻了细胞压力和/或使细胞老化最小化。lf-mf的这些特征预计将特别有利于本文所述的体外细胞培养方法，例如通过在细胞培养过程期间最大化细胞的增殖潜力、提高细胞存活率和/或提高细胞活力。
[0077]
在本文的实例中已经示出，与未暴露于调制mf的细胞相比，暴露于根据本发明的调制lf-mf的干细胞和祖细胞在多次细胞分裂后表现出较低的端粒长度减少。端粒的缩短与细胞老化相关并导致细胞衰老。细胞衰老和体内衰老细胞的积累与许多医学病症相关，特别是年龄相关病症(zhao等人，telomere length maintenance,shortening,and lengthening[端粒长度维持、缩短和延长].j cell physiol.229,1323-1329(2014))。
[0078]
因此，另一方面提供了一种用于抑制细胞衰老的方法，包括将细胞暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf，其中调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0079]
该细胞可以是体细胞。更特别地，细胞是干细胞或祖细胞，例如任何干细胞或祖细胞，或本文披露的其他原代细胞，优选人干细胞或祖细胞。仍更特别地，细胞是皮肤干细胞或皮肤祖细胞，例如角质形成细胞干细胞或角质形成细胞祖细胞，并且优选地人角质形成细胞干细胞或人角质形成细胞祖细胞。
[0080]
在一些实施例中，用于抑制细胞衰老的方法是体外方法。
[0081]
在一些实施例中，用于抑制细胞衰老的方法是在受试者上进行的体内方法。进行时受试者至少一部分的体内细胞组织暴露于lf-mf。例如，lf-mf可以针对身体的特定区域，或针对目的器官或组织类型，例如lf-mf可以针对头、躯干、手臂、腿部、大脑、眼睛、肝、肾、肌肉、骨骼、皮肤、头发、大脑、心脏、胃、肠或结肠。
[0082]
在另一实施例中，提供了一种用于治疗受试者的衰老相关疾病的方法，该方法包括将该受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0083]
衰老相关疾病可以是年龄相关疾病或病症。例如，衰老相关疾病可以选自：心血管障碍(例如与动脉硬化相关(例如动脉粥样硬化))；肺部疾病(例如特发性肺纤维化、哮喘、慢性阻塞性肺病)；骨关节炎；衰老相关的皮肤病或障碍、神经退行性疾病(例如多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病或运动神经元病)、眼部疾病(例如年龄相关性黄斑变性、青光眼、糖尿病性视网膜病或白内障)、糖尿病(例如胰腺糖尿病)、肝脏疾病(例如非酒精性脂肪性肝炎(nash)、原发性胆汁性胆管炎(pbc)或原发性硬化性胆管炎(psc))、肌肉减少症和前列腺增生。
[0084]
guerrio等人(同上)评论了低频电磁场对自身免疫和免疫调节以及包括神经退行性疾病在内的各种医学病症的影响。该评论还表明，低频mf可能有益于治疗认知缺陷、精神障碍和诸如类风湿性关节炎等病症的抗炎作用。据称lf-mf对巨噬细胞的活化有影响，并可能在暴露于lf-mf的受试者中产生有益的免疫调节。
[0085]
因此，还提供了根据第一方面的用于治疗选自自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、认知障碍和精神障碍的病症的系统。
[0086]
还提供了一种治疗受试者的选自自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、认知障碍和精神障碍的障碍的方法，该方法包括将受试者的至少一部分暴露于根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0087]
进一步提供了根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的lf-mf的用途，用于治疗受试者的选自自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、认知障碍和精神障碍的障碍，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt，该方法包括将受试者的至少一部分暴露于lf-mf。
[0088]
调制低频磁场的特性
[0089]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法中，载波频率可以是从360至450hz，例如从365至450hz、从370至445hz、从390至440hz、或从427至438hz。优选地，载波频率是
432hz。
[0090]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法中，调制频率可以是从0.5至100hz，例如调制频率小于50hz、或小于30hz。适当地，调制频率是从0.5至30hz、从0.5至小于30hz、从3至30hz、从3至小于30hz、从3至28hz、从6.5至11.5hz、或从7至10.5hz。优选地，调制频率对应于舒曼共振模式。因此调制频率可以在7.50至8.00hz的范围内，比如7.83hz；或者在14.0至14.5hz的范围内，比如14.1hz；或者在20.0至21.0hz的范围内，比如20.3hz；或者在26.0至27.5hz的范围内，比如26.4hz。因此，调制频率可以选自：约7.83hz、约14.1hz、约20.3hz和约26.4hz。最优选地，调制频率是7.83hz。
[0091]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法中，mf的场强为从0.5至250μt。因此，mf可以小于230μt，例如200μt或更小、100μt或更小、50μt或更小、30μt或更小、20μt或更小、15μt或更小、或者11μt或更小。适当地，mf是从1至250μt、从5至250μt、从5至220μt、从5至200μt、从10至200μt、从15至200μt、从25至200μt、从25至200μt、从20至120μt、从20至100μt、从20至50μt、从20至40μt、从0.5至50μt、从0.5至40μt、从0.5至30μt、从0.5至20μt、从0.5至15μt、从0.5至11μt或0.5至12μt。例如，mf场强可以是约200μt、约100μt、约30μt或约11μt。
[0092]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法中，载波频率优选地为432hz。最大mf场强优选地为200μt。例如，mf根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率在3至30hz的范围内(比如调制频率对应于舒曼共振模式，例如在7.50至8.00hz的范围内，比如7.83hz)；或者在14.0至14.5hz的范围内，比如14.1hz；或者在20.0至21.0hz的范围内，比如20.3hz；或者在26.0至27.5hz的范围内，比如26.4hz。调制频率优选地在3至30hz的范围内，比如从3至小于30hz，例如在7.0至28.0的范围内，更优选地7.83hz。调幅可以是任何波形类型，比如正弦、方形、锯齿形或三角形。然而，调制频率优选地是正弦调制频率，更优选地是在3至30hz范围内、比如7.83hz的正弦调制频率。
[0093]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法的某些实施例中，载波频率为从427至438hz；调制频率为从7.50至8.00hz(适当地，其中调制频率具有正弦波形)；并且磁场场强为从0.5至250μt(例如，其中最大磁场为约200μt、约100μt、约30μt或约11μt)。因此，磁场可以是从1至约200μt、1至约100μt、约1至30μt、或1至约11μt。在本文所述的任何系统、装置、用途和方法的某些实施例中，载波频率为约432hz；调制频率为约7.83hz(适当地，其中调制频率具有正弦波形)；并且磁场场强为从0.5至250μt(例如，其中最大磁场为约200μt、约100μt、约30μt或约11μt)。因此，磁场可以是从1至约200μt、1至约100μt、约1至30μt、或1至约11μt。
[0094]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法的优选实施例中，载波频率为432hz，调制频率为约7.83hz。适当地，在这些实施例中，最大mf场强为200μt，例如从0.5至200μt、从0.5至100μt、从0.5至50μt、从0.5至30μt、从0.5至12μt、或从0.5至11μt，例如约100μt、约30μt、或约11μt。
[0095]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法的实施例中，调制lf-mf可以以连续形式或以脉冲形式施加。当以脉冲形式施加调制lf-mf时，存在载波信号和/或调制信号不存在的明显时段，导致施加调制lf-mf的分组或脉冲。例如，调制lf-mf可以作为脉冲施加，之后是不施加载波和调制信号的时段。当连续施加调制lf-mf时，载波信号和调制信号都被连续施加(即，没有载波和/或调制信号的明显“关闭”时段)。举例来说，当使用正弦波调制来
调制载波频率时，在整个暴露过程中，载波频率在调制频率下被正弦调制，而在所施加的调制lf-mf中没有任何明显的中断。图6a和图6b展示了这种连续调制lf-mf。在优选实施例中，调制lf-mf是连续调制lf-mf。
[0096]
在本文所述的任何系统、装置、用途和方法中，受试者、有机细胞或细胞组织可以在适合提供所需效果的时间内暴露于调制lf-mf。暴露的具体持续时间和频率将取决于特定情况和调制lf-mf的期望效果。例如，在该系统用于美容或非治疗性应用的情况下，受试者或样品可以暴露于lf-mf 5分钟至4小时，例如从5分钟至2小时、或从10分钟至1小时。当系统用于治疗性应用时，受试者或受试者的一部分可以基本上连续地暴露于lf-mf(例如在伤口愈合期间或促进组织再生期间)。因此，在治疗性应用中，受试者或受试者身上的区域可以暴露于lf-mf 1小时或更长、2小时或更长、4小时或更长、8小时或更长、12小时或更长、24小时或更长、1周或更长、1个月或更长、3个月或更长。例如，从1小时到3个月或更长、从1天到3个月、从1周到3个月、从1周到2个月、或从1周到1个月。当该系统用于增强干细胞或祖细胞离体增殖时，例如在细胞培养容器中，细胞适合在整个过程中基本连续地暴露于lf-mf以最大化细胞离体增殖。然而，也可以设想更短的暴露时间，其中细胞仅在离体过程的一部分内暴露于lf-mf，例如，10分钟至3个月、12小时至1个月、24小时至1周、1天至3个月、1周至12周、或1周至10周。
