南工大研發出一種可穿戴聚氨基酸水凝膠防曬劑

防曬劑有效功能成分會不會滲入皮膚細胞內造成潛在毒副作用？防曬劑在流汗和游泳等觸水情況下喪失防曬性能怎么辦？……這些讓廣大愛美人士擔心的問題，已被南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室，食品與輕工學院徐虹教授、李莎教授和王瑞副教授等人解決。日前，該研究成果刊發于國際材料領域知名刊物、美國化學學會《應用材料與界面》。

眾所周知，傳統防曬產品存在著無機（有機）紫外過濾劑穿透皮膚表面，在人體細胞中產生潛在的生物毒性可能。于是，一種既能實現高效抗紫外功能，又能保證產品生物安全性的水凝膠粘合劑成為業界研究的趨勢。“如何使水凝膠有效封裝抗紫外因子，且使其在人體皮膚表面出汗及動態生理環境變化下，保證材料結構和功能的穩定性是研究的關鍵。”論文第一作者王瑞副教授介紹，“我們課題組采用的自主研發且已實現產業化的產品γ-聚谷氨酸為原料，研發出的新型水凝膠防曬劑有效解決了這兩個瓶頸問題。”

研究團隊負責人徐虹教授表示，“原料天然”和“技術仿生”是該團隊研發產品的兩大理念。他們將γ-聚谷氨酸與具有抗紫外功效的天然材料單寧酸通過共價交聯結合分子組裝技術，研發得到一種既可以高效廣譜抵抗紫外線輻射，又可實現可穿戴、防水和自修復多重功能的水凝膠防曬劑。

“可穿戴，表示這個新型防曬凝膠材料可類似人體自體皮膚一樣，穿戴在皮膚表面。”王瑞形象地介紹說，“在需要的地方涂上防曬霜劑相當于為皮膚撐起了一張‘保護傘’，該‘傘’具有優異的生物粘附性和防水性性能，并且不會滲入皮膚組織，而且可根據需要隨時摘取下來。”此外，當水凝膠防曬霜劑材料遭遇外界破壞，材料表面結構發生破損時，也可以像人體皮膚一樣自動愈合，在1分鐘內恢復材料原有結構和形態，實現完美自修復功能，繼續發揮其防曬功能。，

王瑞解釋說，該產品的優異性能源于γ-聚谷氨酸是類似蛋白質的天然高分子材料，其分子結構中含有的大量親水基團，賦予了其天然的保濕和皮膚親附性能，是設計皮膚護理產品的理想選擇。而其強大的黏附性能在與單寧酸分子組裝形成的雙網絡水凝膠體系，會在皮膚表面構筑穩定的三維網狀結構與皮膚表面形成多重相互作用，實現堅固整合和智能自修復功效。也就說，皮膚某處防曬劑被外物擦損，這個網狀結構會像斷了一根絲的蛛網一樣快速地重新粘連，自現自我修復。

據介紹，水凝膠是目前為止最接近人體皮膚組織的新材料。聚谷氨酸水凝膠防曬劑的開發一方面為新型防曬劑型產品的設計提供了理論支撐和技術依據，并最大程度地模擬了天然皮膚結構和功能，同時還為生物基天然高分子材料聚氨基酸在皮膚護理領域產品的開發拓寬了方向。