長期以來，我們一直被警告在家中和沙龍中染發(fā)的風(fēng)險。使用的產(chǎn)品可能引起過敏和皮膚刺激性-估計有1%的人對染料過敏。此外，重復(fù)使用某些染料與癌癥有關(guān)。

但是，對于越來越多的尋找染料和化妝品天然替代品的沙龍和發(fā)色愛好者，可能很快就會有解決方案。

西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，可以通過使用酶催化合成的黑色素來創(chuàng)建從金發(fā)到黑色的自然發(fā)色。

這項研究將于10月30日發(fā)表在《材料化學(xué)》雜志上。

黑色素是一種神秘而普遍存在的物質(zhì)，通常以棕色或黑色顏料的形式出現(xiàn)。美國西北大學(xué)國際納米技術(shù)研究所的研究負(fù)責(zé)人兼副主任內(nèi)森·賈內(nèi)斯基(Nathan Gianneschi)說，每種類型的生物都會產(chǎn)生黑色素，這使其成為一種容易獲得的通用材料，可在實驗室中使用。

Gianneschi說：“在人類中，它位于眼后以幫助視覺，它位于我們的皮膚中以幫助保護(hù)皮膚細(xì)胞免受紫外線傷害。” “但是鳥類也將其用作壯觀的色彩展示-孔雀羽毛完全由黑色素制成。”

Gianneschi是西北大學(xué)溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的Jacob和Rosalind Cohn化學(xué)教授，還是麥考密克工程學(xué)院的材料科學(xué)，工程和生物醫(yī)學(xué)工程教授。Gianneschi實驗室的博士后研究員Claudia Battistella是該論文的第一作者。

在為頭發(fā)上色的典型過程中，發(fā)型師使用漂白劑從頭發(fā)上剝離黑色素，然后添加氨水和染料以打開并滲透頭發(fā)的角質(zhì)層，以保持持久的顏色。實驗室其他部分中黑色素的研究激發(fā)了Battistella了解其如何用于染發(fā)劑的研究。

Battistella認(rèn)為，通過代替黑色素而不是去除黑色素并在頭發(fā)表面而不是在頭發(fā)內(nèi)部沉積顏色，她可以創(chuàng)造出一種更可持續(xù)的方式來創(chuàng)造持久的顏色。在此過程中，研究人員通過將蘑菇酶與氨基酸結(jié)合來染發(fā)，從而模仿人體中自然發(fā)生的反應(yīng)。初步研究表明，有色層可能會通過多次洗滌而持續(xù)存在。

“從設(shè)計師的角度來看，染色過程是相似的，但是這些條件比較溫和，因此需要更長的時間，”巴蒂斯泰拉說。“盡管它可以與堿結(jié)合使用，但不必使用堿，也不需要化學(xué)色素。由于我們體內(nèi)已經(jīng)含有黑色素，因此我們認(rèn)為不會對此產(chǎn)生過敏反應(yīng)。”

由于黑色素也會由于日曬和老化而在頭發(fā)中褪色，因此研究人員還想知道太陽對染料的影響。除了比傳統(tǒng)染料更溫和的過程外，用合成的黑色素覆蓋頭發(fā)還具有保護(hù)頭發(fā)免受日曬傷害的潛力，因為陽光會導(dǎo)致美白。研究表明，與未經(jīng)處理的頭發(fā)相比，用黑色素色素處理的頭發(fā)在暴露于紫外線時受到的傷害較小。

本文確定了使用合成黑色素代替?zhèn)鹘y(tǒng)染料的四個主要優(yōu)勢：

合成的黑色素避免了將氨用作基礎(chǔ)層。

用黑色素處理頭發(fā)的前體毒性較小。

該過程使用更安全，更具擴(kuò)展性的化學(xué)品。

合成黑色素的未來化妝品翻譯具有巨大潛力。

鑒于該行業(yè)希望擺脫致癌物和其他有毒化學(xué)物質(zhì)的需求，Giansanne認(rèn)為他的實驗室將能夠突破監(jiān)管行業(yè)。然后，研究小組希望找到一個愿意大規(guī)模開發(fā)這種染料的合作伙伴。從Gianneschi的角度來看，這項研究的主要動機(jī)不僅是對黑色素潛在的廣泛商業(yè)用途的興奮。

Gianneschi說：“從生物醫(yī)學(xué)的角度來看，染發(fā)過敏的人的市場很大。” “我們首先想到的是，找到一種解決方案來幫助那些人會很棒。”