附图说明
[0097]
下面参照附图进一步描述本发明的实施例，其中：
[0098]
图1a至图1c以椅子的形式示意性地示出了如本文所披露的mf暴露系统的实施例。
[0099]
图2以房间的形式示意性地示出了如本文所披露的mf暴露系统的另一实施例。
[0100]
图3是示出用于在本文披露的mf暴露系统的实施例中产生mf的电路的示意图。
[0101]
图4以蛋形椅的形式示意性地示出了如本文所披露的mf暴露系统的另一实施例。
[0102]
图5是体内和体外表皮稳态中涉及的三个主要成熟阶段。
[0103]
图6展示了调幅载波频率(驱动频率)，比如本文所述的432/7.83hz。图6a展示了100％的调幅，而图6b展示了约80％的调幅。
[0104]
图7a和图7b示出了以106规模的来自年轻(图7a)和成年(图7b)供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的推测细胞数量，这些细胞在无mf产生(线圈关闭)或在200μt下具有连续432/7.83hz mf的电磁线圈中生长。在表皮稳态的增殖阶段1期间，细胞连续暴露，同时在6次传代中扩增至80％汇合(参见图5)。子图示出了相应传代0到1、1到2、2到3和4到5的缩放比例。
[0105]
图8a和图8b显示了来自年轻(图8a)和成年(图8b)供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的相对细胞数量，这些细胞连续暴露于无mf(线圈关闭)或在200μt下7.83hz或432/7.83hz mf，同时在1次传代中扩增至80％的汇合度(即图5中的阶段1)。
[0106]
图9示出了来自年轻供体的原代人类角质形成细胞干细胞和祖细胞的相对累积细胞计数，这些细胞连续暴露于无mf(线圈关闭)、432hz或432/7.83hz mf，同时在6次传代内将每代36,000个细胞扩增至80％汇合(阶段1，图5)。标记为**的迹线是暴露于432hz的细胞。标记为***的迹线是暴露于432/7.83hz mf的细胞。
[0107]
图10a、图10b、图10c、图10d、图10e和图10f分别比较了一系列(10a、10b)调制频
率、(10c、10d)驱动频率和(10e、10f)磁场强度对连续暴露的原代年轻和成年的干细胞和祖细胞的增殖的影响(阶段1，图5)。图10a和图10b示出了暴露于无mf(线圈关闭)、432/7.83hz、432/30hz、432/50hz和432/100hz的细胞。图10c和图10d示出了一系列驱动频率对暴露于无mf(线圈关闭)、368/7.83hz、400/7.83hz、432/7.83hz和464/7.83hz的细胞的影响。图10e和图10f示出了磁场强度对暴露于无mf(线圈关闭)或368/7.83hz在10μt、30μt、200μt或250μt的细胞的影响。
[0108]
图11a和图11b显示了来自年轻(图11a)和成年(图11b)供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的相对死细胞数量，在1次传代后扩增至80％的汇合度期间(阶段1，图5)这些细胞暴露于无mf(线圈关闭)或连续7.83hz或432/7.83hz mf。
[0109]
图12a和图12b显示了来自年轻(图12a)和成年(图12b)供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的接触抑制和代谢转换，这些细胞在所有3个代谢阶段从1至4次传代期间持续暴露于无mf(线圈关闭)、7.83hz或432/7.83hz mf(见图5)。
[0110]
图13显示来自暴露于无mf(线圈关闭)或432/7.83hz mf的年轻供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞在6次传代中端粒长度的相对缩短(老化读数)(ddct值的平均比率)。
[0111]
图14a和图14b显示了热激蛋白47(hsp47)(图14a)和hsp90(图14b)的相对蛋白质水平，归一化为在完全补充培养基或饥饿培养基(分别由25％培养基/75％pbs组成)中暴露于无mf(线圈关闭)或432/7.83hz mf的年轻供体的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的微管蛋白。
[0112]
图15示出了如本文所披露的mf暴露系统的实施例，其形式为实例中描述的eeg试验研究中使用的椅子。
[0113]
图16a和图16b显示了对4名个体在18个疗程中测量的eeg的盲交叉试点研究的结果，显示了在真实情况下闭眼(ec)和睁眼(eo)时，与假(无mf)条件相比，父母枕部头皮中主要α波段的差异(432/7.83hz，30μt)。(图16a)图表显示每个频带的平均功率，用于假和叠加的真(实线)条件，以及(图16b)较低和较高α波段以及头皮上的β1波段变化的t图(前额叶皮质朝向页面顶部；顶叶枕叶皮质朝向页面底部)。高于1和低于-1的水平指向matlab附加组件“随机图形用户界面”计算的显着变化(ragu(habermann,m.,weusmann,d.,stein,m.和koenig,t.a student's guide to randomization statistics for multichannel event-related potentials using ragu.[使用ragu的多通道事件相关电位随机化统计学生指南]front neurosci[神经科学前言]12,355,doi:10.3389/fnins.2018.00355(2018))
具体实施方式
[0114]
如本文所用，术语“受试者”是指人或动物(例如非人灵长类；家养和农场动物，例如狗、马、猫、牛、羊、小鼠、大鼠或兔子)。适当地，受试者是人。
[0115]
如本文所用，术语“健康受试者”是指没有身体疾病和感染的任何临床体征的受试者(例如人)。
[0116]
术语“干细胞”在本文中用于指具有自我更新和产生分化后代的能力的细胞(参见morrison等人(1997)cell[细胞]88:287-298)。通常，干细胞还具有以下特性中的一种或多种：进行异步或不对称复制的能力；即，分裂后的两个子细胞可以具有不同的表型；广泛的
自我更新能力；以有丝分裂静止形式存在的能力；以及它们所存在的所有组织的克隆再生，例如造血干细胞重建所有造血谱系的能力。“祖细胞”与干细胞的不同之处在于它们通常不具有广泛的自我更新能力，并且通常只能在它们所衍生的组织中再生一部分谱系。在某些实施例中，干细胞是多能干细胞，其包括能够分化成特定细胞类型的成体干细胞，实例包括造血干细胞、间充质干细胞和神经干细胞。在某些实施例中，干细胞是多能干细胞(可以分化成任何类型细胞的细胞)，包括胚胎干细胞、围产期干细胞(脐带干细胞)和诱导多能干细胞(ipsc)。在某些实施例中，干细胞是多能干细胞或诱导多能干细胞。在某些实施例中，干细胞不是胚胎干细胞。
[0117]
干细胞或祖细胞可以是哺乳动物干细胞或祖细胞，其中术语“哺乳动物”是指分类为哺乳动物的任何动物，包括人类；非人类灵长类动物；家畜和农场动物(例如狗、猫、马、牛、羊、老鼠、大鼠或兔子)。适当地，干细胞是人干细胞。
[0118]
干细胞包括成体干细胞。成体干细胞也称为体细胞或组织干细胞。成体干细胞驻留在分化的组织中，但保留了自我更新的特性和产生多种细胞类型的能力，通常是发现干细胞的组织的典型细胞类型。本领域技术人员已知体干细胞的许多实例，包括肌肉干细胞、造血干细胞、上皮干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、乳腺干细胞、肠干细胞、中胚层干细胞、内皮干细胞、嗅觉干细胞、牙髓干细胞或神经嵴干细胞。
[0119]
在一些实施例中，干细胞是造血干细胞(hsc)。hsc是中胚层衍生的细胞，可以从骨髓、血液、脐带血、胎肝和卵黄囊中分离出来。hsc可以在体内重新填充红细胞、中性粒细胞-巨噬细胞、巨核细胞和淋巴造血细胞谱系。在体外，hsc可以被诱导进行至少一些自我更新的细胞分裂，并且可以被诱导分化为与体内所见相同的谱系。因此，可以诱导hsc分化成红细胞、巨核细胞、嗜中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴样细胞中的一种或多种。
[0120]
在其他实施例中，干细胞是神经干细胞(nsc)。神经干细胞(nsc)能够分化为神经元和神经胶质细胞(包括少突胶质细胞和星形胶质细胞)。神经干细胞是能够多次分裂的多能干细胞，并且在特定条件下可以产生作为神经干细胞的子细胞，或可以是成神经细胞或成胶质细胞的神经祖细胞，例如，致力于成为分别是一个或多个类型的神经元和神经胶质细胞的细胞。
[0121]
在其他实施例中，干细胞是间充质干细胞(msc)。msc最初来源于胚胎中胚层并从成年骨髓中分离出来，可以分化形成肌肉、骨骼、软骨、脂肪、骨髓基质和肌腱。
[0122]
在优选的实施例中，干细胞是角质形成细胞干细胞。
[0123]
在某些实施例中，干细胞是老化的成体干细胞。例如，老化的成体干细胞是从30岁以上、40岁以上、50岁以上、60岁以上或70岁以上的人类个体获得或存在于其中的成体干细胞。例如，老化的成体干细胞获得自30岁至70岁的人类个体获得或存在于其中。
[0124]
在某些实施例中，干细胞是年轻成体干细胞，例如成体干细胞获得自或存在于小于10岁或小于6岁例如年龄为0个月至10岁或1个月到6岁的人类个体。
[0125]
提及“原代细胞”是指已从受试者获得的细胞。原代细胞的实例包括上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、黑素细胞、角质形成细胞、神经元、星形胶质细胞、肝细胞、骨骼肌细胞、平滑肌细胞、成骨细胞、肌细胞、软骨细胞、脂肪细胞、滑膜细胞、毛细胞、血细胞干细胞或祖细胞。可以使用众所周知的方法获得原代细胞，例如经由组织活检然后分离(separation/isolation)目标原代细胞。细胞分离(separation和isolation)方法是众所
