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日常生活中，如果我們長時間直接暴露在劇烈的陽光下，很多人的皮膚會出現紅腫、瘙癢的現象。這是因為陽光中的紫外線對我們的皮膚細胞造成了嚴重的損傷。
為了減輕紫外線帶來的皮膚損傷，一系列的防曬產品進入了大眾的視線。但是，最新的研究發現，防曬產品中的一些納米級的添加物，在抵抗紫外線的同時，或許也會給我們的皮膚帶來一些消極的影響。
- 優缺點大盤點
- 防曬霜添加劑的優點
人們很早就發現，氧化鋅塗抹在皮膚表面後，可以吸收紫外線，從而減輕紫外線對皮膚帶來的傷害。而且，氧化鋅為白色粉末狀，塗抹在皮膚表面還有美白的效果，所以，氧化鋅也是目前物理防曬中最為常見的一種添加劑。
據統計，世界範圍內每年大概有超過2000噸的金屬氧化物顆粒被投入到皮膚護理產品中。早期防曬霜中使用的氧化鋅通常為微米級，塗抹在皮膚表面後相對厚重。隨著納米工業的發展，人們發現納米氧化鋅具有更好的抵抗紫外線的效果，而且，由於其特殊的尺寸效應，還具有殺菌消毒的效果，塗抹在皮膚上相對微米級的氧化鋅更顯輕薄，因此得到了廣泛的使用。
- 防曬霜添加劑的缺點
目前，納米氧化鋅作為一種廣泛使用的防曬霜添加劑，與我們主要的接觸方式為皮膚接觸。納米氧化鋅最令人擔憂的地方是它會釋放出自由基，造成細胞水平的損傷，甚至引起細胞死亡。
已有的研究結果表明，納米氧化鋅在塗抹到皮膚表面後，會通過毛孔進入毛囊結構，造成納米顆粒在皮膚毛囊中的積累。而且，積累在皮膚毛囊中的納米顆粒無法通過清洗的方式去除，要經過大約1星期左右的時間才能逐漸被皮脂腺和汗腺的分泌物緩慢清除。這些積累在皮膚中的納米顆粒究竟會對皮膚造成哪些損傷，一直是人們關注的焦點。
- 對皮膚毛囊幹細胞的影響
皮膚的毛囊結構中存在著一類特殊的毛囊幹細胞，當週圍的皮膚組織受到損傷時，這些毛囊幹細胞就會“跑”出來分化成為正常的皮膚細胞，從而達到修復損傷組織的目的。
但是，隨著年齡的增加，這類幹細胞的比例逐漸減少。最明顯的表現為，我們在兒童階段，即使皮膚表面受到了外傷，一段時間後，皮膚組織還會修復得完好如初；但是，到了老年階段，即使很小的皮膚損傷，還是會留下很明顯的疤痕。
因此，納米氧化鋅顆粒是否會影響到皮膚毛囊幹細胞的生物學功能（即影響皮膚損傷修復），這一研究顯得越來越重要。
青島農業大學生命科學學院的沈偉課題組，利用小鼠為研究模型，設計了一系列實驗。首先，研究人員對小鼠進行了1星期的納米氧化鋅皮膚塗抹；然後，從小鼠的皮膚組織中分離得到小鼠的毛囊幹細胞；接著，研究人員進行了一系列的毛囊幹細胞分化實驗。
結果顯示，納米氧化鋅塗抹組的小鼠，其毛囊幹細胞在向脂肪細胞分化，以及向神經細胞分化的過程中，效率明顯要比正常小鼠的毛囊幹細胞低很多。而且，正常小鼠的毛囊幹細胞在移植到小鼠背部皮下後，可以誘導小鼠長出新的皮毛。但是，從納米氧化鋅塗抹組的小鼠中分離得到的毛囊幹細胞，不再具有誘導皮毛再生的能力。
這些研究結果表明，塗抹在皮膚表面的納米氧化鋅會對皮膚的穩態造成一定損傷。當然，目前在防曬霜中添加的納米氧化鋅的含量比上述實驗中所用的含量要低很多，而且目前一些研究也表明，通過在納米氧化鋅表面進行一些化學物質的修飾，比如聚乙二醇（PEG）或聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包裹，可以達到避免納米材料直接和機體接觸、減少細胞毒性的效果。
目前，納米工業的發展使得我們生活環境中的納米顆粒越來越多，這無疑增加了我們與納米顆粒直接接觸的機會。如何減少納米材料的汙染，同時減輕納米材料的毒性作用，都是目前急需解決的課題。
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本文選自《科學畫報》
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