ابتكر علماء جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس تركيبة معدنية واقية من الشمس تترك كمية أقل بكثير من البقايا الطباشيرية الشاحبة التي غالبًا ما تثني الناس عن استخدام الحماية من الشمس كل يوم.
أوصى أطباء الجلد منذ فترة طويلة باستخدام واقي الشمس يوميًا لتقليل التعرض للأشعة فوق البنفسجية. الكثير من الأشعة فوق البنفسجية هي السبب الرئيسي الذي يمكن الوقاية منه لسرطان الجلد، وهو أكثر أنواع السرطان شيوعًا في الولايات المتحدة.
وعلى الرغم من هذه المخاطر، فإن العديد من الأشخاص لا يستخدمون واقي الشمس بانتظام. إحدى الشكاوى الشائعة هي أن واقيات الشمس المعدنية التي تحتوي على أكسيد الزنك يمكن أن تترك طبقة بيضاء أو رمادية ملحوظة على الجلد.
إعادة تشكيل أكسيد الزنك لتقليل الزهر الأبيض
تشير دراسة أجراها باحثون في مركز UCLA Health Jonsson الشامل للسرطان إلى أنه يمكن معالجة المشكلة دون إنشاء مكون كيميائي جديد تمامًا. وبدلاً من ذلك، قام الباحثون بتغيير الشكل المادي لجزيئات أكسيد الزنك المستخدمة بالفعل في العديد من مستحضرات الوقاية من الشمس المعدنية.
قام الفريق بتصميم أكسيد الزنك في هياكل مجهرية ذات أربعة أذرع تعرف باسم رباعيات الأرجل. ووفقا للباحثين، فإن هذه الجسيمات توفر حماية قوية ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة بينما تنتج كمية أقل من اللون الأبيض مقارنة بتركيبات أكسيد الزنك التقليدية.
النتائج نشرت في رسائل مواد ACSيمكن أن يدعم الوقاية من سرطان الجلد عن طريق جعل واقي الشمس المعدني أكثر جاذبية وتشجيع الاستخدام المنتظم بين الأشخاص الذين لديهم مجموعة واسعة من ألوان البشرة.
قال بول س. فايس، كبير مؤلفي الدراسة، والذي يشغل كرسيًا رئاسيًا في جامعة كاليفورنيا وأستاذًا متميزًا في الكيمياء والكيمياء الحيوية والهندسة الحيوية وعلوم وهندسة المواد في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وباحثًا في مركز جونسون الشامل للسرطان التابع لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “لا يتعلق الأمر بمستحضرات التجميل فقط”. “إذا كان تحسين مظهر واقي الشمس يؤدي إلى استخدام أكثر اتساقًا، فقد يكون له آثار حقيقية على الوقاية من سرطان الجلد.”
لماذا يهم مظهر واقي الشمس؟
قد تكون الفوائد المحتملة ذات أهمية خاصة للأشخاص ذوي البشرة الداكنة. غالبًا ما يكونون أقل عرضة لاستخدام واقي الشمس باستمرار، ومن المرجح أن يتم تشخيص إصابتهم بسرطان الجلد في مرحلة لاحقة.
على الرغم من أن سرطان الجلد، وهو الشكل الأكثر فتكًا من سرطان الجلد، أقل شيوعًا بين الأشخاص ذوي البشرة الداكنة، إلا أن الأبحاث تشير إلى أنهم أكثر عرضة للوفاة بسبب المرض. أحد الأسباب هو أن سرطان الجلد غالبا ما يتم اكتشافه في وقت لاحق، عندما يصبح العلاج أكثر صعوبة.
بالنسبة للمؤلف الأول AJ Addae، وهو مرشح دكتوراه في علم الأحياء الكيميائي بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ورجل أعمال في مجال علوم التجميل، فقد نشأ البحث من تجربة شخصية.
قال آدي: “لقد بدأت أفكر في هذا الأمر لأنني شعرت بالإحباط بسبب مظهر واقي الشمس المعدني على بشرتي”. “جاء الكثير من حافزي من تجربتي الخاصة في محاولة استخدام واقي الشمس المعدني والتعامل مع الجبيرة البيضاء وغيرها من المشكلات الجمالية القبيحة. وقد دفعني هذا ببساطة إلى تجنب واقي الشمس تمامًا. وأصبح هذا الإحباط حقًا نقطة البداية لهذا العمل.”
لماذا تبدو واقيات الشمس المعدنية طباشيرية
يستخدم أكسيد الزنك على نطاق واسع في مستحضرات الوقاية من الشمس المعدنية لأنه يمنع الأشعة فوق البنفسجية فئة A، التي تساهم في شيخوخة الجلد، وكذلك الأشعة فوق البنفسجية فئة B، التي تسبب حروق الشمس وتزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد. تصنف إدارة الغذاء والدواء الأمريكية أكسيد الزنك على أنه آمن وفعال.
يوصى عادةً باستخدام واقيات الشمس المعدنية للأشخاص ذوي البشرة الحساسة أو البشرة المعرضة لحب الشباب أو الوردية أو أولئك الذين يفضلون الخيارات غير الكيميائية.
ومع ذلك، غالبًا ما تتجمع جزيئات أكسيد الزنك القياسية في كتل. هذا يمكن أن يجعل تركيبات الواقي من الشمس أقل استقرارًا ويتسبب في تشتيت الجزيئات للضوء المرئي، مما يؤدي إلى إنتاج بقايا بيضاء أو رمادية ملحوظة بشكل خاص على ألوان البشرة الداكنة.
