在一项新的研究中，科学家们表明，他们的合成黑色素模仿了人类皮肤中的天然黑色素，可以局部应用于受伤的皮肤，加速伤口愈合。这些影响既发生在皮肤本身，也发生在全身。

科学家们表示，当应用于乳霜中时，合成黑色素可以保护皮肤免受阳光照射，并治愈因阳光损伤或化学烧伤而受伤的皮肤。该技术的工作原理是清除自由基，自由基是由受伤的皮肤(例如晒伤)产生的。如果不加以控制，自由基活动会损害细胞，最终可能导致皮肤老化和皮肤癌。

人类和动物体内的黑色素为皮肤、眼睛和头发提供色素沉着。这种物质可以通过响应阳光而增加色素沉着，从而保护您的细胞免受阳光伤害，这一过程通常称为晒黑。皮肤中的这种色素也会自然地清除自由基，以应对工业来源和汽车尾气造成的破坏性环境污染。

“人们并不认为日常生活对皮肤造成伤害，”共同通讯作者、西北大学范伯格医学院尤金和格洛丽亚·鲍尔皮肤病学教授、西北医学皮肤科医生库尔特·卢博士说。

“如果你每天在阳光下裸露脸行走，你就会遭受低强度、持续的紫外线轰击。这种情况在中午高峰时段和夏季更为严重。我们知道暴露在阳光下的皮肤会比受衣服保护的皮肤更容易老化，而衣服保护的皮肤并没有那么明显地显示出年龄。”

皮肤也会由于时间老化和外部环境因素(包括环境污染)而老化。

“所有这些对皮肤的伤害都会产生自由基，从而引起炎症并分解胶原蛋白，”卢说。“这就是老年皮肤看起来与年轻皮肤截然不同的原因之一。”

当科学家们创造出合成黑色素工程纳米颗粒时，他们修改了黑色素结构，使其具有更高的自由基清除能力。

“与人类黑色素相比，每克合成黑色素能够清除更多的自由基，”共同通讯作者、西北大学化学、材料科学与工程、生物医学工程和药理学雅各布和罗莎琳·科恩教授NathanGianneschi说。“这就像超级黑色素。它具有生物相容性、可降解、无毒、擦到皮肤上后呈透明状。在我们的研究中，它充当有效的海绵，消除有害因素并保护皮肤。”

一旦涂抹到皮肤上，黑色素就会停留在表面，不会被吸收到下面的层中。

“合成黑色素可以稳定皮肤并使其走上愈合途径，我们在表层和全身都看到了这一点，”Gianneschi说。

外用乳膏可镇静免疫系统

科学家们研究黑色素近10年，首先测试了他们合成的黑色素作为防晒霜的效果。

“它可以保护皮肤和皮肤细胞免受损伤，”詹内斯基说。“接下来，我们想知道主要作用是吸收自由基的合成黑色素是否可以在皮肤受伤后局部涂抹并对皮肤产生愈合作用?事实证明，它确实是这样工作的。”

Lu设想将合成黑色素霜用作防晒霜增强剂以提供额外的保护，并用作保湿霜的增强剂以促进皮肤修复。

“你可以在出门晒太阳之前和晒太阳之后穿上它，”卢说。“在这两种情况下，我们都发现皮肤损伤和炎症有所减少。您在保护皮肤的同时也进行了修复。这是持续的修复。”

卢说，这种药膏还可以用于治疗水泡和开放性疮口。

Gianneschi和Lu发现，合成黑色素霜可以吸收受伤后的自由基，从而使免疫系统平静下来。角质层是成熟皮肤细胞的外层，与下面的表皮相通。它是表面层，接收来自身体和外界的信号。通过平息该表面的破坏性炎症，身体可以开始愈合，而不是变得更加发炎。

“表皮和上层与整个身体相连，”卢说。“这意味着稳定这些上层可以导致主动愈合的过程。”

科学家们使用一种化学物质对培养皿中的人体皮肤组织样本产生起泡反应。起泡表现为皮肤上层彼此分离。

“它非常发炎，就像毒藤反应一样，”卢说。

他们等了几个小时，然后将外用黑色素霜涂抹在受伤的皮肤上。在最初的几天内，这款面霜首先帮助皮肤自身的自由基清除酶恢复，然后停止炎症蛋白的产生，从而促进免疫反应。

这引发了一系列反应，他们观察到治愈率大大提高。这包括保护下面的健康皮肤层。在没有经过黑色素霜处理的样品中，起泡现象仍然存在。

“这种治疗可以让皮肤进入由免疫系统精心策划的愈合和修复周期，”卢说。

黑色素可以抵御包括神经毒气在内的毒素

Gianneschi和Lu正在研究黑色素，这是美国国防部(DOD)和美国国立卫生研究院(NIH)资助的研究项目的一部分。其中包括将黑色素视为衣服的染料，同时也可以充当环境中毒素(尤其是神经毒气)的吸收剂。他们证明他们可以用黑色素将军装染成黑色，并且它可以吸收神经毒气。

黑色素还能吸收重金属和毒素。“虽然它可以自然地发挥这种作用，但我们对其进行了设计，以通过我们的合成版本优化这些有毒分子的吸收，”Gianneschi说。

科学家们正在对合成黑色素霜的功效进行临床转化和试验测试。第一步，科学家们最近完成了一项试验，表明合成黑色素对人体皮肤无刺激。

鉴于他们观察到黑色素可以保护生物组织免受高能辐射的影响，他们推测这可能是治疗辐射暴露引起的皮肤烧伤的有效方法。

这项有前景的工作很可能为未来接受放射治疗的癌症患者提供治疗选择。

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