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通訊作者簡(jiǎn)介
Maria-Beatrice Coltelli 教授
比薩大學(xué)土木與工業(yè)工程系教授、意大利國(guó)家材料科學(xué)與技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟成員。長(zhǎng)期從事材料科學(xué)，尤其是聚合物混合物和復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)研究。近年參與了塑料回收和可再生資源塑料領(lǐng)域的多個(gè)研究項(xiàng)目。
Giovanna Donnarumma 教授
坎帕尼亞大學(xué)實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)系教授、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任、意大利國(guó)家材料科學(xué)與技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟成員。長(zhǎng)期負(fù)責(zé)微生物學(xué)和衛(wèi)生學(xué)綜合課程的教學(xué)工作。近年參與了高性能生物基聚合物在生物醫(yī)學(xué)、化妝品和個(gè)人護(hù)理行業(yè)的應(yīng)用研究以及評(píng)估微生物抗藥普遍性的研究項(xiàng)目。
文章導(dǎo)讀
針對(duì)皺紋、老年斑、皮膚干燥、膚色不均等生理現(xiàn)象，化妝品市場(chǎng)對(duì)美容及抗衰老產(chǎn)品的需求大大增加，化妝品行業(yè)長(zhǎng)期持續(xù)保持5%至7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，且不受全球經(jīng)濟(jì)起伏的影響。新的人口趨勢(shì)、科技與消費(fèi)習(xí)慣正在潛移默化影響著化妝品行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
對(duì)于化妝品，消費(fèi)者更傾向于使用包含生物基活性分子的產(chǎn)品，追求清潔和自然之美。市場(chǎng)也需要生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)更多與皮膚相容性良好的產(chǎn)品，從而結(jié)合以健康與綠色為導(dǎo)向的消費(fèi)理念。因此，天然、綠色的化妝品成為了行業(yè)新的方向標(biāo)，而新型美容面膜的開(kāi)發(fā)也是相關(guān)科研人員的研究熱點(diǎn)。土工布
本文報(bào)道了一種利用擠壓法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉/生物多酯混合物薄膜，此材料具備良好的皮膚粘附性與相容性，同時(shí)也具有良好的動(dòng)力學(xué)特性，可快速高效地釋放表面活性成分，展示了作為美容面膜原材料的巨大潛力。
膜力四射的未來(lái)美容面膜原材料潛力
文章使用的原材料中，聚羥基脂肪酸酯 (PHA) 是一種從細(xì)菌中提取的生物聚合物，具有非常高的生物相容性與較低的溫室氣體排放特性，在環(huán)境和生物工程方面具有極佳的應(yīng)用前景。淀粉是高等植物中主要的碳水化合物儲(chǔ)備，也是一種非常豐富的生物聚合物，被廣泛應(yīng)用于非食品領(lǐng)域 (如膠水、增稠劑、皮膚舒緩劑等)。酸丁二醇酯 (PBSA) 和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PBAT) 作為應(yīng)用眾多的兩種生物多酯，短時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)完全再生和生物降解，適用于制備生物塑料薄膜，將淀粉與其他產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)展示優(yōu)秀的機(jī)械性能。本研究討論了PHA、可塑化淀粉和生物多酯 (PBSA和PBAT) 混合物作為制備美容面膜原材料的可能性。
全新面膜生產(chǎn)工藝發(fā)展前景廣闊
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生物聚酯在熔化過(guò)程所需的高溫條件下穩(wěn)定性有限，這也是工業(yè)應(yīng)用的難點(diǎn)之一。一般在加工時(shí)，必須控制溫度，使其略高于熔點(diǎn)，以避免聚合物降解。本研究通過(guò)不同原材料組合、加工方式和外界溫度的實(shí)驗(yàn)探索，發(fā)現(xiàn)了140 ℃溫度條件下擠壓聚羥基脂肪酸酯/淀粉/生物多酯混合物薄膜進(jìn)一步改善了薄膜混合物的性能。土工布
對(duì)于壓縮成型的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)面膜所需的時(shí)間主要是切割和包裝，而非薄膜生產(chǎn)。通過(guò)自動(dòng)化的平模擠壓廠生產(chǎn)的面膜可以生產(chǎn)超過(guò)60萬(wàn)件/年，相比于傳統(tǒng)的無(wú)紡布工業(yè)方法更具競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)間質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞的檢查，表面形態(tài)更不均勻的壓縮成型版本混合物能維持角質(zhì)細(xì)胞的高代謝活性，同時(shí)顯示了更強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)活性，能夠有效幫助傷口愈合，緩解皮膚損傷和炎癥狀態(tài)。
此外，添加PBSA和PBAT也是一個(gè)好策略。在140 ℃下擠壓加工后，混合物薄膜在潤(rùn)濕后對(duì)皮膚顯現(xiàn)了良好的粘附性，同時(shí)這些薄膜可以在30分鐘內(nèi)釋放超過(guò)80%的表面成分，這顯示出快速的動(dòng)力學(xué)特性。
這項(xiàng)研究制備的利用擠壓法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉/生物多酯混合物薄膜代表了一種有發(fā)展前景的替代方案，展示了其用作美容面膜原材料的巨大優(yōu)勢(shì)與潛力。而通過(guò)選擇成分和材料加工方面的探索，也表明生產(chǎn)具有定制性能和可加工性美容面膜的可能性。此外，研究人員計(jì)劃對(duì)面膜表面添加釋放到皮膚上的功能添加劑方面展開(kāi)后續(xù)工作。土工布
歡迎閱讀英文原文
Coltelli, M.-B.; Panariello, L.; Morganti, P.; Danti, S.; Baroni, A.; Lazzeri, A.; Fusco, A.; Donnarumma, G. Skin-Compatible Biobased Beauty Masks Prepared by Extrusion. J. Funct. Biomater.2020, 11, 23.
文案審校
孫有良 博士 清華大學(xué)藥學(xué)院
Journal of Functional Biomaterials期刊介紹
主編：Francesco Puoci, Università della Calabria, Italy
領(lǐng)域涵蓋生物材料的基礎(chǔ)科學(xué)和工程學(xué)等方面。生物材料的制備、性能、應(yīng)用和在生物體環(huán)境中的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)特性。重點(diǎn)關(guān)注生物材料在牙科、骨科、組織工程、再生藥物、藥物輸送和釋放、癌癥治療、健康檢測(cè)等方面的應(yīng)用。鼓勵(lì)領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者發(fā)表相關(guān)實(shí)驗(yàn)、理論、模擬、綜述等方面的學(xué)術(shù)文章。
2020 CiteScore：7.3
Time to First Decision：17 Days土工布
Time to Publication：46 Days