周知的并且包括免疫磁性细胞分离、荧光激活细胞分选、离心方法(例如密度梯度离心、免疫密度细胞分离、细胞沉降、细胞粘附方法或微流体细胞分离)。
[0126]
如本文所用，术语“治疗”(“treatment”、“treating”)等是指获得所需的药理和/或生理作用。就完全或部分预防疾病或其症状而言，该效果可以是预防性的和/或就疾病的部分或完全治愈和/或归因于该疾病的副作用而言可以是治疗性的。如本文所用，“治疗”覆盖哺乳动物(例如人类)疾病的任何治疗，并且包括：(a)预防该疾病在可能易患该疾病但尚未被诊断为患有该疾病的受试者中发生；(b)抑制该疾病，即阻止其发展；以及(c)缓解该疾病，即导致疾病消退。
[0127]
提及与干细胞或祖细胞“相关”的病症是指由干细胞或祖细胞直接或间接引起的病症，例如其中疾病或病症由干细胞增殖减少、干细胞或祖细胞衰老、干细胞或祖细胞应激、干细胞或祖细胞老化和/或干细胞或祖细胞分化减少引起或减轻。
[0128]
除非另有说明，否则本文提及“磁场场强(magnetic field strength)”、“mf场强(mf strength)”、“磁场强度(magnetic field intensity)”或“场强强度(field strength intensity)”是指如本文所述的系统产生的磁通密度(b)的均方根(rms)，并且是确定在一个或多个移动电荷(电流)上的力的矢量。磁通密度以特斯拉(t)表示。
[0129]
本文中的术语“约”是指所引用数字的 /-10％。
[0130]
贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括”和“包含”以及它们的变型意指“包括但不限于”，并且它们并不旨在(并且并不)排除其他组分、整数或步骤。
[0131]
贯穿本说明书的描述和权利要求，除非上下文另有要求，否则单数涵盖复数。特别地，当使用不定冠词时，除非上下文另有要求，否则本说明书应被理解为考虑到复数以及单数。
[0132]
结合本发明的特定方面、实施例或者实例一起描述的特征、整数、特性或基团应被理解为可适用于本文所描述的任何其他方面、实施例或实例，除非与之不相容。在本说明书中所披露的所有特征(包括任何所附权利要求书、摘要以及附图)和/或如此披露的任何方法或过程的所有步骤可以按任何组合的形式组合，这类特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合除外。本发明并不限于任何前述实施例的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要以及附图)中所披露的特征的任何新颖特征或任何新颖组合，或扩展到如此披露的任何方法或过程的步骤的任何新颖步骤或任何新颖组合。
[0133]
读者的关注点是针对与本说明书同时或在本说明书之前连同本技术一起提交并且与本说明书一起开放以供公众检验的所有论文和文献，并且所有这类论文和文献的内容通过引用并入本文。
[0134]
磁场暴露系统
[0135]
本文披露的是一种用于将有机细胞、细胞组织或受试者的至少一部分暴露于lf-mf的mf暴露系统。例如，该系统可以是被配置为围绕例如待暴露受试者的手臂或腿的环或圆柱体，或者是椅子、房间或隔室。
[0136]
该系统包括磁场发生器，该磁场发生器包括一个或多个线圈，该线圈被配置为产生根据载波频率为360至450hz(例如400至450hz)范围内的调幅信号而变化的磁场，并且其中，该磁场的最大磁场场强在0.5至250μt(例如10至200μt)的范围内。磁场发生器可以包括电发生器和放大器，该电发生器和放大器对一个或多个线圈馈电，该一个或多个线圈该线
圈被配置为产生根据载波频率在360至450hz(例如400至450hz)范围内的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如0.5至200μt，或10至200μt)的mf。调幅磁场的调制频率为从0.5至100hz，例如，从3至小于30hz、或从3至28hz。
[0137]
在优选实施例中，该系统包括磁场发生器，该磁场发生器包括电发生器和放大器，该电发生器和放大器对一个或多个线圈馈电，该一个或多个线圈该线圈被配置为产生根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化、调制频率对应于舒曼共振模式(优选地7.83hz)且mf场强在0.5至250μt范围内(例如0.5至200μt，或10至200μt)的mf。
[0138]
mf暴露系统的一个或多个线圈可以被配置为至少部分地围绕要被暴露于所述lf-mf的受试者。
[0139]
mf暴露系统的一个或多个线圈可以是一个或多个铜线圈。
[0140]
线圈系统的大小、形状和类型可以根据要暴露的生物系统来决定。圆形线圈系统(如亥姆霍兹(helmholtz)线圈)可以用于在小体积上产生mf，而方形线圈系统(如梅里特(merritt)和鲁本斯(ruben)线圈)可以在大体积上产生mf，例如用于全身暴露或在房间或隔室。对于全身暴露，优选产生的mf是基本均匀的。
[0141]
许多线圈配置和几何形状可以用于产生调制lf-mf。所使用的线圈的具体几何形状将由所需lf-mf的期望应用和体积决定。可以使用已知的线圈配置和方法来进行线圈几何形状和取向的设计和优化(例如，如kirschvink jl的uniform magnetic fields and double-wrapped coil systems:improved techniques for the design of bioelectromagnetic experiments[均匀磁场和双缠绕线圈系统：改进的生物电磁实验设计技术].bioelectromagnetics 13:401-411中所述)。在某些实施例中，线圈是亥姆霍兹线圈，其中两个或更多个直径基本相同的圆形线圈同轴间隔开。在其他实施例中，可以使用梅里特线圈，其中方形线圈被布置成在线圈内提供均匀磁场(merritt等人，(1983)uniform magnetic-field produced by three,four,and five square coils[由三个、四个和五个方形线圈产生的均匀磁场].rev sci instrum 54:879-882)。例如，梅里特线圈可以正交布置，例如每个轴2至5个(或更多个)线圈彼此间隔开。这种布置提供了由线圈限定的内部体积，在该内部体积中，由流过线圈的电流产生的调制lf磁场基本上是均匀的。
[0142]
在某些实施例中，一个或多个线圈是亥姆霍兹线圈。亥姆霍兹线圈包括同轴间隔开的两个基本相同的圆形线圈，其中线圈之间的间距与线圈的半径基本相同。线圈被提供相同的输入电流，这导致在这两个线圈之间的空间内产生基本均匀的磁场。在系统中使用亥姆霍兹线圈使受试者(或受试者的一部分)或样品(例如细胞)能够被置于线圈之间的空间中，从而使受试者或样品暴露于基本均匀的mf。
[0143]
mf暴露系统的mf发生器所产生的mf的最大mf场强可以设置在根据国家推荐的暴露水平的可接受限制内。例如，如在国际非电离辐射保护委员会(icnirp)指南1998年和2010年中阐述的。适当地，当该系统用于使人类受试者暴露于调制lf-mf时，lf-mf的mf场强在0.5至200μt范围内，比如在1至200μt、5至200μt、10至200μt、25至200μt、50至200μt、100至200μt、150至200μt、1至40μt、1至20μt、1至15μt、或1至11μt的范围内。在某些实施例中，lf-mf的最大磁场场强为200μt。在其他实施例中，最大磁场场强较低，例如最大磁场约为100μt、约30μt、约30μt、约20μt、约15μt、约12μt、或约11μt。例如，该系统用于将细胞离体暴露于调制lf-mf(例如增强体外细胞增殖)，可以使用更高的最大磁场场强，例如本文披露的
任何磁场场强，最高达250μt。最大磁场是指磁场场强的均方根(rms)值。可以使用已知方法来确定磁场场强，例如使用合适的高斯计。
[0144]
本文提及调制lf-mf是指当随时间变化的电流流过(多个)线圈时由(多个)线圈产生的调制磁场。因此，本文提及磁场场强是指通过电流流过本文描述的系统的(多个)线圈所产生的磁场。如本领域技术人员将理解的，由于例如地球磁场和来自电气设备的背景场场，也可能存在其他电场和磁场。在某些实施例中，外部电和/或磁背景的影响可以通过例如将该系统定位在法拉第笼中和/或使用μ金属层围绕该系统来屏蔽不需要的外部电和/或磁背景来减少或消除。
[0145]
如本文所披露的mf暴露系统可以被配置为将受试者体表的至少50％(如50-75％)暴露于所述mf。例如，mf暴露系统可以被配置为将受试者的上半身(包括头部和躯干)暴露于所述mf。在一些实施例中，mf暴露系统可以被配置用于受试者的全身暴露。在这样的实施例中，mf暴露系统提供受试者的头颅和外周mf暴露。
[0146]
可替代地，如本文所披露的mf暴露系统可以被配置为仅提供受试者的头颅mf暴露。在这样的实施例中，仅受试者的大脑区域暴露于所述mf。
[0147]
仍可替代地，如本文所披露的mf暴露系统可以被配置为仅提供受试者的外周(经皮)mf暴露。在这样的实施例中，受试者的大脑不暴露于所述mf。
[0148]
图1a示出了本发明实施例中的mf暴露系统。在所示实施例中，mf暴露系统包括具有靠背102的椅子100a，线圈104集成到该靠背中。线圈104电连接到包括如图3所示的电发生器和放大器的驱动器电路300，该驱动器电路被配置为使随时间变化的电流流过线圈104。
[0149]
如本领域技术人员将充分理解的，当电流流过线圈104时，在线圈内和线圈周围产生具有与电流量值成比例的强度的mf。因此，随时间变化的电流流过线圈产生随时间变化的mf。
[0150]
特别地，线圈104被布置成使得当电流流过线圈104时，在区域106a中和周围产生mf，当受试者坐在椅子100上时，受试者头部的至少一部分很可能位于该区域中。
[0151]
图1b示出了与图1a所示的类似实施例中椅子100b。然而，在图1b中，在靠背102内提供了三个单独的线圈104。以这种方式，在其中产生mf的区域106b被扩大，并且例如当受试者坐在椅子100b上时可以包括受试者的头部和躯干可能位于的区域。
[0152]
图1c示出了本发明另一实施例中的椅子100c，其中线圈104位于椅子100c的座位部分108和顶部部分110中。以这种方式，可以在区域106c中产生基本均匀的mf，该区域可能容纳坐在椅子100c上的受试者的整个头部和躯干。
[0153]
