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COVID-19激发了科学界的潜能。一些新发明、新研究的影响力,在改变世界各行业规则的同时,可能会辐射到家庭和个人护理品行业。美容行业一直与医疗健康紧密相连。本文节选了一些独特的“黑科技”,虽然目前只是一些“火苗”,但未来可能“燎原”。希望本文能帮助大家提前一窥未来,并激发新的见解。
exo宣称他们的皮肤保湿乳液, 一瓶含有1.5亿个Zen3外泌体
在这篇文章我们将讨论COVID-19期间的三大技术遗产:数字化转型、围绕口罩的新技术,以及外泌体的研究。
—数字化转型—
我们正处在一个数字化转型的过程中,疫情加速了这一趋势。云计算、物联网、人工智能、甚至超级人工智能的相互作用将驱动未来世界。
物联网(IoT)的概念简单来说,就是将网络连接和计算功能扩展到传感器,使日常物品能够在无需人工直接干预的情况下交换数据。数字转型已经在处理疾病传播方面发挥了巨大作用,在其他各个领域的潜力都值得期待。
物联网监控洗手行为
为了防止疾病病原体传播,疾病预防控制中心的建议是“用肥皂洗手,擦洗20秒,然后漂洗并干燥.......”但是,日常的洗手大家很难做到如此严格。即使在没有COVID-19的情况下,约70%的诺如病毒感染是因厨工或者食品工人的手部污染了食品引起的。
解决此问题的一种方法是引入“智能水槽”(smartsinks)来监控洗手情况。引用其最近的一项专利申请中的描述:这些水槽包含传感器,可跟踪洗手过程,实时建议用户遵守卫生规则,并向中央处理器报告洗手行为。当需要再次洗手时,智能洗手设备会发送提醒信息。
如今,利用手表、手机可以轻松实现数字监控,随时掌握自己的健康状况。
远程医疗和可穿戴
可穿戴式健身追踪器和智能手表的流行,表明普通消费者是愿意接受这类技术进步的。
物联网正在通过移动和可穿戴设备进行数据采集和监测,从而改变提供医疗保健的方式,使人们能够自我监测、自我管理健康状况,并允许医疗保健专业人员在必要时进行干预。COVID-19大流行加快了医疗保健领域的数字化转型,并迫使其适应灵活的临床试验模型。
传感器派上大用场。可以用于检测咳嗽和打喷嚏,可以在手离脸太近时发送信号,可以在社交距离太近时发出信号.......甚至出现了一种与化妆品相关的初步设计,它对妆容本身没有影响,但当你频繁触摸脸部嘴部,并摩擦时,你手上的残留物会产生颜色,即时提醒你停止这种不卫生行为。
未来我们预计以冠状病毒为首的流感,以及其他各种疾病,都将长期与人类社会共存。良好的卫生习惯不是件小事,它是值得更多关注的,更别提腺病毒还与肥胖症有紧密的关系。
肥胖是因为生活方式、饮食结构或者遗传?不,可能只是因为你生病了。一些新研究发现,腺病毒通常与感冒症状相关,但腺病毒-36是一种“致脂肪性”病毒。腺病毒通过咳嗽、打喷嚏和脏手传播,同样能够引发消化不良和结膜炎。早前的研究显示,感染腺病毒的鸡和老鼠体重增加的速度要超过没有感染的同伴,即使它们的食物摄入量没有任何差别。人体研究结果显示,近1/3的成年肥胖人群携带腺病毒,这一比例在“瘦子一族”中仅为11%。比较精确的说法是:病毒不是导致肥胖的唯一原因,但一些肥胖病例可能与病毒感染有关。所以“肥胖带有传染性”这句话是有道理的。如果能设计美容辅助设备,帮助形成良好的卫生习惯,不仅可以抵御COVID-19、流感,甚至肥胖症,何乐而不为?
最近有一项发明是一种可穿戴的“即时粒子检测器”,该检测器使用紫外线来检测粒子,并根据其紫外线反馈的信号来确定这个物品或者区域是否危险。我们可以预见到,未来的智能穿戴美容配件也会有这个功能:用于预警身边可能存在的微生物病原体和有害污染物颗粒。
还有一个值得借鉴的地方是个性化医疗,个性化医疗里的技术和思路都可以引申到个性化美容。
随着个性化医疗越来越接近现实,并且远程医疗也在不断发展,用于诊断和治疗的计算机辅助方法和系统也正在开发中。“决策分析”(decisionanalysis)是目前常用的系统,医生可以通过决策分析来优化处方,但决策分析仅单方面考虑了医生,没有考虑到病人是否会遵循这一处方。这就类似于化妆品公司的决策分析,在有限的消费者测试的指导下开发化妆品,结果消费者“完美”避开了所有你的精心设计........
