En strandelskers drøm:Et skridt mod langtidsholdbar solcreme

I en perfekt verden, folk ville flittigt genanvende solskærmen hvert par timer for at beskytte deres sarte hud mod skadelig solstråling. Men i virkeligheden, få mennesker overholder faktisk retningslinjerne for genansøgning, og dem, der gør, nyder næppe opgaven. For at udvikle solcremer, der holder længere, forskere forsøger at besvare et grundlæggende spørgsmål:Hvordan virker solcreme-ingredienser?

Forskerne vil præsentere deres arbejde i dag ved det 253. nationale møde og udstilling af American Chemical Society (ACS). ACS, verdens største videnskabelige samfund, afholder mødet her til og med torsdag. Den har mere end 14, 000 oplæg om en bred vifte af videnskabelige emner.

"Solcremer har eksisteret i årtier, så du skulle tro, vi ved alt, hvad der er at vide om dem - men det gør vi virkelig ikke, "Vasilios Stavros, Ph.D., siger. "Hvis vi bedre forstår, hvordan molekylerne i solcreme absorberer lys, så kan vi manipulere molekylerne til at absorbere mere energi, og vi kan beskytte molekylerne mod nedbrydning. Hvis molekylet ikke nedbrydes, der er ingen grund til at ansøge igen. "

En typisk solcreme, der sælges på et apotek, indeholder mange forskellige ingredienser, Stavros forklarer. "Vi ønskede at bryde disse lotioner og cremer ned som et puslespil - tag en af ​​ingredienserne og forstå det fra et molekylært synspunkt uden interaktioner fra de andre komponentdele."

Forskerne, som er ved University of Warwick (UK), startede med at fokusere på solcreme ingredienser kaldet kemiske filtre, som er molekyler, der absorberer UV-lys. De har undersøgt omkring 10 almindelige kemiske filtre indtil videre. Når disse molekyler absorberer energi fra solen, Stavros forklarer, de kommer ind i en ophidset elektronisk tilstand. Andre molekyler vil sandsynligvis bryde under solens blænding, nogle gange frigiver farlige frie radikaler. Men i stedet for at gå i stykker, kemiske filtre kan ryste sig selv tilbage til den mere stabile jordtilstand, frigiver energi som harmløs varme. Problemet er, at disse kemiske filtre kan mislykkes, bryde i stykker eller sidde fast i ophidset tilstand.

For at finde ud af, hvordan man forhindrer kemisk filterdysfunktion, Stavros' team brugte lasere til at simulere solens energi og til at overvåge strømmen af ​​energi gennem de kemiske filtre, mens molekylerne bevæger sig fra grundtilstanden til den exciterede tilstand og tilbage igen (eller ej). For eksempel, forskerne fandt ud af, at omkring 10 procent af molekylerne i solcremeingrediensen oxybenzone bliver låst i en ophidset tilstand, når laseren skinner på dem. "Når det kemiske filter er i en exciteret tilstand, dets atomer roterer omkring visse bindinger, " siger Stavros. "Hvis vi kan manipulere denne rotation ved at tilføje forskellige kemiske grupper, vi kunne hjælpe molekylet med at finde vej tilbage til grundtilstanden, " han siger, bemærker, at de planlægger at arbejde på dette projekt snart.

Ud over, forskerne begynder at studere filtrene i en sammenhæng, der ligner en egentlig solcreme, snarere end i isolation. "Vi øger den molekylære kompleksitet, bygge puslespillet, " siger Stavros. Han tilføjer, at det har været en udfordring at analysere dataene, men en som holdet tackler frontalt. Til sidst, dataanalyserne og de kemiske manipulationer burde kaste mere lys over, hvordan solcremer beskytter mod solskader, så forskerne kan udvikle længerevarende påfund.