夏日福音：化學家創造出了終極防晒霜！

化學家、材料學家和納米工程師可能已經聯合創造出終極天然防晒霜。最近，他們合成了一種新的納米粒子，它可以模擬天然黑素體的行為，來保護我們的皮膚、眼睛和其他組織免受紫外線輻射傷害，並有望幫助治療白癜風、白化病等黑素體缺陷相關疾病。

「我們成功合成了一種用於皮膚產生和存儲黑素體的納米粒子，並實驗演示了它們在皮膚細胞中模仿天然黑素體的行為，」美國加州大學聖地亞哥分校Nathan Gianneschi教授說道。該成果具有實際應用價值，並已發表在美國化學學會核心科技期刊《American Chemical Society journal》上。

「當人類體內的黑素體生產缺陷時，會引起如白癜風、白化病等疾病，目前對於這些疾病我們還缺乏有效的治療方法，」Gianneschi說道。當免疫系統錯誤地試圖去清除皮膚中正常的黑素體細胞，有效地阻止了它們的生成時，白癜風就會發生。白化病是由於遺傳缺陷導致酪氨酸酶的缺失，或是一種參與黑素體產生的含銅的酶的化學缺陷。這兩種疾病目前都缺乏有效的治療方法，導致患者患皮膚癌的風險顯著提高。

「由於這些黑素體相關疾病的發病率不斷提高，以及人們對有關黑素體的各種高分子材料性能的興趣持續增長，這些都促使我們去尋找製備類黑素體材料的合成新路線，」Gianneschi說道。

黑素體顆粒是由動物體自然產生的，不同物種的黑素體尺寸及形狀都不相同，如鳥類的虹彩羽毛，或者一些爬行動物的色素眼和皮膚。但是，科學家們發現相較之合成黑素體，從自然資源中提取黑素體是一個更加困難和更複雜的過程。兩年前，Gianneschi和他的團隊發現了可以合成類黑素體的納米顆粒，這種顆粒可以精確可控地模仿鳥類羽毛中天然黑素體的性能。

對於健康的人類，黑素體被運輸到皮膚的角質層細胞，然後黑素體從黑素體細胞排泄。科學家通過多巴胺的自發氧化製備了類黑素體納米粒子——它是生物相容的天然黑素體的合成類似物質。緊接著他們研究了在人體角質層細胞中這些類黑素體納米粒子的修正、吸收、分布和防紫外線輻射能力。

科學家發現合成納米顆粒被運輸到角質層細胞組織中培養，表皮細胞主要由角質層細胞組成，角質層是表皮的最外層部分。

圖片來源：Yuran Huang and Ying Jones/UC San Diego

研究人員發現，這些合成的納米粒子不僅可以被正常的吸收和分布，在角質層細胞內還與天然黑素體一樣可以保護皮膚，抵抗由於紫外線輻射造成的皮膚細胞的DNA損傷。

考慮到目前對於黑素體缺陷相關疾病治療的局限性，而這些合成的類黑素體納米粒子在吸收和降解過程中具有很好的生物相容性，因此該研究成果具有開發人工黑素體新療法的潛力，未來可能提供與天然黑素體完全一樣的生物功能。

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作者：Kim McDonald

來源：美國加州大學聖地亞哥分校

譯者：兔子小光

譯自：sciencedaily

本文部分圖片來源自網路

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