花王与筑波大学科学家揭示皱纹成因!

来源:找原料网 2021/01/20 16:27:28
花王集团近日宣布,其对皮肤结构变化是如何影响皱纹形成的研究有了突破性进展。


花王生物科学研究所和护肤研究所与日本筑波大学Computational Optics Group合作,使用Jones matrix-optical coherence tomography(JM-OCT)技术,揭开了不同深度的皮肤变化如何导致皱纹形成的奥秘。

皮肤具有多层结构,由外而内依次由表皮层、真皮层(乳头层和网状层)和皮下组织组成。

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以往的研究表明,皱纹的形成过程受到各皮肤层组织密度和胶原纤维结构变化的影响,这些结构变化是由衰老和长期暴露于紫外线等各种因素引起的。然而,在此项研究前,各个组织层的结构变化对皱纹形成的影响程度尚未确定。

OCT技术是一种在不损伤皮肤的情况下观察皮肤内部的方法,可以获得从角质层到皮下组织的皮肤横截面图像。然而,在传统的OCT技术中,随着皮肤穿透深度的增加,对光的吸收和散射也相应增加,因此很难以足够的精度定量评估皮肤特定深度部分的光学特性。

JM-OCT就是为了克服这个缺点而开发的。JM-OCT按深度将皮肤分成小块,利用算法获取皮肤数据。该方法能使研究人员获得不同深度皮肤光学特性的定量数据,而不考虑从皮肤表面向内的光穿透深度。

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(Data acquisition from various depths (illustration))


联合研究小组利用JM-OCT方法获得衰减系数、双折射和偏振均匀度,并研究了各个皮肤深度的组织密度和胶原纤维结构,试图确定与皱纹形成相关的光学特性。

该研究由21名年龄在70岁以上的女性志愿者参与,测量并计算了她们眼角区10平方毫米内的皱纹平均深度,并研究皱纹数据与用JM-OCT获得的皮肤光学特性之间的关系。

●  衰减系数(组织密度)与皱纹平均深度的关系

研究发现,深度处在13–19μm(即角质层和上表皮)和189–460μm(即网状真皮层)的皮肤,其衰减系数与皱纹平均深度之间存在相关性。

皱纹越深,这些区域的组织密度就越低。

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(Depth range of local attenuation coefficient correlated to the mean wrinkle depth (red areas))


●  双折射(胶原纤维结构状况)与皱纹平均深度的关系

研究观察到,深度为88–139μm(即真皮乳头层)的皮肤,其双折射与皱纹平均深度之间存在相关性。

皱纹越深,该部位的胶原结构退化越严重。

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(Depth range of local birefringence image correlated to the mean wrinkle depth (purple areas))

皱纹的形成过程受多种因素的影响,如不同的组织密度和胶原纤维结构。为了评估每个光学特性对皱纹形成的影响程度,研究团队采用多元线性逐步回归分析,将每个皮肤深度范围内测量的衰减系数、双折射等作为自变量,并将皱纹平均深度作为解释变量。

团队认为,可以根据这些光学特性,预测皱纹平均深度。真皮网状层组织密度的改变和真皮乳头层胶原纤维结构的退化与皱纹的形成密切相关。
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技术创新 花王 筑波大学 皱纹 JM-OCT