MIT研制出可以瞬间年轻20岁的美容材料,保湿防晒还能辅助治疗

麻省理工学院,麻省总医院,LP(日化品牌Living Proof)和奥利沃实验室(Olivo Labs)的科学家已经研发出可以暂时保护、收紧皮肤,并能够抚平皱纹的一种新材料。随着进一步的发展,它也可以被用于接收药物,从而辅助治疗如湿疹和皮炎等皮肤病。

MIT研制出可以瞬间年轻20岁的美容材料,保湿防晒还能辅助治疗

该材料是一种能涂覆在皮肤上的超薄层状聚硅氧烷基聚合物,具有比拟年轻健康皮肤的弹性。在人体测试中,研究人员发现,该材料能够修复眼袋,同时增强皮肤保湿能力。这种类型的“第二皮肤”也可以提供持久的紫外线防护。

“这是一种无形的膜,它既可以提供保护,也可以帮助人们改善形象,并且有希望实现对正在接受治疗的部位递送药物。这三个特点组合在一起可能真正使其成为理想的产品。 “麻省理工学院(MIT)化学工程系副教授、考赫研究所(Koch Institute)综合癌症与医学工程科学研究学会( IMES )成员丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)说道。

安德森是5月9日于自然材料杂志在线版发表该论文的作者之一。麻省理工学院戴维考赫研究所教授、考赫研究所成员罗伯特·兰格(Robert Langer),是该论文的顾问作者。论文的主要作者是于贝蒂博士(Betty Yu),曾任LP副总裁。兰格和安德森都是LP和奥利沃实验室的联合创始人。于博士此前在麻省理工学院取得了硕士和博士学位。

模仿皮肤

由于皮肤老化,它变得失去紧致,缺乏弹性——问题可能随阳光直射日益加剧。这有损皮肤抵御毒素、辐射、微生物、极端温度以及外部损伤的能力。大约10年前,研究团队着手开发可以恢复皮肤健康特性,并为医疗和化妆品应用提供保护的涂层。

“我们开始思考如何能够通过聚合物涂覆改善皮肤的性质,并赋予其新生, ”安德森说, “而且我们希望它是无形的,舒适的。 ”

研究人员开发了超过100种可能的聚合物,所有这些都含有称为硅氧烷的化学结构,也就是一种硅和氧交替组合的原子链。这些聚合物可组装成被称为交联聚合物层( XPL )的网络结构。研究人员随后为寻找具有最佳仿生特性、强度以及弹性的材料做了大量实验。

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“它既必须具有完美的光学特性,否则看起来不真实;也要具有良好力学性能,否则强度将不足以替代表层皮肤。 ”兰格说。

表现最好的材料具有与健康皮肤非常相似的弹性。在测试中,它很容易就能被拉伸超过原始面积250%(天然皮肤能达到约180 %),之后自行回复到原来的状态。实验证明,新型XPL的弹性比其他两种现在应用在皮肤上的伤口敷料(硅氧烷凝胶片材和聚氨酯膜)好得多。

“创建一个完全仿造皮肤的材料是非常困难的, ”麻省总医院皮肤科医生、论文作者芭芭拉·吉尔西莱斯特(Barbara Gilchrest)说。 “许多人都曾尝试过,但是同时满足柔性、舒适性、无刺激性、能够顺应皮肤运动、并具有超强回复性的材料此前还没问世。 ”

该XPL的应用方法分为两个步骤。首先将聚硅氧烷组分涂在皮肤上,接着使用铂催化剂诱导聚合物形成足以保留在皮肤上达24小时的交联膜。由于材料在催化过程后会变得难以涂覆,所以该催化剂只有聚合物添加后才能使用。XPL的性状类似乳膏,涂在皮肤上之后基本不可见。

高性能

研究人员在人体测试用料的安全性和有效性方面进行了研究。在一项研究中, XPL被应用在下眼区,随着皮肤老化,该区域常形成“眼袋”。它们是由下眼睑皮肤底层的脂肪垫突出造成的。使用XPL可以收紧皮肤,修复眼袋的效果可以稳定维持约24小时。

在另一项研究中, XPL被应用于前臂皮肤以测试其弹性。经XPL处理的皮肤被吸盘吸起后,它恢复原状的速度比未处理的皮肤快。

研究人员还测试了材料的锁水特性。使用后两小时,新方法处理后的皮肤比起使用市面上高端保湿治疗后的皮肤失水量少得多。涂抹凡士林的效果在用后两小时和使用XPL的效用相近,但在24小时后,经XPL处理的皮肤保留了更多的水份。研究参与者没有反馈XPL曾产生任何皮肤刺激。

“我认为它在化妆品和医疗行业应用潜力巨大,特别是如果你可以加入抗菌剂或是药物。 ” 并未参与这项研究的哈佛医学院皮肤科医生、讲师陈雅谈(音译)说。

LP已经将XPL技术分拆给奥利沃实验室有限责任公司,该创业公司将以XPL技术为重点开展进一步研究。最初,该公司致力于研发针对皮肤病症如皮炎的医疗技术及应用。

论文的其他作者包括:麻省总医院的费尔南达·坂本(Fernanda Sakamoto)和洛克斯·安德森(Rox Anderson);LP的江素阳(Soo-Young Kang);前LP员工摩根·皮肯通(Morgan Pilkenton)和阿皮什·帕特尔(Alpesh Patel);奥利沃实验室的阿利雅·阿克塔库(Ariya Akthaku)、尼婷·拉马杜莱(Nithin Ramadurai)和阿米尔·纳沙博士(ScD. Amir Nashat)。

【文/DeepTech深科技(微信号:mit-tr)翻译:火机】

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