قام فريق UCLA بالتحقيق فيما إذا كان تغيير بنية الجزيئات يمكن أن يمنع هذا التكتل ويحسن مظهر واقي الشمس.
يتكون معظم أكسيد الزنك المستخدم في واقي الشمس من جزيئات نانوية صغيرة جدًا وكروية تقريبًا يتم إنتاجها من خلال طرق التصنيع الكيميائية. بالنسبة للدراسة الجديدة، قام الباحثون بفحص جزيئات أكبر بكثير تم إنشاؤها من خلال عملية اللهب ذات درجة الحرارة العالية الحاصلة على براءة اختراع. تأخذ هذه الجسيمات شكل رباعيات الأرجل الصغيرة.
وقال أداي: “بسبب بنيتها، فإن هذه الجسيمات على شكل رباعي الأرجل لها مواجهات وتشكل شبكات مسامية بدلا من الانهيار إلى كتل”. “لا يمكنهم حزمها بإحكام وتجميعها، لذلك تظل موزعة بالتساوي في واقي الشمس.”
حماية SPF 30 مع ثبات أفضل
وقارن الباحثون أكسيد الزنك على شكل رباعي الأرجل مع جزيئات أكسيد الزنك النانوية التقليدية الموجودة عادة في واقي الشمس المعدني. قدمت صيغ رباعيات الأرجل العديد من المزايا العملية.
عندما تم استخدام النوعين من أكسيد الزنك بنفس التركيز، وصل واقي الشمس الذي يحتوي على رباعيات الأرجل إلى عامل حماية من الشمس (SPF) يبلغ حوالي 30. وهذا المستوى من الحماية مشابه لما توفره واقيات الشمس المعدنية القياسية.
كما ظلت مستحضرات رباعيات الأرجل أكثر استقرارًا مع مرور الوقت. لقد أظهروا علامات أقل للانفصال أو أن تصبح سميكة بشكل غير عادي.
وكان التحسن الأكثر وضوحًا يتعلق بكيفية تفاعل الجسيمات مع الضوء. في التجارب المعملية والتطبيقات الخاضعة للرقابة على الجلد، أنتج واقي الشمس رباعي الأرجل مظهرًا أكثر دفئًا يتناسب بشكل وثيق مع ألوان البشرة الطبيعية. لم يخلق نفس اللون الأبيض أو الرمادي المكثف المرتبط بأكسيد الزنك التقليدي.
وحقق الباحثون هذا التأثير دون استخدام أصباغ مضافة أو طبقات متخصصة لإخفاء البقايا.
وقال آدي: “عندما وزعته على بشرتي، لم أحصل على القالب الأبيض الذي أراه عادة مع أكسيد الزنك”. “كانت تلك هي اللحظة التي أدركت فيها أن هذا يمكن أن ينجح حقًا.”
وأضاف فايس، وهو أيضًا عضو في معهد California NanoSystems Institute في جامعة كاليفورنيا ومركز UCLA Goodman-Luskin Microbiome: “ما أدهشنا هو مدى سرعة نجاحه”. “لقد أظهرت التركيبات الأولى بالفعل فرقًا واضحًا.”
من علم المواد إلى الوقاية من سرطان الجلد
ستتطلب تقنية الوقاية من الشمس اختبارات إضافية قبل أن تصبح متاحة تجاريًا. ومع ذلك، يقول الباحثون إن النتائج توضح كيف يمكن لعلم المواد أن يساعد في معالجة عائق عملي أمام الوقاية من سرطان الجلد.
وقال آدي: “إن أفضل واقي من الشمس هو الذي سيستخدمه الناس بالفعل”. “إذا كان من الممكن جعل أكسيد الزنك يبدو أفضل على المزيد من ألوان البشرة دون التضحية بالحماية، فقد يساعد ذلك المزيد من الأشخاص على حماية أنفسهم من أخطر تأثيرات الشمس.”
يتعاون الباحثون الآن مع قسم الأمراض الجلدية التابع لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، بما في ذلك عيادة البشرة الملونة التابعة لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. إنهم يخططون لفحص كيفية تفاعل جزيئات رباعيات الأرجل مع ميكروبيوم الجلد ومواصلة العمل نحو تطبيقات في العالم الحقيقي.
الوجبات السريعة الرئيسية
- عادةً ما تترك واقيات الشمس المعدنية المصنوعة من أكسيد الزنك طبقة بيضاء أو طباشيرية مرئية على الجلد.
- ووجد الباحثون في جامعة كاليفورنيا أن تغيير جزيئات أكسيد الزنك إلى أشكال رباعيات الأرجل بأربعة أذرع يمكن أن يقلل من هذا التأثير.
- في الاختبارات المعملية والتطبيقات الجلدية الخاضعة للرقابة، بدت تركيبات رباعيات الأرجل أكثر دفئًا وأقرب إلى درجات لون البشرة الطبيعية بدلاً من إنتاج قالب أبيض أو رمادي قوي.
المؤلفون الآخرون للدراسة هم جينيفر أويانغا والأستاذ المشارك في أطروحة آدي جوستين كارمان من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، والبروفيسور يوجيندرا كومار ميشرا من جامعة جنوب الدنمارك.
تم تمويل الدراسة جزئيًا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم، ومبادرة التحدي في جامعة كاليفورنيا، ومنحة Sigma Xi IFoRE Grant-in-Aid.
اكتشاف المزيد من استشارات أونلاين
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