特别地，坐在椅子100a、100b或100c中的任一个中的受试者的至少部分(比如头部和/或躯干)暴露于根据载波频率在本文定义的范围内(例如400至450hz(例如432hz))的调幅信号而变化、调制频率对应于舒曼共振模式(例如7.83hz)且mf场强在10至200μt范围内的mf。更特别地，坐在椅子100a、100b或100c中的任一个中的受试者的至少部分(比如头部和/或躯干)暴露于根据载波频率在400至450hz范围内(例如432hz)的调幅信号而变化、调制频率对应于舒曼共振模式(例如7.83hz)且mf场强在0.5至250μt(例如10至200μt)范围内的均匀mf。
[0154]
尽管图1c中所示的椅子100c被示出为具有覆盖的顶部部分110，但是应当理解，在
一些实施例中也可以提供侧壁，使得受试者的至少一部分可以位于由靠背102、座位部分108、顶部部分110和侧壁(未示出)限定的空腔内。线圈可以位于侧壁和/或靠背中，以及，或替代地，线圈位于座位部分108和顶部部分110中。图15中的系统示出了位于在两个侧壁1802之间形成的空腔中的座位1801。相同直径的圆形线圈1803位于每个侧壁1802中，其中线圈1803被同轴定位，从而形成亥姆霍兹线圈。线圈1803电连接到如图3所示的驱动器电路300，该驱动器电路被配置为使随时间变化的电流流过线圈1803。当电流流过线圈1803时，在这两个线圈1803之间的空间中产生基本均匀的磁场。在使用中，当受试者坐在椅子1801上时，受试者将暴露于在线圈1803之间产生的调制lf-mf。线圈的大小可以被配置为仅暴露身体的一部分，例如头部或躯干。可替代地，可以使用较大的线圈以将基本上受试者的全部暴露于调制lf-mf。
[0155]
此外，在一些实施例中，受试者的至少一部分可以位于其中的空腔可以由具有位于其中的一个或多个线圈的单个弯曲壁限定。包括这种空腔的椅子可以被称为蛋荚椅。
[0156]
在实施例中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，并且一个或多个线圈集成在椅子的中空蛋形体中以产生lf-mf。
[0157]
图4示出了本发明另一实施例中的椅子400。椅子400包括形成座位408的中空蛋形体和靠背410，该靠背中集成了多个线圈404。以这种方式，将在区域406中产生基本均匀的mf，该区域用于容纳坐在椅子400上的受试者的整个头部和躯干。图4中的椅子可以包括多个铜线圈404。多个线圈404电连接到如图3所示的驱动器电路300，该驱动器电路被配置为使随时间变化的电流流过线圈404。
[0158]
在一些实施例中，可以向限定用户可以就座的空腔的椅子部分(例如，图4所示的蛋荚椅、图1c所示的椅子100c或图15所示的椅子)提供屏蔽用户免受环境emf影响的外衬，从而确保用户在使用椅子100c或400时仅经历由椅子100c或400产生的明确刺激。这种衬里可以由例如镍铁高导磁合金(μ金属)形成，它是一种用于屏蔽敏感电子设备免受静态或低频mf的影响的镍铁软铁磁合金。示例性组合物包含77％的镍、16％的铁、5％的铜和2％的铬或钼。
[0159]
因此，在另一实施例中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，一个或多个线圈集成在椅子的中空蛋形体中以产生lf-mf，并且椅子的中空蛋形体是电磁屏蔽的。
[0160]
因此，在又一实施例中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，一个或多个线圈集成在椅子的中空蛋形体中以产生lf-mf，并且中空蛋形体包括由镍铁高导磁合金形成的衬里。
[0161]
在另一实施例中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，并且至少两个正交铜线圈集成在椅子的中空蛋形体中以产生lf-mf。椅子的中空蛋形体可以是电磁屏蔽的，特别是蛋形体可以包括由镍铁高导磁合金形成的衬里。
[0162]
在又一个实施例中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，其中第一多个铜线圈(例如2-5个铜线圈)和第二多个铜线圈(例如2-5个铜线圈)集成在椅子的中空蛋形体中，所述第一多个铜线圈正交于所述第二多个铜线圈延伸。椅子的中空蛋形体可以是电磁屏蔽的，特别是蛋形体可以包括由镍铁高导磁合金形成的衬里。
[0163]
图2示出了在本发明的另一实施例中的建筑物的房间(或隔室)200。房间200的侧
壁202、204各自包含多个线圈206，使得当随时间变化的电流流过线圈206时，在房间200内产生对应的随时间变化的mf。当随时间变化的电流同时流过所有线圈206时，对应的随时间变化的mf可以基本上充满房间200。
[0164]
线圈可以布置成使得在给定时间点穿过线圈的mf的方向对于所有线圈都在相同的方向上(即垂直向上或向下)，从而减少mf的空间变化。存在于房间或隔室200中的受试者暴露于根据载波频率在本文描述的范围内(例如400至450hz(例如432hz))的调幅信号而变化且mf场强在0.5至250μt范围内(例如10至200μt)的mf。特别地，存在于房间或隔室200中的受试者暴露于根据载波频率在400至450hz范围内(例如432hz)的调幅信号而变化、调制频率对应于舒曼共振模式(例如7.83hz)且mf场强在10至200μt范围内的mf。更特别地，存在于房间或隔室200中的受试者可以暴露于根据载波频率在400至450hz范围内(例如432hz)的调幅信号而变化、调制频率对应于舒曼共振模式(例如7.83hz)且mf场强在0.5至250μt(例如10至200μt)范围内的均匀mf。
[0165]
房间200的墙壁、地板和天花板都可以设置有外部屏蔽层，以防止来自房间外部的环境emf的干扰。同样，屏蔽层可以由镍铁高导磁合金(μ金属)形成。
[0166]
尽管图1和图2中所示的实施例示出了一个或多个线圈分布在受试者将被定位在其中以暴露于mf的目标区域周围，但是应当理解，其他配置也是可能的。例如，在一些实施例中，单个大线圈可以围绕目标区域，使得受试者的全部或部分可以位于线圈内。这在mf暴露系统包括受试者可以暴露于mf的房间或至少部分围绕受试者的椅子(例如蛋荚椅)的情况下可能特别有用。
[0167]
在另一实施例中，该系统包括水平平台(例如床)和围绕平台的多个线圈之一，使得当随时间变化的电流流过线圈时，在水平平台周围产生对应的随时间变化的mf。在使用中，当受试者躺在床上时，受试者的至少一部分暴露于调制lf-mf。该系统可以被配置为使得多个线圈围绕水平平台。例如，围绕水平平台的多个线圈(例如圆形线圈)可以沿着平台的水平轴同轴定位，从而使躺在平台上的受试者的至少部分或优选地全身暴露于lf-mf。在另一实施例中，该系统包括水平平台(例如床)和位于平台上方和/或下方的多个线圈之一。
[0168]
为了暴露身体的较小区域，该系统可以包括外壳，该外壳具有位于外壳内的多个线圈之一，使得当随时间变化的电流流过线圈时，产生对应的随时间变化的mf。然后可以定位外壳以将受试者的特定身体部分或组织暴露于lf-mf。外壳可以是手持的，使得可以手动定位lf-mf以将lf-mf引导到受试者身上的目标区域。可替代地，外壳可以是或包括框架，该框架可以移动以将lf-mf引导到受试者的特定部分。
[0169]
在该系统呈细胞培养系统的形式的另一实施例中，所述系统包括细胞培养容器以及具有一个或多个线圈的mf发生器，该细胞培养容器在该容器内限定了细胞培养腔，该一个或多个线圈被配置为在该细胞培养腔内产生根据载波频率为从360至450hz的调幅信号而变化的mf，其中，调制频率为从0.5至100hz；并且其中，该mf的场强为从0.5至250μt。
[0170]
细胞培养腔是细胞培养容器内适合容纳待增殖(培养)的细胞的体积。因此在使用中，包含在细胞培养腔内的细胞暴露于本文所述的调制lf-mf。
[0171]
细胞培养容器可以是用于培养细胞(比如干细胞和祖细胞)的任何合适的容器，例如容器可以是培养皿、烧瓶、多孔板(例如96孔板)、瓶子、锥形管、叠层培养容器、2d组织培养容器、或3d悬浮培养容器、或更大规模的生物反应器容器。一个或多个线圈被定位在使得
当电流施加到线圈时在细胞培养腔内产生lf-mf的位置。在使用中，细胞被容纳在细胞培养腔内并暴露于lf-mf。在某些实施例中，一对线圈可以同轴间隔开(例如作为亥姆霍兹线圈)，并且反应容器位于这些线圈之间，使得在使用中当电流流过线圈时，细胞培养容器中的细胞培养腔暴露于基本均匀的lf-mf。在另一实施例中，一个或多个线圈附接到细胞培养容器的壁并且被配置为在细胞培养腔中产生lf-mf。一个或多个线圈可以嵌入细胞培养容器的壁中。在另一实施例中，细胞培养系统进一步包括在细胞培养腔中的一种或多种有机细胞(例如，一种或多种干细胞或祖细胞或原代细胞)，并且可选地进一步包括在细胞培养腔中的细胞培养基。
[0172]
图3示出了被布置为产生随时间变化的mf的mf发生器电路300的示意图。所示电路包括多个线圈302，该多个线圈串联布置的并连接到电发生器306和控制线圈的电输出和频率的放大器304。可以包括用于调节使用情况的微控制器308。应当理解，线圈同样可以并联布置或以任何其他合适的电路布置来布置。
[0173]
电发生器306经由电源310馈电，并且输出频率由放大器304控制。电源310可以是dc电源，如电池，或者是ac电源，如市电连接。
[0174]
电发生器306在放大器304的控制下可操作以输出预定义的、恒定的、随时间变化的电压或电流信号。特别地，电发生器306和放大器304可以被配置为输出调幅ac信号，其具有如本文所述的载波频率(例如400至450hz)和如图6所示的正弦调制频率。正如下面将关于实例1更详细讨论的，当细胞暴露于与如图6a和图6b所示的80％至100％的调幅信号相对应的随时间变化的mf时，在体外观察到特别有益的效果。特别地，当振幅被100％调制并且调制信号是调制器频率对应于舒曼共振模式(比如7.83hz)的正弦曲线并且载波信号的频率为400至450hz(比如432hz)时，观察到这种有益效果。
[0175]
第一舒曼共振模式发生在约7.83hz，但在约7.0-10.0hz范围内、更特别地7.5-8.0hz范围内的任何频率都可以被认为对应于本披露范围内的第一舒曼共振。另外的舒曼共振频率至少发生在以下频率范围内：14.0至14.5hz，更特别地14.1hz；20.0至21.0hz，更特别地20.3hz；以及26.0至27.5hz，更特别地26.4hz。
[0176]
在一些实施例中，mf可以以基本连续的方式变化。因此，电压或电流信号通常也将是非脉冲的且连续变化的。