在医疗场景中,“博弈论Gametheory”为决策分析提供了一种补充方法,既考虑医生的专业知识,也考虑患者的愿望、恐惧和偏见。决策分析与博弈论正在相结合,用于各种医疗场景,以及预测流行疾病的趋势。我们可以预见有一天这种方法将用于指导消费者的个性化化妆品和护理产品。现在已经有了初级的美容辅助工具—“魔术镜”(美容镜),通过跟踪外观,来提供数据并指导消费者进行个性化的个人护理和美容。
随着物联网、云计算和人工智能的出现,曾经被视为有风险、不确定性的东西都可以被减轻或消除。如今,在临床研究中拥抱和扩大移动数字工具的意愿从未如此强烈。
例如,为了指导医疗服务提供者,如今的技术可以为每个人模拟一个数字“双胞胎”,用这个“双胞胎”来检测导致不良反应或无法吸收、或者因患者的新陈代谢而变得无用的药物。在个人护理行业中,这样的“数字双胞胎”可以避免对局部配方成分的过敏反应。
—口罩的影响只是闷痘?—
COVID19的影响之一就是普及了戴口罩这一习惯。目前美容行业关于口罩的讨论大多是:口罩闷痘、对皮肤的影响、舒适度等等。一些新的趋势显示,你要关注的不止如此。
卫生组织建议佩戴的口罩是N95口罩、医用外科口罩,但它们真的很不美观.....口罩正在发展成为一种具有压印设计或有色彩设计的美容配件。但装饰性口罩通常不符合N95减少可吸入颗粒物的标准。但这一情况会因一种新技术而改变:在喷气织机和箭杆织机上使用提花织造机器。
在提花织造工艺中,打孔卡具有多排细小的穿孔,用以引导经纱向上或向下按规定的织造图案进行织造。这个过程并不新鲜。1801年,它以其发明者约瑟夫•玛丽•雅卡尔(JosephMarieJacquard)的名字命名,并经常用于生产织锦和锦缎面料。
使用包括激光切割机在内的现代切割机对提花工艺进行修改,可以生产出符合N95标准的口罩。此外,提花织造口罩可清洗、可重复使用。因此,COVID-19时代可能会出现一种新产品:达到N95质量的、可重复使用的、作为美容/化妆品配件的提花口罩。
另外,如果人们继续戴口罩,必然会有需求:希望化妆品不要沾染到口罩上。这一点也值得配方师注意。
长时间佩戴口罩会导致不适,导致口罩佩戴的依从性下降。最近一个新成分申请了专利,能提供凉爽感,专门用于缓解戴口罩时的不适。该成分应用于鼻子的外鼻孔,公开的资料显示其材料为1-二异丙基-磷脂烷(1-diisopropylphosphinoalkanes)。不过,FDA认为能产生这种清爽感觉的成分是药物API,而不是化妆品。例如,在美国,薄荷醇可以作为一种活性成分用于非处方药产品,也可以当作活性药物成分,作为药物名称。FDA已经发布了《用于局部给药系统的薄荷醇和水杨酸甲酯贴剂测试指南草案》。FDA还警告说,局部使用薄荷醇、水杨酸甲酯和辣椒素在少数案例中会引起灼伤。
—外泌体研究—
在严重的新冠肺炎感染中,患者可能会出现急性呼吸窘迫,这是由对病毒的过度炎症反应引起的(在我国大多被称为“炎症风暴)”。当病毒攻击人体时,被感染的细胞释放炎性小体。这是细胞被损伤的一种正常反应。在正常情况下,炎性小体在组织中诱发炎症,从而开始修复和恢复过程。如果出现上述的自身免疫性疾病,过度炎症反应会导致疾病、甚至死亡。
炎性小体是一种多蛋白复合物,是先天免疫系统的受体和传感器,在感染时触发细胞因子的释放,启动炎症过程,在正常情况下,会启动愈合过程。然而,一些COVID-19患者的过度炎症反应导致细胞因子风暴,导致肺部出现透明质酸风暴:大量类“果冻状”透明质酸凝胶物在肺中形成和积累,导致急性呼吸窘迫,在某些情况下甚至导致死亡。
细胞间的信号传导和细胞控制介质的运输,如炎性小体,是通过细胞外囊泡或外泌体在细胞间运输的。这些微小的脂质囊泡充当血管的作用,携带控制多细胞生物系统的分子。外泌体在细胞内的内体中形成,并通过与细胞膜融合和出芽的过程释放到细胞外基质中,这一过程几乎与内吞作用相反。最初,外泌体被认为是一个“垃圾袋”,可以将不需要的蛋白质倾倒入成熟的红细胞中。后来发现,外泌体是细胞外囊泡,包含特定的蛋白质、脂质、RNA和DNA组成。
