微流控技术在化妆品领域的应用

文摘   2024-11-14 10:00   广东  


微流控技术(microfluidics)是一种在微米尺度的流道内对纳升或皮升量级的液体进行操纵或控制的技术,该技术着重于构建微流控通道系统来实现各种复杂的微流控操纵功能。也被称为“芯片实验室”。


微流体装置产生的乳液尺寸可以控制在几微米到几百微米之间,具体取决于各种参数,例如流速、流体粘度、添加剂和微流体通道的几何形状。微流控制备技术因其对微小流体的精确控制能力,可以设计出不同类型的微乳液和包裹活性物质的单分散递送载体,令有效成分获得稳定性、缓释、靶向等功能。


根据微流控芯片的基本结构可分为同轴聚焦型、流动聚焦、T-型和Y-型,可用于制备单重液滴。




微流控技术在化妆品行业的应用





制备多重乳液体系

在第一个阶段中,油相进入水连续相后,就能够制备得到水包油的乳液滴;第二个阶段中,水包油液滴进入油连续相后,就能够生成高质量的油包水包油液滴。


通过微流控技术制备的多重乳液体系,不仅具有优异的稳定性,还能够同时包含多种有效成分,对皮肤温和,是功能性和美容性兼有的分散体系。


微流控制备法是通过微通道设备制备单一构型多重乳液的技术。多重乳的制备在微米尺度的空间完成,微通道的性质,包括材料、尺度等均会影响制备的多重乳的性质。虽然微流控技术具有较为广阔的应用前景,但设备昂贵、制作成本高,更适合应用于制备附加值高的小批量产品。



体外功效测试


微流控技术不仅仅能够作为智能制造的手段,为化妆品行业带来配方上的突破。这也是一种相当好的高通量检测系统,同样能为护肤品行业所用。


将微流控技术应用于体外功效测试可以建立集进样、长期培养、运动监测、固定及成像、分析和评价的多功能的集成化模式。


在测试时,将所测物质注入腔室,然后通过微流体小通道。利用荧光显微镜就可以直接观察各组细胞的死亡率,从而模拟常规的鸡胚实验,用于化妆品眼刺激的考察。


将细胞放置在微流控芯片实验室内进行培养,微流控芯片可以模拟特定的人体环境,随后将功效成分作用于细胞可以直接的观察到功效成分对细胞生长的影响,记录生长过程,快速测定如美白功效成分对靶位点的影响如酪氨酸酶的活性、酪氨酸酶相关蛋白、黑色素含量等的影响,以及靶位点羟脯氨酸的含量,然后得到对化妆品的高效筛选、评价。



体外皮肤模型

微流控技术不仅可以用于测试,还可以直接培养具有多级结构的皮肤模型。微流控体外皮肤模型能够设计出不同屏障特性、血管化和表型分化的多级结构,既可以对药物进行筛选临床前筛选,同样也可以用于护肤品功效检测、或是透皮吸收研究。


快速和高效地开展体外皮肤模型检测。相比于很多高尖的生物技术,微流控能够“即插即用”。



开发活性物载体

很多活性成分容易受到环境中pH值、离子强度、光等因素的影响。利用微流控的技术,能够轻松地将活性物质引入到液滴中,从而形成均匀的包裹。同时,体内外的研究中也发现,这些成分的稳定性显著提高,并以控制释放的方式持续起效。



可穿戴微流控设备

微流控生物传感芯片技术可以应用于皮肤表面的生化指标检测。如My Skin Track pH就是一款利用微流控芯片和传感技术来检测皮肤表面的PH值。


这款可穿戴设备的应用程序能读出皮肤的pH值,以及穿戴者局部的汗液损失情况,即皮肤表面的出汗率,从而评估皮肤的健康情况,做出定制化产品推荐。





微流控技术在化妆品的应用案例




迪*花秘瑰萃玫瑰微凝珠精华

图来源于网络,侵删


采用微流控技术包裹玫瑰精粹来保持新鲜活性,不需要添加乳化剂,有利于提高配方的温和性。


这款精华中的超微凝珠的大小仅为300微米,该超微凝珠能确保精萃液的质地清新不油腻,且无须添加乳化剂即可确保其稳定性。


里面包裹的是采用了双重萃取工艺的玫瑰精粹——蔷薇(Rosa SPP.)提取物来平衡肌肤,微流控技术可以包裹住玫瑰精粹,以保证使用时的新鲜活性。



香*儿 山茶花润泽微精华

图来源于网络,侵删


这款微珠精华中包裹了山茶花提取物。山茶花有着强大的保湿能力,还包裹了异壬酸异壬酯来改善肤感。












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