[0177]
除了确定电流或电压波形之外，放大器304还可以被配置为确定该系统将受试者暴露于随时间变化的mf的时间长度。例如，mf可以仅在每天用户定义的时间段内产生，例如每天15分钟至1小时的时间段。可替代地，该系统可以被配置为在预定时间段内基本上连续地产生mf。
[0178]
可以选择载波信号和调幅(也称为振幅变化)信号的相应振幅以在预期受试者所在的目标区域(例如，图1a至图1c中所示的区域106a-c)中产生具有根据icnirp建议2010的最大200μt的mf强度或通量密度。在一些实施例中，可以如本文所述使用较低的最大磁场场强，例如其中最大磁场为100μt、50μt、30μt或11μt。产生这种mf所需的电流或电压信号的量值是针对特定的线圈配置凭经验确定的，并且最终的mf由频率计和高斯计验证。此外，线圈的定位可以通过控制措施凭经验确定和验证，以在目标区域中产生基本均匀的mf强度。
[0179]
在实施例中，可以选择调幅信号和载波信号的相应幅度，使得调幅信号的峰值幅度(如图6所示)可以是最大幅度的0％到100％。然而，优选地，峰值幅度至少是最小幅度的4
倍。适当地，调制指数(即，调制信号振幅/载波信号振幅)为从1(即，100％调制)至0.6(60％调制)，优选调制指数为从80％至100％，更优选地从90％至100％，最优选地约100％。如本领域技术人员将充分理解的，调幅信号是通过用调幅信号调制载波信号(通常为正弦波形)来产生的，从而产生类似于图6中所示的波形。
[0180]
如本文所披露的mf暴露系统(例如图1a至图1c、图4或图15中任一个中所示的椅子，或图2所示的房间或隔室，或床)可以用于将受试者的至少一部分暴露于本文披露的根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化且mf场强在0.5至200μt(例如10至200μt)范围内的低频mf。更特别地，如图2所示的房间或隔室可以用于将受试者的至少一部分暴露于本文披露的根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化、调制频率在3至30hz范围内(比如调制频率对应于舒曼共振模式)且mf场强在0.5至200μt(例如10至200μt)范围内的低频mf。
[0181]
本文的实例表明，本文所述的调制低频mf增强了干细胞和祖细胞(例如人表皮干细胞和祖细胞)的增殖和存活。因此，本文披露的mf暴露系统被认为有助于通过将受试者的至少一部分暴露于所述低频mf来使受试者减少皮肤老化、增强组织再生、增强伤口愈合、治疗癌症和/或增强免疫功能。
[0182]
调制低频磁场(lf-mf)暴露系统可以用于本文所述的任何方法或用途。该系统可以用于增强干细胞和祖细胞或其他原代细胞的体外增殖。该系统可以用于增强干细胞和祖细胞的体内增殖。该系统可以用于与受试者中的皮肤干细胞或皮肤祖细胞相关疾病的美容治疗。该系统可以用于减少皮肤老化。该系统可以用于治疗与受试者中的干细胞或祖细胞相关的医学病症的方法中。该系统可以用于增强组织再生。该系统可以用于增强伤口愈合。该系统可以用于增强组织再生。该系统可以用于预防或治疗癌症。该系统可以用于抑制细胞衰老的方法中。该系统可以用于治疗受试者的衰老相关疾病的方法中。该系统可以用于治疗选自以下的病症：自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、认知障碍和精神障碍。
[0183]
本文所述的系统、方法和用途通过将受试者的至少一部分暴露于调制lf-mf来提供用于治疗或预防治疗性病症和非治疗性病症(包括本文所述的那些)的非侵入性方法和用途。
[0184]
细胞增殖
[0185]
本文披露的mf暴露系统、方法和用途是可用于增强有机细胞(特别是干细胞、祖细胞或其他原代细胞，更特别是人表皮干细胞和祖细胞)的体外增殖，通过将细胞暴露于所述lf-mf。
[0186]
干细胞和祖细胞增殖和分化对于组织稳态和组织再生至关重要，例如在损伤或伤口愈合中。干/祖细胞活化、增殖、维持和分化在某些疾病和病症中，尤其是与年龄相关的病症中可能变得失调。本文所述的调制lf-mf对干细胞和祖细胞提供有益效果，例如通过增强增殖、减少干/祖细胞老化和/或减少干/祖细胞应激。因此，预期将干细胞和祖细胞暴露于本文所述的调制lf-mf在许多治疗和非治疗/美容应用(包括上文在本发明的简要描述中描述的那些)中是有益的。特别地，预期调制lf-mf有益于治疗或预防与角质形成细胞干细胞和祖细胞相关的病症。
[0187]
伤口愈合
[0188]
本文所述的调制lf-mf的系统、方法和用途预期有益于伤口愈合。
[0189]
伤口愈合是一个复杂且动态的过程，除其他参数外，还涉及真皮和表皮真皮细胞之间的相互作用。伤口发生后不久，通常在受伤后2至10天，角质形成细胞增殖增加，并且连续角质形成细胞单层的形成是伤口成功愈合的速率限制(harding,bmj.[英国医学杂志]2002年1月19日；324(7330):160-163)。因此预期暴露于本文所述的调制lf-mf的角质形成细胞干细胞和祖细胞的增殖增加在该过程中是有益的。例如，调制lf-mf可以增加伤口闭合率并因此预防或减少伤口挛缩、预防或减少瘢痕和/或增强组织重塑并最终减少伤口愈合所需的时间。它还可能刺激毛囊新生的稀有事件(ito,m.,nature.[自然]2007年5月17日；447(7142):316-320)。
[0190]
调制lf-mf可以应用于基本上所有的受试者以促进伤口愈合。然而，优选地，将调制lf-mf局部应用于受伤区域，从而将伤口部位处和附近的细胞和细胞组织暴露于本文所述的调制lf-mf。
[0191]
在某些实施例中，可以根据本文所述的方法通过局部应用于已经离体培养的伤口干细胞或祖细胞来治疗伤口愈合，其中干细胞和祖细胞离体暴露于调制lf-mf以增强这些细胞的增殖和可选地分化。细胞可以直接应用到伤口部位，例如通过局部应用或通过注射。例如，可以使用合适的伤口敷料或用细胞涂覆或浸渍的贴片将细胞应用于伤口。还可以将细胞与支架或基质(例如可生物降解的聚合物基质)一起引入伤口，以进一步促进伤口中的组织再生。基质的支架可以用干/祖细胞浸渍或涂覆。还可以在存在支架或基质和调制lf-mf的情况下培养干/祖细胞，从而促进细胞直接在支架或基质上或之内生长。
[0192]
预期利用本文所述的调制lf-mf的系统、方法和用途有利于促进广泛组织中的伤口愈合并且不限于表皮伤口。例如，利用本文所述的调制lf-mf的本文所述的系统、方法和用途可以用于促进选自以下组织中的伤口愈合(例如，手术伤口、损伤或其他创伤)：肌肉组织、结缔组织、关节组织、上皮组织、内皮组织、神经组织、脂肪组织、皮肤组织、肺组织、肝组织、膀胱组织、肾组织、心脏组织、胰腺组织、胰腺组织、胃组织、肠组织、脊柱组织、脑组织、眼组织、纤维组织、牙本质、骨或骨髓。因此，在某些实施例中，本文所述的系统、方法和用途可以用于促进已接受神经外科手术的受试者的伤口愈合，其中受试者暴露于本文所述的调制lf-mf以促进脑组织或神经组织的愈合。适当地，在该实施例中，当受试者接受脑手术时，受试者的头部暴露于本文所述的调制lf-mf。还考虑局部应用调制lf-mf，其中脑或神经组织的特定部分暴露于调制lf-mf。
[0193]
体外细胞培养
[0194]
如本发明的简要描述中所讨论的，可以体外培养细胞，特别是干细胞、祖细胞或其他原代细胞，其中细胞(例如继代细胞或祖细胞)在细胞群的培养和扩增期间暴露于调制lf-mf。
[0195]
体外细胞培养方法和合适的培养基对于技术人员来说是众所周知的并且在本文的实例中进行了说明。适合干细胞或祖细胞增殖和/或分化的细胞培养基是众所周知的(dakhore,s.等人,human pluripotent stem cell culture:current status,challenges,and advancement.[人类多能干细胞培养：现状、挑战和进步]stem cells international[干细胞国际杂志],2018,7396905)。例如，扩增培养基可以是基于最低必需培养基(mem)的改良基础培养基、杜氏改良伊戈尔培养基(dulbecco’s modified eagle’s medium，dmem)或最低必需培养基eagleα修饰(α-mem)。干细胞扩增培养基适合无血清干细
胞扩增培养基。干细胞扩增培养基是商业化的。对于干细胞或祖细胞的分化，可以使用分化培养基，可替代地在扩增培养基中补充生长因子以促进干细胞或祖细胞的分化。
[0196]
细胞在合适的培养容器中适当培养和生长。细胞培养腔是细胞培养容器内的体积，其含有待增殖的细胞，例如包含细胞的细胞培养基。在使用中，包含在细胞培养腔内的细胞暴露于本文所述的调制lf-mf。
[0197]
培养容器可以是适合干细胞或祖细胞培养的任何容器，例如2d组织培养容器或3d悬浮培养容器。在一些实施例中，培养容器选自有盖培养皿、多孔板、堆叠细胞培养容器、锥形管或3d悬浮培养容器。
[0198]
在2d培养容器中，容器通常用合适的蛋白质(例如钙粘蛋白、层粘连蛋白或玻连蛋白)涂覆。干细胞附着在涂覆的表面并在表面上以集落形式生长。细胞在集落变得太密集之前传代，例如当达到大于50％、60％、70％、80％或90％汇合时，和/或当细胞表现出增加的分化时。在达到所需的汇合后，使用合适的方法(例如摇动、机械刮擦或酶解(例如胰蛋白酶-edta))将细胞从容器表面分离。然后将收集的细胞与培养基一起以较低的表面密度重新接种在容器中以继续生长。传代可以进行多次以提供所需的细胞群。
[0199]
在3d培养容器中，细胞悬浮在合适的培养基中并且可以形成通常为球形的聚集体，作为培养基中的悬浮液。也可以使用悬浮细胞的合适凝胶或支架进行3d培养。在3d培养容器中，当出现以下时细胞开始分化：细胞聚集体的平均大小达到100μm至500μm，和/或当细胞达到50％、60％、70％、80％或90％汇合时，和/或当细胞表现出增加的分化。收集和解离(例如使用合适的酶)细胞聚集体，并被稀释至持续生长所需的密度/浓度。
[0200]
在某些实施例中，细胞在暴露于如本文所述的调制lf-mf的同时被传代多次。因此，细胞(例如干细胞或祖细胞)可能传代至少2次、至少3次、至少4次、至少5次、至少6次、至少7次或至少8次。例如，细胞可传代3至8次或3至6次，其中细胞在每次传代期间暴露于调制lf-mf。
[0201]
可以使用常规方法监测根据本文所述方法的细胞的增殖，例如光学显微镜以确定汇合程度。
[0202]
根据本文所述的方法产生的干细胞和祖细胞以及分化细胞也可以用于发展用于疾病体外建模以及测试和筛选候选药物的功效和/或毒性的体外组织模型。这种细胞模型或“培养皿中的疾病”已被用于研究用于心脏病模型的心肌细胞和神经系统障碍的建模。
