全球首款由章魚啟發的高級防曬霜即將面世
受章魚、烏賊和墨魚皮膚中一種色素的啟發,人們利用一種獨特的材料來增強防曬霜中的皮膚保護活性成分,並為皮膚損傷提供保護。這種材料不僅對人類有益,包括抗氧化特性,對環境無害,不僅能徹底改變防曬技術,還能改變保養品的整體結構。
Xanthochrome是西北大學化學科學家萊拉-德拉維(Leila Deravi)和卡米爾-馬丁(Camille Martin)多年來的心血結晶,他們在研究初期就意識到自己發現了一個好東西,並成立了以海洋為靈感的生技公司Seaspire。現在,一項新的研究證實了它在廣泛應用中的功效,而他們經過多年的研究也接近了終點。
Xanthochrome究竟是什麼?從物理形態來看,它是一種棕色粉末,但背後的科學原理卻更有趣。它是xanthommatin的合成版,xanthommatin是一種重要的色素(或稱omochrome)分子,存在於章魚等頭足類動物以及昆蟲的皮膚中。 Xanthommatin 也是一種重要的抗氧化劑,2019 年一篇關於巨型烏賊(Dosidicus gigas)的論文對此進行了詳細論述。色素分子是頭足類構成的重要生物活性成分,它們還包含一個髮色團區域,可以控制光波長的吸收,並最終控製表面的顏色。 (不要與色素體混淆,色素體是產生色素的細胞,與肌肉一起發揮動物的偽裝能力)。
Seaspire的科學顧問、東北大學化學和化學生物學副教授Deravi說:「頭足類動物獨特著色的秘密來自於其多功能化學物質,我們在東北大學的實驗室中發現了這些化合物。」卡米爾的博士論文首次表明,頭足類皮膚內這些有助於偽裝的小分子還具有非常有趣的抗氧化特性。
“它們是自由基清除劑,對皮膚健康和皮膚屏障功能非常重要,”在他們研究之前,還沒有人研究過黃腐酸的最高紫外線防護特性。 “它們還具有相當重要的光學特性,可以防止暴露在陽光下,這也是一些紫外線過濾劑和防曬霜的主要功能。”
卡米爾-馬丁(左)和Leila Deravi 是Seaspire 公司的共同創始人,他們從章魚和魷魚中分離出了抗衰老和防曬成分。
而這正是它們適應人類皮膚保護的地方。在最新的研究中,科學家們展示了一種合成版的黃腐酸如何在與氧化鋅混合後顯著提高防曬水平,而不會對珊瑚等海洋生物或人類產生任何負面影響。
Deravi說:”(傳統)防曬霜中的紫外線過濾劑有很多毒性。眾所周知,某些化學紫外線過濾器會產生活性氧,這不僅對環境有害,而且會滲入我們的皮膚,導致全身中毒。”
根據他們的研究成果,科學家配製出了Xanthochrome,發現它能將氧化鋅的紫外線防護能力提高28%,並將阻擋可見光的潛力提高45%。在對珊瑚樣本進行測試時,其用量是防曬霜用量的五倍,但沒有任何負面影響。研究還表明,Xanthochrome 的原始形態為棕色紋理粉末,它可以保護皮膚免受光老化,甚至可以恢復被陽光破壞的皮膚品質。研究團隊認為,這種生物啟發產品是真正的下一代成分,可以添加到其他配方中,作為礦物防曬霜的有效助推劑。
“我們並沒有創造出一種新的分子,”馬丁說。 “我們能夠分離出頭足類動物體內的生物分子並確定其特性,設計出與天然材料相同的生物版本,並將Xanthochrome 定位為一種新的活性成分,可提供多種護膚功效。”
2022 年,Seaspire向投資者籌集了400 萬美元的研發資金,Martin 和Deravi 表示他們已經完成了這項工作。現在,他們的目標是建立新的合作關係,將Xanthochrome 從實驗室推向市場,不僅要成為獨立產品,還要成為其他製造商的關鍵原料。
馬丁說:”我們正在創造能夠真正被廣泛應用和採用的產品。不僅對所有人安全,而且對環境安全的產品。”
Deravi 補充說:”這是一個非常有趣的領域,一個分子可以有這麼多的功能。而且我們必須證明新原料對人類和海洋都是安全的,因為每種產品最終都會被沖入海洋。”
科學家們早些時候利用同樣的生物技術開發了一種貼片,用於測量佩戴者的日曬情況。 Xanthommatin 也引起了研究變色塗料和其他材料的科學家的興趣。
這項研究發表在《國際化妝品科學期刊》上,您可以從2019 年的這段影片中看到東北大學團隊的研究起點。