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  防晒剂有效功能成分会不会渗入皮肤细胞内造成潜在毒副作用?防晒剂在流汗和游泳等触水情况下丧失防晒性能怎么办?……这些让广大爱美人士担心的问题,已被南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,食品与轻工学院徐虹教授、李莎教授和王瑞副教授等人解决。日前,该研究成果刊发于国际材料领域知名刊物、美国化学学会《应用材料与界面》。

  众所周知,传统防晒产品存在着无机(有机)紫外过滤剂穿透皮肤表面,在人体细胞中产生潜在的生物毒性可能。于是,一种既能实现高效抗紫外功能,又能保证产品生物安全性的水凝胶粘合剂成为业界研究的趋势。“如何使水凝胶有效封装抗紫外因子,且使其在人体皮肤表面出汗及动态生理环境变化下,保证材料结构和功能的稳定性是研究的关键。”论文第一作者王瑞副教授介绍,“我们课题组采用的自主研发且已实现产业化的产品γ-聚谷氨酸为原料,研发出的新型水凝胶防晒剂有效解决了这两个瓶颈问题。”

  研究团队负责人徐虹教授表示,“原料天然”和“技术仿生”是该团队研发产品的两大理念。他们将γ-聚谷氨酸与具有抗紫外功效的天然材料单宁酸通过共价交联结合分子组装技术,研发得到一种既可以高效广谱抵抗紫外线辐射,又可实现可穿戴、防水和自修复多重功能的水凝胶防晒剂。

  “可穿戴,表示这个新型防晒凝胶材料可类似人体自体皮肤一样,穿戴在皮肤表面。“王瑞形象地介绍说,”在需要的地方涂上防晒霜剂相当于为皮肤撑起了一张‘保护伞’,该‘伞’具有优异的生物粘附性和防水性性能,并且不会渗入皮肤组织,而且可根据需要随时摘取下来。“此外,当水凝胶防晒霜剂材料遭遇外界破坏,材料表面结构发生破损时,也可以像人体皮肤一样自动愈合,在1分钟内恢复材料原有结构和形态,实现完美自修复功能,继续发挥其防晒功能。,

  王瑞解释说,该产品的优异性能源于γ-聚谷氨酸是类似蛋白质的天然高分子材料,其分子结构中含有的大量亲水基团,赋予了其天然的保湿和皮肤亲附性能,是设计皮肤护理产品的理想选择。而其强大的黏附性能在与单宁酸分子组装形成的双网络水凝胶体系,会在皮肤表面构筑稳定的三维网状结构与皮肤表面形成多重相互作用,实现坚固整合和智能自修复功效。也就说,皮肤某处防晒剂被外物擦损,这个网状结构会像断了一根丝的蛛网一样快速地重新粘连,自现自我修复。

  据介绍,水凝胶是目前为止最接近人体皮肤组织的新材料。聚谷氨酸水凝胶防晒剂的开发一方面为新型防晒剂型产品的设计提供了理论支撑和技术依据,并最大程度地模拟了天然皮肤结构和功能,同时还为生物基天然高分子材料聚氨基酸在皮肤护理领域产品的开发拓宽了方向。


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