[0203]
自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、心血管疾病、认知障碍和精神障碍的治疗
[0204]
如在本发明的简要描述中所述，guerriero等人的评论表明，低频磁场可能有益于治疗多种疾病，包括自身免疫疾病、神经退行性疾病、炎性疾病、认知障碍、精神病疾病、脊柱损伤、眼部疾病。
[0205]
本文所述的调制lf-mf可以用于治疗神经退行性疾病，例如选自阿尔茨海默病；肌萎缩性侧索硬化症；运动神经元病；运动障碍；帕金森氏病；亨廷顿病或多发性硬化症。
[0206]
本文所述的调制lf-mf可以用于治疗认知损害，例如与上述任何神经退行性疾病相关的认知损害。
[0207]
本文所述的调制lf-mf可以用于治疗选自以下的障碍：情绪障碍、创伤后应激综合征、注意力缺陷障碍、注意力缺陷多动障碍、抑郁症或抑郁障碍。
[0208]
调制lf-mf可适用于治疗皮肤大疱病，例如天疱疮综合征的自身免疫疾病或遗传性疾病(例如单纯性表皮松解症)。
[0209]
调制lf-mf可适用于治疗脊髓损伤。例如再生新的神经细胞和促进新神经纤维的生长和/或改善神经功能。
[0210]
调制lf-mf可适用于治疗眼部疾病，例如再生对角膜、视网膜视神经的损伤，治疗年龄相关性黄斑变性(amd)、青光眼或色素性视网膜炎。
[0211]
调制lf-mf可适用于治疗自身免疫障碍，例如治疗1型糖尿病以补充胰腺β细胞；或治疗多发性硬化症(例如用髓鞘再生神经元)。
[0212]
调制lf-mf可适用于治疗心血管病症，例如再生心肌，例如由心肌缺血引起；或恢复心脏血管。
[0213]
脑电波调制
[0214]
脑电图(eeg)研究表明，脑电波分为五种不同的带宽。α波段波的频率为8.5至12.5hz，并且已知能够减轻心理压力并引起放松的情绪状态、增加注意力和改善记忆力(klimesch,w.alpha-band oscillations,attention,and controlled access to stored information[α波段振荡、注意力和对存储信息的控制访问].trends cogn.sci 16,606-617,doi:10.1016/j.tics.2012.10.007(2012)；hammerschlag，biofield physiology:a framework for an emerging discipline[生物场生理学：新兴学科框架].,glob adv health med,4,35-41,doi:10.7453/gahmj.2015.015.suppl(2015))。
[0215]
α波段波还增加血清素的产生并降低皮质醇水平，从而提升免疫系统(yu，activation of the anterior prefrontal cortex and serotonergic system is associated with improvements in mood and eeg changes induced by zen meditation practice in novices[前额叶皮层和血清素能系统的激活与初学者禅修所引起的情绪和eeg变化的改善有关].int j psychophysiol 80,103-111,doi:10.1016/j.ijpsycho.2011.02.004(2011)；puig,m.v.和gulledge,a.t.serotonin and prefrontal cortex function:neurons,networks,and circuits[血清素和前额叶皮层功能：神经元、网络和电路].mol neurobiol 44,449-464,doi:10.1007/s12035-011-8214-0(2011)；以及lozano-soldevilla,d.on the physiological modulation and potential mechanisms underlying parieto-occipital alpha oscillations[关于顶枕α振荡的生理调节和潜在机制].front comput neurosci 12,23,doi:10.3389/fncom.2018.00023(2018))。
[0216]
β波段波的频率为12.5至30hz，并且与警觉性、专注力和认知有关。本文的实例表明，当受试者暴露于本文所述的调制lf-mf时，α和β波段波都增加。接受测试的受试者描述了增加的放松状态，这与增加的α波段活动一致。通常在睁眼时不会检测到α波段波。令人惊讶的是，在暴露于调制lf-mf的受试者中，即使在睁眼时，α波段活动也增加并持续存在于特别是顶枕区中。
[0217]
所观察到的由于暴露于调制lf-mf导致的α波段和β波段活动的增加表明，调制lf-mf可能有助于减少焦虑和压力和/或提高警觉性、和/或增加专注力和/或增强认知。在特定实施例中，lf-mf用于减轻生理压力。
[0218]
因此，本文所述的调制lf-mf可以用于治疗或预防注意力缺陷障碍(例如注意力缺陷多动障碍(adhd))、创伤后应激综合征、认知损害或和焦虑性障碍。
[0219]
在一些实施例中，调制lf-mf用于治疗或预防焦虑性障碍。焦虑是由于个体感知到持续不断且无法减轻的压力而迁延存在的忧虑或恐惧感。焦虑通常伴有各种身体症状，包括颤搐、发抖、肌肉紧张、头痛、出汗(例如，盗汗)、口干或吞咽困难。焦虑障碍的实例包括分离焦虑障碍、选择性缄默症、特定恐惧症、社交焦虑障碍(社交恐惧症)、惊恐性障碍、惊恐发作、广场恐怖症、创伤后应激障碍(ptsd)、广泛性焦虑障碍、物质/药物诱发的焦虑障碍、由另一种医学障碍引起的焦虑性障碍或强迫症。
[0220]
此外，本文的实例表明，将细胞暴露于调制lf-mf降低细胞应激和细胞老化的标志物，这表明lf-mf将在暴露于调制lf-mf的受试者中提供有益效果。
[0221]
此外，本文披露的mf暴露系统被认为在改善健康、减轻压力、增强注意力和/或减少受试者的焦虑方面是有用的，通过将受试者的至少一部分暴露于所述lf-mf。该系统可以用于健康的非治疗性改善、减轻压力(包括心理压力)、引起放松、增强注意力、增加专注力、提高警觉性、增强认知和/或减少焦虑。
[0222]
因此，还提供了一种用于改善受试者的幸福感、减轻压力(包括心理压力)、诱导放松、增强注意力、增加专注力、提高警觉性、增强认知和/或减少焦虑的非治疗性方法，该方法包括将至少一部分的受试者暴露于lf-mf。
[0223]
在本文中涉及脑电波调制的实施例中，优选至少受试者的大脑暴露于lf-mf。
[0224]
另外的实施例
[0225]
本发明通过以下编号的条款进一步说明。
[0226]
1.一种用于将有机细胞、细胞组织或受试者的至少一部分暴露于低频磁场的磁场暴露系统，所述系统包括磁场发生器，该磁场发生器包括一个或多个线圈，该一个或多个线圈被配置为产生根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化的磁场，并且其中，该磁场的最大磁场场强在10至200μt范围内。
[0227]
2.根据条款1所述的磁场暴露系统，其中，该磁场根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率在3至30hz范围内。
[0228]
3.根据条款1或条款2所述的磁场暴露系统，其中，该载波频率为432hz。
[0229]
4.根据前述条款中任一项所述的磁场暴露系统，其中，最大磁场场强为200μt。
[0230]
5.根据前述条款中任一项所述的磁场暴露系统，其中，该磁场根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率对应于舒曼共振模式。
[0231]
6.根据条款2-5中任一项所述的磁场暴露系统，其中，该调制频率在7.50至8.00hz的范围内，比如7.83hz。
[0232]
7.根据条款2-5中任一项所述的磁场暴露系统，其中，该调制频率在14.0至14.5hz的范围内，比如14.1hz；或者在20.0至21.0hz的范围内，比如20.3hz；或者在26.0至27.5hz的范围内，比如26.4hz。
[0233]
8.根据条款2-7中任一项所述的磁场暴露系统，其中，该调制频率是正弦曲线。
[0234]
9.根据前述条款中任一项所述的磁场暴露系统，其中，所述一个或多个线圈被配置为至少部分地围绕要暴露于所述低频磁场的受试者。
[0235]
10.根据前述条款中任一项所述的磁场暴露系统，其中，该系统是包括形成座位的中空蛋形体和靠背的椅子，并且其中所述一个或多个线圈集成在该椅子的中空蛋形体中。
[0236]
11.根据条款10所述的磁场暴露系统，其中，该椅子的中空蛋形体是电磁屏蔽的，
优选地该椅子的中空蛋形体包括由镍铁高导磁合金形成的衬里。
[0237]
12.根据条款10-11中任一项所述的磁场暴露系统，其中，至少两个正交铜线圈集成在该椅子的中空蛋形体中。
[0238]
13.一种通过将受试者的至少一部分暴露于根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且磁场场强在10至200μt范围内的低频磁场来使受试者改善健康状况、减轻压力、增强注意力和/或减少焦虑的方法，优选地，该磁场根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率在3至30hz范围内。
[0239]
14.一种通过将受试者的至少一部分的细胞组织暴露于根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且磁场场强在10至200μt范围内的低频磁场来减少受试者皮肤老化的方法，优选地，该磁场根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率在3至30hz范围内。
[0240]
15.一种通过将人表皮干细胞和祖细胞暴露于根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且磁场场强在10至200μt范围内的低频磁场来增强这些细胞的体外增殖的方法，优选地，该磁场根据载波频率在400至450hz范围内的调幅信号而变化并且调制频率在3至30hz范围内。
[0241]
实例：
[0242]
除非另有明确描述，否则以下内容适用：
[0243]
·
