qPCR技术在化妆品
领域的应用导读
DEVELOPMENT TREND
作用原理及功效、安全性应用
qPCR技术显著地拓宽了PCR在生命科学领域的探索与应用范畴，涵盖了诸如感染性疾病的病原检测、肿瘤遗传性疾病的分子分型、移植配型的精准匹配、以及个性化医疗方案的制定等医学前沿。特别地，在临床医学检验的精准化进程和食品安全检测的高效实施中，qPCR技术展现出了迅猛的发展势头，已成为众多病原微生物诊断不可或缺的金标准方法。
如今，qPCR在化妆品领域的应用发展也日益广泛。
qPCR作用原理
qPCR（Quantitative Polymerase Chain Reaction），也称为实时荧光定量PCR，是一种用于定量分析特定DNA片段扩增的技术。与常规PCR的原理相同，DNA样本在热循环中经历变性（加热使双链DNA分开）、退火（引物与DNA模板结合）和延伸（DNA聚合酶合成新的DNA链）三个步骤。每个循环结束后，目标DNA片段的数量都会翻倍。
常规PCR借助电泳对扩增反应的终产物进行半定量及定性分析，qPCR则是使用荧光染料（如SYBR Green）或荧光探针（如TaqMan探针）来标记扩增的DNA。
qPCR在化妆品领域的应用
一、化妆品原料的功效性评价
01
保湿功效评价
利用HaCaT细胞建立皮肤屏障损伤模型，加入化妆品原料后，通过qPCR技术检测皮肤细胞中与保湿相关的基因表达情况，如AQP3（水通道蛋白3）、FLG（丝聚蛋白）等在维持皮肤屏障和保湿功能中起着重要作用的基因，从而评估原料的保湿功效。
02
控油功效评价
建立SZ59细胞模型，设置空白和样品组，通过qPCR技术检测皮脂腺细胞中与皮脂分泌相关的基因表达，如5α-还原酶（Srd5α1和Srd5α2）等，从而评估化妆品原料的控油效果。
03
抗衰老与美白功效评价
qPCR可用于检测与皮肤老化和色素沉着相关的基因表达。例如，抗衰老成分可以通过调控与细胞增殖、胶原蛋白合成相关的基因，而美白成分则可能影响与黑色素生成相关基因（如TYR、MITF）的表达。
04
抗炎功效评价
通过qPCR检测促炎因子（如IL-1α）的表达水平，可以评估化妆品成分的抗炎作用。例如，有研究使用qPCR技术评价不同洋葱提取物对LPS诱导的RAW264.7小鼠巨噬细胞的抗炎作用，结果表明AP50E显著降低了促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。
三种洋葱提取物处理下的促炎因子表达水平
二、化妆品安全性评价
01
微生物检测
qPCR可以快速检测化妆品中的微生物污染情况，通过特异性DNA探针快速定量化妆品中的细菌、真菌等有害微生物，确保化妆品符合微生物学标准。
这篇文章探讨了使用qPCR检测化妆品中细菌污染和评估防腐剂有效性的可能性。文章指出，目前化妆品中细菌污染的检测主要依赖于耗时的培养法，例如平板计数和微生物鉴定。而在化妆品中提取细菌DNA方面取得突破后，qPCR可以成为一种更快速、准确和灵敏的检测方法。
丙二醇和EDTA处理的乳膏中的铜绿假单胞菌DNA扩增结果
02
检测验证反应与过敏反应
某些化妆品成分可能引发炎症或过敏反应，qPCR可以检测与炎症反应相关的基因（如IL-6、TNF-α等）的表达水平，帮助评估化妆品对皮肤免疫系统的影响。这种方法可以用于筛选具有低炎症潜力的成分，确保化妆品的安全性。
03
基因毒性评估
qPCR还可以用于评估化妆品成分是否具有基因毒性，即成分是否会引起基因突变或DNA损伤。通过检测DNA损伤标志基因（如P53）的表达，可以评估成分的安全性，减少潜在的致癌风险。
三、qPCR助力化妆品个性化定制
随着基因检测和个性化医疗的发展，通过qPCR技术检测消费者的皮肤基因表达情况，了解其对不同化妆品成分的敏感性和适应性，从而实现化妆品的个性化定制。
qPCR推动化妆品研发创新
qPCR技术为化妆品研发提供了有力的技术支持，通过检测不同基因的表达情况，研究人员可以更深入地了解皮肤生理机制和化妆品的作用机制，从而开发出更加安全、有效、个性化的化妆品产品。
尽管qPCR技术在化妆品领域的应用前景广阔，但仍面临一些挑战，如技术操作的复杂性、成本较高等。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，qPCR技术在化妆品领域的应用将更加广泛和深入。同时，随着消费者对化妆品安全性和功效性的要求不断提高，qPCR技术将在化妆品研发、生产和评价中发挥越来越重要的作用。
参考文献：
[1] Lee, H. S, Kwon, Y. J, Seo, E. B, et al. Anti-inflammatory effects of Allium cepa L. peel extracts via inhibition of JAK-STAT pathway in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Journal of ethnopharmacology, 317, 116851.
[2] Bermond, C, Cherrad, S, Trainoy, A, et al. Real-time qPCR to evaluate bacterial contamination of cosmetic cream and the efficiency of protective ingredients. Journal of applied microbiology, 132(3), 2106–2120.
[3] Yossa N, Huang S, Canida T, et al. qPCR detection of viable Bacillus cereus group cells in cosmetic products. Sci Rep. 2023;13(1):4477.
[4] 蒋旭峰 等，一种用于评价化妆品原料保湿功效的试剂盒及方法。
[5] 李周欣 等，一种用于评价化妆品原料控油功效的方法及试剂盒。
华代生物qPCR技术平台
在qPCR检测服务中，华代生物不仅能提供专业的基因检测服务，还能深入拓展至化妆品成分体外功效实验领域。
通过先进的qPCR技术平台和皮肤细胞模型，评估化妆品成分对皮肤细胞增殖、分化、代谢等生理过程的影响，以及保湿、美白、控油、抗衰老等特定功效的验证，为化妆品的研发、优化及市场推广提供强有力的数据支持。
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