老了，那就換層“皮膚”吧！

鄭晶敏

日本化纖紡織公司帝人株式會社曾在2015年年底開發(fā)出了一件號稱能夠當護膚品使用的內(nèi)衣（詳情參見《第一財經(jīng)周刊》2016年第7期《可以穿的護膚品》）。它將布料和護膚品相結(jié)合，將衣服穿上身，就能起到護膚作用。

如果這種效果還不夠直接的話，現(xiàn)在，來自麻省理工學院（MIT）和Oliver Labs的Bob Langer等研究人員干脆把護膚品變成了你的“皮膚”！

5月9日的《自然材料學》（Nature Material）雜志發(fā)表了他們的這項研究。Langer等人研發(fā)出一種聚氧硅烷聚合物，將它涂抹在皮膚上會形成一層只有0.07毫米厚的薄膜。這層薄膜不僅可以保護皮膚，甚至使用一段時間后能撫平眼袋和皺紋—聽起來有點兒像武俠劇里的易容術(shù)。不同的是，這層薄膜更輕更薄，這意味著，抹上它，比戴著“人皮面具”舒服多了。

無論是出于健康還是美的需求，皮膚都扮演著重要角色。它覆蓋于整個身體表面，是人體最大的器官之一，具有保護人體免受外界傷害、感知環(huán)境，以及保持水分的作用。人類可以用假肢代替腿和手，通過移植換掉壞死的腎臟等器官，但至今為止，還沒有一種物質(zhì)可以替代病變或者老化的皮膚。

仿生皮膚或許有這個潛質(zhì)，這也是目前生物工程的一個重要研究領(lǐng)域。Oliver Labs就是專門為研究皮膚病學和與皮膚相關(guān)的仿生技術(shù)而創(chuàng)立的。

在尋找最佳仿生皮膚的研究中，最初Oliver Labs總共選擇了100種備選材料。為了找出最適合的物質(zhì)，研究員們花了5年時間，經(jīng)過各種對比，最終研制出一款最貼合皮膚的材料?！斑@款材料首先必須是安全的，對皮膚無刺激，第二必須能貼合皮膚，同時還要具備與皮膚一致的力學特點，比如良好的延展性和透氣性?！甭槭±砉W院材料科學教授及Oliver Labs聯(lián)合創(chuàng)始人Bob Langer對《第一財經(jīng)周刊》說。

延展性和透氣性是材料能否真正投入使用的關(guān)鍵。以往的材料，如硅膠片和聚氨酯薄膜，都因不具備良好的透氣性和延展性而不能使用。而MIT和Oliver Labs發(fā)現(xiàn)的這個材料，解決了這兩個難題，奧秘就在于一種叫作交聯(lián)聚合膜（XPL）的技術(shù)。

XPL的主要成分是一種硅氧烷聚合物。經(jīng)過試驗，XPL可以拉升至原本厚度的2.5倍，而人體皮膚最高僅能拉伸至本身厚度的1.8倍。交聯(lián)聚合膜不是完全密閉的，而是在表面布滿和皮膚毛孔類似的網(wǎng)孔，這使它可以和皮膚一樣“呼吸”，從而保證了透氣性。同時，XPL的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還起到了保持水分的作用。

但僅有聚氧硅烷成分不夠，XPL還需要一種以金屬鉑為主要活性組分制成的催化劑，誘導聚合物的催化作用才能真正發(fā)揮功效。在鉑催化劑的作用下，XPL與皮膚貼合，在皮膚表面會形成一層肉眼無法觀察到的隱形交聯(lián)膜。這時，聚氧硅烷聚合物就猶如一張細密的網(wǎng)，在皮膚與外界空氣之間形成保護膜。整個研發(fā)過程中，研究人員會使用光學斷層掃描（OCT）設(shè)備來監(jiān)測XPL模仿皮膚的過程。

XPL的護膚效果有可能會強于目前市場上的大多數(shù)護膚品。研究員將XPL和幾款高端護膚品分別涂抹在24名年齡在22歲至55歲的志愿者的皮膚上。結(jié)果顯示，6個小時候后，涂抹XPL的皮膚水分流失更少。而將XPL涂抹在那些皮膚特別干燥的志愿者臉上后，24小時內(nèi)，其皮膚水分流失速度減緩了23%。

除了防曬、保濕這些一般護膚品功效，XPL薄膜還具備“磨皮”功能。在另一個實驗中，研究員將含有XPL的凝膠涂抹在試驗者皮膚上。4個小時后，涂抹凝膠的部位明顯比其他部位的皮膚光滑。把它涂抹在眼袋上，一段時間后眼袋也似乎變小了—這個效果最多可以持續(xù)24小時，而且運動的拉扯和游泳等水下活動不會造成它的脫落。

研究的另一個重點在于如何讓這層薄膜更像皮膚。這需要同時具備光學特性和力學性能—光學特性讓它看起來更加真實，力學性能則保證了護膚效 果。

表面上看，XPL薄膜和普通的乳霜無異，使用時只需涂抹在皮膚上。為保證安全性，Oliver Labs對XPL做了多組試驗，總共有170名志愿者參與，他們使用后尚未出現(xiàn)什么不良反應(yīng)。

毫無疑問，對于化妝品公司來說，XPL技術(shù)會給它們帶來不小的商機，將這種薄膜開發(fā)成眼霜就是個不錯的選擇。

事實上，美國日化品牌Living Proof就參與了XPL的整個研究，這也讓該技術(shù)在研發(fā)過程中就結(jié)合了商業(yè)化的考慮，并為其后續(xù)投入市場提供了便利。

在研發(fā)進入到一半左右的階段，Living Proof公司發(fā)現(xiàn)，如果用現(xiàn)有的XPL技術(shù)制成眼霜，消費者需要支付的成本會較高，大概使用7周就要花費500美元。還會出現(xiàn)使用5小時后，自動脫落的情況。這些問題迫使Langer等人重新回到了實驗室里。

在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用其實只是XPL技術(shù)在商業(yè)上應(yīng)用的一個部分，這款產(chǎn)品還可能為醫(yī)療領(lǐng)域帶來突 破。

“新產(chǎn)品可以同時應(yīng)用于醫(yī)療和化妝品領(lǐng)域，”Langer說，“XPL的新版本也是專為醫(yī)療應(yīng)用而設(shè)計的?！睋?jù)他介紹，新一代XPL技術(shù)具備更快的生效時間、更持久的效果，還能以噴霧的形式使用。

如果將藥物與XPL結(jié)合，它就相當于一層滲透膜，可以將藥物導入皮膚，幫助皮膚更快地吸收藥物。波士頓大學醫(yī)學院的皮膚醫(yī)學教授R.Vincent Falanga曾表示，這種結(jié)合藥物的仿生皮膚同樣有潛力治愈某些嚴重的皮膚病。另外，由于它良好的彈性可以降低皮膚收縮的程度，這種新型皮膚還可以應(yīng)用于燒傷患者的外科手術(shù)中，幫助患者更快恢復。

但Langer也承認XPL還存在不足之處。比如，目前它還不能很好地適應(yīng)皮膚在不同階段的形態(tài)變化，比如人體在出汗和運動時皮膚狀態(tài)會有所不同。

研究員們還想讓這種“第二層皮膚”更智能一些?！八獙W會模仿皮膚，適應(yīng)皮膚在不同時期的狀態(tài)，不能干擾皮膚的正常肌理，”Langer說，“所以下一個階段的研究，我們主要需要解決的就是XPL的記憶性問 題?！?/p>

這意味著，如果想通過這“第二層皮膚”讓自己變得更年輕，你還要再多等些日子。