将混合的年轻(8岁以下；3个供体)或成年原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞(表皮中的主要细胞类型)以4,000个细胞/cm2的初始细胞密度接种在6孔板中，该板含有2ml cnt-07(cnt-bm.1(低钙浓度(0.07mm)的基础细胞培养基)，补充有cnt-07.s)。
[0244]
·
将混合的年轻原代人成纤维细胞(真皮中发现的主要细胞类型)以2,000个细胞/cm2的初始细胞密度接种在6孔板中，该板含2ml cnt-prime f。
[0245]
·
所有细胞、培养基和补充产品均购自cellntec先进生物系统公司(cellntec advanced cell systems ag)(瑞士)。
[0246]
·
培养基不含抗生素或抗真菌剂，并且每2至3天更换一次。
[0247]
·
将细胞在37℃
±
0.1℃、90％
±
5％湿度、5％
±
0.1％co2中培养。
[0248]
·
所有组都含有来自3个或更多独立实验的至少3个或更多样品值(至少一式三份)。
[0249]
·
在任何组达到80％汇合时(阶段1，图5中描述)，除非在研究代谢活性时，否则收集所有组的所有细胞(图12)。
[0250]
·
使用cnt-accutase分离细胞以计数并传代细胞。
[0251]
·
使用台盼蓝和赛默飞世尔公司(thermo fisher)提供的设备“countess ii”计数活细胞和死细胞(分别用于增殖和存活)。
[0252]
·
使用铸入培养箱中并由发生器和放大器馈电的经典亥姆霍兹线圈(半径：15cm)将细胞暴露于如每个实例中所述的磁场。
[0253]
·
所有处理条件在接种的同一天开始。
[0254]
·
所有对“线圈关闭”或“关闭”的提及表明细胞在孵育时线圈中没有电连接。“线圈关闭”和无线圈的结果是无法区分的(数据未示出)。
[0255]
·
mf暴露系统被配置为利用7.83hz调幅(1050mv)产生7.83hz(320mv)、432hz
(570mv)或432hz的驱动频率，平均强度为200微特斯拉(符合icnirp 2010指南)。图6a展示了研究中使用的7.83hz 100％调幅频率的432hz驱动/载波(本文也称为“432/7.83hz”和“组合mf”)的波形。
[0256]
·
mf暴露系统经过配置和连续测试，可在培养箱设置为37℃和90％湿度(
±
2％变化)的情况下在整个实验期间产生纯净且稳定的场(
±
2％变化)。
[0257]
·
根据提供者(abcam公司)的协议，通过代谢活性细胞(mts测定)中的nad(p)h-依赖性脱氢酶使用基于将mts四唑化合物转化为有色甲臜染料的比色测定来测量阶段1-3中细胞的代谢转换(图12中描述)。
[0258]
·
如cawthon,r.m.所述，“telomere measurement by quantitative pcr[通过定量pcr测量端粒]”,10.1093/nar/30.10.e47,2002年5月，将基于定量pcr的测定用于确定mf暴露后的端粒长度。
[0259]
·
所有结果均示出为平均值
±
sem。
[0260]
·
对于归一化结果，线圈关闭组设置为1。
[0261]
·
统计分析：在比较两组之间的数据时，使用了未配对双尾学生t检验。在比较三组或更多组之间的数据时，使用未配对的单因素方差分析，然后使用tukey的多重比较检验。使用graphpad prism 8软件进行分析。星号表示统计学意义(*p《0.05；**p《0.01；并且***p《0.001)。
[0262]
·
两位经验丰富的研究人员通过视觉检查和光学显微镜成像对基于细胞大小、细胞形状和粒度的细胞形态进行了盲目评估。
[0263]
图5展示了体内和体外表皮稳态中涉及的三个主要成熟阶段。在阶段1，干细胞和祖细胞角质形成细胞增殖，在阶段2，当角质形成细胞汇合时，它们退出细胞周期(g0)并在阶段3进行分化(改编自kolly,c.等人,j invest dermatol[皮肤病学研究杂志]124,1014-1025(2005))。
[0264]
基底层中的角质形成细胞间歇性增殖，退出细胞周期并继续分化，同时在皮肤稳态期间迁移到基底层上层。
[0265]
细胞周期退出的关键事件涉及c-myc的抑制，这反过来又为分化的开始设定了起点。因此，分化标志物(如角蛋白10、dsg1、外皮蛋白和兜甲蛋白)在终末分化期间在培养的细胞和表皮中的表达增加(y.poumay等人,j invest dermatol[皮肤病学研究杂志]104:271-276(1995)；kolly,c.等人,j invest dermatol[皮肤病学研究杂志]124,1014-1025(2005))。细胞外钙(开关)的增加加速了这个过程。
[0266]
在标准条件下，角质形成细胞在接触抑制和细胞周期退出后在100％汇合时停止增殖。相反，压倒接触抑制的不受控制的生长是癌症和其他过度增殖性疾病的特点。
[0267]
实例1：432/7.83hz mf对干细胞和祖细胞增殖的影响
[0268]
将原代年轻和成年供体角质形成细胞进行接种，然后在不产生mf(线圈关闭)或432/7.83hz mf的情况下暴露在线圈中。
[0269]
本实验共持续6次传代以比较lf-mf对细胞增殖的短期和长期影响。推测细胞数量(图7)计算如下：c＝n*2
pd
，其中“c”是计算的细胞数量，“n”是接种的细胞数量，“pd”是每个相应传代的累积群体倍增。“pd”计算为3.33*(log(收集的细胞/接种的细胞))。
[0270]
在整个实验过程中(图7)，暴露于432/7.83hz mf的原代年轻(图7a)和成年(图7b)
供体角质形成细胞的细胞计数显著增加在每次传代中保持不变。
[0271]
实例2：与单独的7.83hz相比，432/7.83hz调制mf的影响
[0272]
将原代年轻和成年供体角质形成细胞进行接种，然后暴露于线圈关闭或7.83hz或432/7.83hz mf。
[0273]
在连续mf暴露一次传代后，与线圈关闭组相比，在7.83hz和432/7.83hz组中观察到年轻细胞数量显著增加(图8a)。
[0274]
连续mf暴露的影响在一次传代后对原代成年供体角质形成细胞进行了平行研究(图8b)。
[0275]
正如观察到的，与关闭mf(图8b)相比，原代年轻细胞(图8a)在7.83hz和432/7.83hz组的成年细胞数量显著增加。有趣的是，432/7.83hz暴露的成年角质形成细胞的增殖明显优于7.83hz暴露的细胞。
[0276]
此外，与原代年轻供体细胞相似，432/7.83hz暴露的细胞具有额外的有益效果，即将细胞存活率平均提高45％(参见图11)。
[0277]
关于形态，成年供体角质形成细胞在暴露于7.83hz和432/7.83hz时也表现出改善，其中在432/7.83hz暴露组中观察到最健康的形态。
[0278]
原代成年供体细胞的结果证实了在原代年轻供体细胞中的观察结果，即与7.83hz和关闭组相比，432/7.83hz mf可以增加细胞增殖。
[0279]
图8a至图8b表明当细胞暴露于432/7.83hz mf进行1次传代时，阶段1的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的生长得到改善。
[0280]
实例3：432/7.83hz调制mf与单独的432hz的非调制驱动频率相比，对干细胞和祖细胞增殖的影响
[0281]
将原代年轻供体角质形成细胞进行接种，然后暴露于线圈关闭、432hz或432/7.83hz mf。
[0282]
1次传代后，432hz暴露的角质形成细胞表现出明显高于线圈关闭对照组的细胞计数。然而，432/7.83hz mf组表现出更高的增殖(图9)。
[0283]
在前两次传代中，432hz驱动频率暴露组的细胞计数略有增加，然而，在第三次传代后，这变成了负面影响，并且该组的活细胞数量开始下降。与线圈关闭对照组相比，将细胞暴露在432hz下6次传代后，细胞计数显著减少。相反，与线圈关闭控制相比，432/7.83hz mf组的细胞的增殖显著增加(图9)。
[0284]
这些结果表明，与仅暴露于432hz驱动频率的细胞相比，调制432/7.83hz mf导致原代年轻供体角质形成细胞的增殖更高。
[0285]
实例4：调制频率、驱动频率和磁场强度对干细胞和祖细胞增殖的影响
[0286]
接种原代年轻和成年供体角质形成细胞，然后将其暴露于以下mf条件以评估调制频率、驱动频率和磁场强度对增殖的影响。
[0287]
实例4.1：调制器频率对增殖的影响。
[0288]
在细胞培养过程中，细胞暴露于以下条件：
[0289]
线圈关闭(对照)
[0290]
432hz，调幅为3hz
[0291]
432hz，调幅为7.83hz
[0292]
432hz，调幅为10hz
[0293]
432hz，调幅为30hz
[0294]
对于原代年轻供体角质形成细胞，与对照(线圈关闭)相比，432/30hz、432/50hz和432/100hz的调制频率导致增殖显著增加(图10a)。在暴露于432/7.83hz的年轻供体细胞中观察到非常显著的增殖率。在成年角质形成细胞中，在暴露于432/7.83hz的细胞中观察到增殖显著增加。在432/30hz下观察到增殖的非显著增加。在暴露于432/50hz和432/100hz的组中增殖减少(图10b)。
[0295]
实例4.2：驱动频率对增殖的影响。
[0296]
在细胞培养过程中，细胞暴露于以下条件：
[0297]
线圈关闭(对照)
[0298]
368hz，调幅为7.83hz
[0299]
400hz，调幅为7.83hz
[0300]
432hz，调幅为7.83hz
[0301]
464hz，调幅为7.83hz
[0302]
在暴露于368/7.83hz和400/7.83hz的原代年轻供体角质形成细胞中观察到增殖显著增加。在暴露于432/7.83hz的原代年轻供体细胞中观察到非常显著的增殖增加。在464/7.83hz组中观察到非显著影响(图10c)。
[0303]
在400/7.83hz和432/7.83hz组中观察到原代成年供体角质形成细胞增殖显著增加。(图10d)。
[0304]
实例4.3：磁场强度对增殖的影响。
[0305]
在细胞培养过程中，细胞暴露于以下条件：
[0306]
线圈关闭(对照)
[0307]
10μt，432hz，调幅为7.83hz，55mv pp
[0308]
30μt，432hz，调幅为7.83hz，550mv pp
[0309]
200μt，432hz，调幅为7.83hz，1050mv pp
[0310]
