一种创造一系列自然发色的新方法

发布时间:2021-10-12 14:44:22来源:
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长期以来,我们一直被警告在家里和沙龙染发的风险。使用的产品会引起过敏和皮肤刺激——估计有 1% 的人对染料过敏。此外,重复使用某些染料与癌症有关。但是,对于越来越多的沙龙和染发爱好者,他们正在寻找染料和化妆品的天然替代品,很快就会有一个解决方案。

西北大学的研究人员开发了一种新方法,通过使用酶催化合成黑色素来创造一系列自然的头发颜色,从金色到黑色。

黑色素是一种神秘且无处不在的物质,通常以棕色或黑色色素的形式存在。西北大学的 Nathan Gianneschi 是国际纳米技术研究所的研究负责人和副主任,他说每种类型的生物都会产生黑色素,使其成为实验室中易于使用的多功能材料。

“在人类中,它在我们的眼睛后面帮助视力,它在我们的皮肤中帮助保护皮肤细胞免受紫外线伤害,”Gianneschi 说。“但鸟类也将它用作壮观的色彩展示——孔雀羽毛完全由黑色素组成。”

Gianneschi 是西北大学温伯格艺术与科学学院的 Jacob 和 Rosalind Cohn 化学教授,也是麦考密克工程学院的材料科学与工程和生物医学工程教授。Gianneschi 实验室的博士后研究员 Claudia Battistella 是该论文的第一作者。

在典型的染发过程中,造型师使用漂白剂去除头发上的黑色素,然后加入氨水和染料以打开并渗透头发角质层以获得永久性颜色。实验室其他部分对黑色素的研究激发了 Battistella 的灵感,看看它是如何应用于染发剂的。

Battistella 认为通过替换黑色素而不是去除黑色素并将颜色沉积在头发表面而不是内部,她可以创造一种更可持续的方式来创造持久的色彩。在这个过程中,研究人员通过将蘑菇酶与氨基酸结合来染发,从而产生一个模拟体内自然反应的过程。初步研究表明,有色层有可能在多次洗涤后仍然存在。

“从造型师的角度来看,染色过程是相似的,但这些条件更温和,所以它们需要更长的时间,”巴蒂斯特拉说。“虽然可以和碱结合,但没必要用,也不需要化学色素。因为我们体内已经有了黑色素,我们相信我们不会对它产生过敏反应。”

由于阳光照射和老化,头发中的黑色素也会褪色,因此研究人员还想知道阳光对染料的影响。除了比传统染料更温和的过程外,在头发上涂上合成黑色素还具有保护头发免受可能导致美白的阳光伤害的潜力。研究表明,与未经处理的头发相比,用黑色素处理过的头发在暴露于紫外线时受到的损伤较小。

该论文确定了使用合成黑色素代替传统染料的四个关键优势:

合成黑色素避免使用氨作为基础层。

用黑色素处理头发的前体毒性较小。

该过程使用更安全、更具可扩展性的化学品。

合成黑色素的未来美容翻译具有巨大的潜力。

鉴于该行业希望远离致癌物和其他有毒化学品,Gianneschi 相信他的实验室将能够突破监管行业。该团队随后希望找到一个愿意更大规模开发染料的合作伙伴。从 Gianneschi 的角度来看,这项研究的主要动机不仅仅是对黑色素潜在的巨大商业用途感到兴奋。

“从生物医学的角度来看,对染发剂过敏的人有一个巨大的市场,”詹内斯基说。“我们的第一个想法是有一个解决方案来帮助那些人会很棒。”

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