外泌体在很多重要过程中发挥重要作用,包括血管生成、抗原递呈、凋亡、凝血、细胞稳态、炎症和细胞间信号传导等。外泌体包含RNA、蛋白质、酶、脂类等精确组分,这些组分与外泌体产生的细胞有关,并且它们通过这些成分的细胞间转移来实现其功能。通过这种方式,外泌体影响各种疾病的生理和病理过程,包括癌症病变、神经退行性疾病、感染和自身免疫性疾病。
外泌体已开发美容应用
外泌体的研究是一个迅速发展的新兴研究领域,仍处于起步阶段。但是外泌体已经作为INCI词典的成分出现(人脂肪源间充质细胞外泌体,人脂肪基质细胞外泌体,人羊水诱导的多功能细胞外泌体,人羊水间充质干细胞/胚胎滋养层细胞外泌体,人类脐带血祖细胞外泌体,人真皮成纤维细胞诱导的多能细胞外泌体,人脐带间充质干细胞外泌体,牛奶外泌体)。
(HumanAdiposeDerivedMesenchymalCellExosomes,HumanAdiposeStromalCellExosomes,HumanAmnioticFluidInducedPluripotentCellExosomes,HumanAmnioticFluidMesenchymalStemCell/TrophoblastCellExosomes,HumanCordBloodProgenitorCellExosomes,HumanDermalFibroblastInducedMultipotentCellExosomes,HumanUmbilicalMesenchymalStemCellExosomes,MilkExosomes)
外泌体已经在皮肤保湿乳液中受到了吹捧。美国一个品牌exo表示,他们正在通过智能、大胆的精简产品,将外泌体生物学的领先突破与下一代天然成分融合在一起。exo开发了专有的Zen3外泌体技术。根据exoSkinSimple的宣称,他们的Bio.digitalPerfectionMoisturizer每个容器中含有1.5亿个Zen3外泌体。快速计算表明,这种外泌体浓度约为0.00000000000001%!(您可以在参考文献44和45查看这家品牌官网)
此外,如果此类产品提出了治疗或预防性声明,那么它将被FDA界定为药品监管。如果未做出任何治疗或预防性声明,但该产品确实影响了人体的结构或功能,那么FDA可能会将其视为贴错商标的药物。
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关于作者:
BobRobert在ICI(英国帝国化学工业集团),联合利华和BFGoodrich(百路驰)经历了25年的职业生涯后,加入了学术界,并担任南密西西比大学聚合物与高性能材料学院的教授、主席兼主任。在2016年从大学退休后,Bob创建了RobertLochhead咨询公司。Bob曾两次担任SCC主席,还曾担任国际配方化学家协会主席。Bob是SCC的会员,也是皇家化学学会的会员。获得的荣誉包括:SCC的MaisonG.DeNavarre奖章,SCC优异奖,AIChE的化学先锋奖和塑料工程师教育奖。Bob于2019年12月获得SCC的终身服务奖,并于2020年被任命为IFSCC的前三名研究员之一。
Margaret的最初职业是英国格拉斯哥皇家医院血液学部的药物试验研究助理。在成为两个女儿的全职母亲之后,在职业生涯的后期,她在洛兰县社区学院和南密西西比大学教授发展性数学课程(developmentalmathematics)。Margaret现在是LochheadConsultingLLC的合伙人。
本文节选编译自Happi-“TheInventionLegacyofCOVID-19&ImplicationsforHome&PersonalCare”,原文有改动。
原作者:RobertandMargaretLochhead,LochheadConsultingLLC整理:Daisy姚舜