250μt，432hz，调幅为7.83hz，1250mv pp
[0311]
与对照细胞相比，在原代年轻供体角质形成细胞的所有组中均观察到增殖显著增加(图10e)。在暴露于30μt和200μt的细胞中观察到原代成年供体角质形成细胞的增殖显著增加(图10f)。
[0312]
实例5：mf处理对细胞存活的影响
[0313]
将下文实例8中描述的相同原代年轻和成年供体角质形成细胞进行接种，然后暴露于线圈关闭或7.83hz或432/7.83hz mf。
[0314]
在连续mf暴露于432/7.83hz一次传代后，年轻细胞的存活率显著增加(图11a)。
[0315]
角质形成细胞在7.83hz和432/7.83hz组中也表现出更好的形态，其中在432/7.83hz组中观察到看起来最健康的细胞。
[0316]
与年轻供体细胞类似，432/7.83hz暴露显著提高了成年细胞的存活率(图11b)。
[0317]
当暴露于7.83hz和432/7.83hz频率时，原代成年供体角质形成细胞也表现出细胞形态的改善，其中在432/7.83hz组中看到最健康的形态。
[0318]
成年供体细胞的结果证实了在原代年轻供体细胞中的观察结果，与7.83hz和线圈
关闭组相比，432/7.83hz mf显著提高了细胞存活率。
[0319]
图11a至图11b显示当细胞暴露于432/7.83hz mf进行1次传代时，阶段1的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞的存活率提高。
[0320]
实例6：mf处理对接触抑制的影响
[0321]
建立了一个高通量测定来测量细胞数量，该测定基于整个阶段1(80％汇合)、阶段2(100％汇合)和阶段3(达到100％汇合后5天并且钙浓度增加到1.2mm)的代谢活性(mts)(图5)。如果在阶段2发生接触抑制，预计细胞将停止增殖，同时代谢活性降低并在所有治疗组中变得相似。
[0322]
生长与代谢活性相关，并通过mts测定进行评估。
[0323]
将原代年轻和成年供体角质形成细胞进行接种，然后暴露于线圈关闭或7.83hz或432/7.83hz mf。
[0324]
图12显示了阶段1一次传代后原代年轻角质形成细胞(图12a)和所有成熟状态(阶段1、2和3；图5)的原代成年角质形成细胞(图12b)。图表表示相对于设置为1的阶段1中的线圈关闭mf的底物转化。
[0325]
在一次传代后观察到暴露于432/7.83hz或7.83hz mf的原代年轻供体角质形成细胞和暴露于432/7.83hz mf的成年角质形成细胞的阶段1中的代谢活性显著增加(图12a和图12b)。
[0326]
将时间进程继续到阶段2和阶段3时(通过让细胞汇合(阶段2)并进入分化(阶段3))，观察到阶段2的代谢转换减少并且治疗组之间没有差异(图12b，显示对于成年供体角质形成细胞)。在阶段3，当细胞开始分化时，代谢活性再次略微增加。
[0327]
综合起来，图12a至图12b中显示的结果表明，使用432/7.83hz mf处理的原代人干细胞和祖细胞角质形成细胞表现出正常的接触抑制和代谢转换，因此表明不会发生致瘤性过度生长。
[0328]
实例7：mf治疗对衰老的功效
[0329]
端粒缩短是衰老细胞的读数(赵等人,telomere length maintenance,shortening,and lengthening.[端粒长度维持、缩短和延长]j.cell physiol.[细胞生理学杂志]229,1323-1329(2014)。细胞衰老(细胞分裂停止)被认为与许多疾病和医学病症(例如致癌、衰老和组织修复)有关。
[0330]
使用与cawthon,r.m.中描述的方法类似的方法，使用定量pcr测量人干细胞和祖细胞角质形成细胞中的端粒重复的数量。通过定量pcr测量端粒。nucleic acids res[核酸研究]30,e47(2002)。这种方法代表了最常用的方法来评估反映端粒长度的重复次数。
[0331]
在该实验中，还观察到来自同一供体和传代的不同角质形成细胞储备在阶段1可能对432/7.83hz mf表现出不同的反应性。不受理论束缚，认为与样品初始解冻相关的mf的响应可能存在一些初始可变性。
[0332]
为了进一步评估432/7.83hz mf对端粒长度的影响，比较了早期(1次传代)和晚期(6次传代)时间点。使用与实例1中所述类似的方法，在1次传代和6次传代后在阶段1裂解年轻供体混合的角质形成细胞并分离dna。6次传代后，与第一次传代相比，对照(关闭)端粒长度减少了50％以上。相反，432/7.83hz mf处理的角质形成细胞的端粒长度减少不显著(图13)。
[0333]
这些结果表明432/7.83hz mf处理对端粒长度具有保护作用。
[0334]
实例8：mf对细胞应激的影响
[0335]
将原代年轻供体角质形成细胞进行接种，然后在正常培养基(cnt-07)或饥饿培养基(25％cnt-07、75％pbs)中培养，并暴露于线圈关闭或432/7.83hz mf。
[0336]
收集所有样品用于in-cell蛋白质分析，对热休克蛋白47(hsp47)和90(hsp90)进行染色，两者都是应激标记物(scieglinska等人,heat shock proteins in the physiology and pathophysiology of epidermal keratinocytes[表皮角质形成细胞生理学和病理生理学中的热休克蛋白]；cell stress chaperones[细胞应激伴侣]24,1027-1044(2019))。
[0337]
与在100％培养基中培养的细胞相比，在25％培养基中培养且未暴露于mf(关闭)的组显示出相对hsp47表达水平约三倍增加。与100％培养基相比，hsp90表达也增加。相反，与未暴露的对照(线圈关闭)相比，调制432/7.83hz mf暴露组中的hsp47(图14a)和hsp90(图14b)表达显著降低。在图14中，相对hsp47和hsp90表达归一化为β-微管蛋白，通常用作管家蛋白质对照以标准化检测到的蛋白质水平。
[0338]
实例1至8的总结
[0339]
这些研究表明，432/7.83hz振幅调制mf对增强人表皮干细胞和祖细胞增殖和存活有显著影响。对人表皮干细胞和祖细胞增殖的影响被证明优于单独使用7.83hz、单独使用432hz、变化的调幅频率、变化的驱动器频率和变化的平均场强度。
[0340]
此外，432/7.83hz振幅调制mf显示出额外的优势，如提高所有表皮成熟阶段的细胞存活率。
[0341]
进一步证明使用432/7.83hz振幅调制mf而非单独使用7.83hz可预防端粒缩短。端粒维持是干细胞介导的组织再生的特征。
[0342]
实例9：eeg研究
[0343]
为了评估调制432/7.83hz mf对脑电波夹带的影响，进行了一项单盲交叉试验研究。在这项研究中，通过测量受试者在椅子上暴露于假(无mf)或真(432/7.83hz mf)15分钟之前和之后的脑电图(eeg)活动来研究人脑状态，其中受试者不知道暴露条件下，并坐在位于椅子侧壁的亥姆霍兹线圈(helmholtz coil)之间的空腔中，这样受试者的头部和基本上所有的躯干都暴露在mf(图15)。为了符合icnirp 2010的建议，使用了30μt的场强强度。
[0344]
研究共测量了4名健康受试者(3名女性，1名男性)，以评估调制432/7.83hz mf系统地改变大脑功能状态(即，焦虑、压力和唤醒)的潜力以及使用多通道静息状态eeg以可靠地检测这些变化(伯尔尼州伦理委员会，批准号req-2020-00895)的潜力。
[0345]
受试者舒适地坐在有足够照明和背景噪音的孤立房间里。使用假(无mf)或真(432/7.83hz mf)条件来重复盲交叉阶段多次(n＝18次)，以比较暴露前5分钟和暴露后5分钟，双眼闭合和睁开的间隔时间为30秒，以研究对脑电波活动的影响。详细地，用根据国际10-10系统定位的32个电极记录每个eeg。所有记录均使用市售且经过安全认证的系统(德国吉尔兴brain products gmbh的脑视觉分析仪，vers.2.2.0；记录基准fcz，模拟带通滤波器从0.1到200hz，采样率500hz)进行。
[0346]
然后在脑视觉分析仪中处理eeg数据。首先，在高信噪比方面信号差的通道被排除在外。eeg数据的预处理涉及使用0.1hz的低截止和30hz的高截止进行带通滤波。然后使用
独立成分分析(ica)来识别和消除眼球运动分量。然后目视检查eeg是否有残留伪影，并重新参考平均参考值。分别在前期和后期以及睁眼和闭眼的情况下，提取无伪影的2秒时期并提交给fft。这些单时期fft结果在预定义的频带内进行平均(δ：0.5-3.5hz，θ1：3.5-5.5hz，θ2：5.5-8.5hz，α1：8.5-10.5hz，α2：10.5-12.5hz，β1：12.5-18hz，β2：18-21hz并且β3：21-30hz)。然后在不同条件下对结果进行平均，即，分别针对睁眼和闭眼，在刺激前和刺激后的时段以及刺激后和刺激前的假或真值相减。这些平均值的标准偏差也被保留。
[0347]
在一个15分钟432/7.83hz mf的暴露阶段之后，而不是在假之后，受试者描述了一种增强的放松状态。在接下来的每个阶段之后，这种效果都持续存在。
[0348]
图16a所示的图表描绘了每个参与者在假和真期间睁眼和闭眼时不同频带“后”减去“前”的平均功率谱。与假条件相比，在真(实线)期间，上α频带明显增加。
[0349]
为了总结eeg数据，图16b示出了所有受试者的α1、α2和β1波的平均t图。这些平均t图被计算为每个记录的“后”减去“前”，然后用于在不同条件之间比较。从左到右分别为真闭眼(ec)、假闭眼、真睁眼(eo)和假睁眼。
[0350]
在ec中，与假相比，α1波在真期间增加，这在eo中也是如此。在ec和eo中，与假相比，α2波在真期间也增加。在真中α1和2活动的增加表明焦虑和压力减少。β1波在真eo中而不是在ec中增加，这表明警觉性和专注力增加。
[0351]
通常α波主要出现在ec期间，因为eo抑制了它们的活动。有趣的是，真在ec中甚至在α波通常不会检测到的eo中都会增加α波的活动。这表明α波在432/7.83hz mf之后持续存在如此强烈的程度，以至于即使睁眼也不会抑制其活动。
[0352]
综合eeg研究的结果，当比较多天的多个阶段时，调制mf暴露显著增加了α波和β波的活动(图16)。预计这将使暴露于调制432/7.83hz mf的受试者减少焦虑和压力，并提高警觉性和专注力。
[0353]
研究是在30μt的场强下进行的(符合icnirp 2010建议)。