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山大教授找到健康染发“配方”!受海洋生物启发,已有真人试用

转载 超级管理员2021/09/15 07:46:12 发布 来源: 作者: 14 阅读 0 评论 0 点赞

日常生活中,当爱美星人蠢蠢欲动

掉色、过敏、伤害发质......

染发带来的风险却不可忽视

而如今,这个问题正在被解决!

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近日,山东大学崔基炜教授及其课题组发表的一项科研成果表明,他们已开发出一种效率更高的方法,使多酚和金属离子在头发表面形成金属-多酚网络,用于染发。此前有研究表明,用酶催化氧化多酚可以将头发染色,但是这一染色过程往往需要几个小时。

据介绍,山东大学化学与化工学院崔基炜教授及其课题组长期从事胶体与界面化学研究,并在其应用领域有着突出的成就。这一领域较为重要的一类化合物是多酚类物质,科学家们受到海洋生物贻贝的启发,模仿其分泌的黏液成分使多酚类物质在材料表面沉积,进而改变材料的性质和功能。而由于多酚聚合时会产生颜色,这一技术也就在实验室中被“移植”到了染发领域,通过改变金属离子种类使白发染上不同的颜色。


左图:两种多酚——单宁酸TA与没食子酸GA的分子球棍模型右图:二者在头发表面沉积的模式图

崔基炜教授及其课题组对该方法染色后的头发进行拉伸,并用电子显微镜拍摄其表面,发现不论是从头发的机械强度还是其表层毛鳞片的完整程度看,其伤害均不大,说明金属-多酚网络染发剂形成的网状结构还有保护头发的作用。

此外,他们还对染色的稳定性进行了多种测试,如用中性洗发水洗涤50次、阳光暴晒一周、高温煮沸1小时,均未发现颜色脱落的现象,说明其染色效果也比较稳定。根据不同种类多酚类物质的比较研究发现,没食子酸(一种多酚类物质)和二价铁离子的组合染成的黑色颜色最深,其他组合还可以染成棕色、浅金色、褐色等。

在安全性方面,崔基炜教授及其课题组进行了小动物实验。将小鼠的毛发用该方法染发后,剃除毛发的小鼠依然可以正常再生毛发(作为对照,用现在的染发剂染发过的小鼠再生毛发则相对缓慢);将染发材料涂在小鼠皮肤表面21天,小鼠也未发现过敏、蜕皮等现象,血液中的炎症因子分泌正常。动物实验说明,这一方法的安全性是较为可靠的。

图表参照原论文图表绘制

由此可见,这一染发过程效率更高,颜色稳定,且使用的没食子酸和二价铁离子均对人体无害;染发过程以水为介质,不需要像现在的染发那样添加破坏头发毛鳞片的物质,从而能更好地保护发质。

以上研究结果近期发表于ACS Appl. Mater. Interfaces。论文的第一作者为山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室郝京诚教授团队的博士后耿慧敏博士,通讯作者为崔基炜教授。上述研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金项目的支持。

关于这项成果的更多细节,一起来听听崔基炜教授怎么说:

Q:从化学角度看,染发过程的原理是什么呢?

A:毛发的表面有毛鳞片,外面是角质的,也就是蛋白质,彩色染发需要把毛鳞片打开才能进行染发。所以说,染发的过程实际上是一个先用还原剂破坏毛鳞片,染料进入之后再让蛋白质进行交联的过程。

我们的研究成果则是在没有破坏毛鳞片的情况下,在表面进行涂覆,实现染发。

Q:我们看到您的科研成果显示这种染发方式稳定性是比较高的,背后的原理是什么呢?

A:因为我们用得是一些天然多酚类的成分,它们和蛋白之间有多种的相互作用,包括化学的和物理的。多酚类物质的结构有酚羟基,可以很强地附着在蛋白质上,所以即使是热水或者光照也不会脱落。

Q:请问市面上宣传的所谓“植物染发剂”是不是并没有所宣传的那样安全呢?

A:是的。很多宣传都是打着天然成分的幌子,很多染发剂——特别是染黑发的——起作用的主要成分还是苯胺类的物质。这种物质和蛋白质有很强的结合作用,但它是一种致癌物质。因为现在没有很好的替代方法,所以依然在使用这类物质。

Q:我们距离享受这种绿色的染发方式还需要多久呢?

A:这是一个好问题。我们实际上是给真人染过的,现在的瓶颈是在于没有过多的和企业进行产业化的交流。我们的产品是水剂的,所以操作起来就不像膏状的可以用梳子梳上去,操作上很容易弄到衣服上,这是一个问题,现在我们在做的时候是用海绵或者毛刷将水剂刷在头发上。我们后续也会更多的和企业进行对接,我觉得不久的将来这个问题是可以解决的,也是可以产业化的。

Q:从化学的角度,您对想要染发的同学有什么建议吗?

A:尽量还是选一些正规厂家的产品。每个人爱美的程度是不一样的,所以对染发的需求也不一样,但是在染发的时候还是要尽量选择一些安全性相对高一些的产品。因为染发剂的质量参差不齐,所以还是要选择正规产品,将有毒物质的含量控制在比较小的范围,会更健康一些。

其实,天然的就是最好的,不一定非要去染发。

崔基炜教授的研究成果为染发提供了更健康的可行理论。

你是不是已经开始期待山大出品的健康染发剂了呢?

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