science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers ontwikkelen een nieuwe manier om een ​​spectrum van natuurlijk ogende haarkleuren te creëren

Onderzoekers kunnen een rangschikking van kleuren bereiken door de concentratie van melanine te veranderen. Krediet:Northwestern University

We zijn al lang gewaarschuwd voor de risico's van het verven van haar thuis en in salons. Gebruikte producten kunnen allergieën en huidirritatie veroorzaken - naar schatting 1% van de mensen heeft een allergie voor kleurstoffen. Verder, herhaald gebruik van sommige kleurstoffen is in verband gebracht met kanker.

Maar er kan binnenkort een oplossing zijn voor de groeiende lijst van salons en haarkleurliefhebbers die op zoek zijn naar natuurlijke alternatieven voor kleurstoffen en cosmetica.

Onderzoekers van de Northwestern University hebben een nieuwe manier ontwikkeld om een ​​spectrum van natuurlijk ogende haarkleuren te creëren, variërend van blond tot zwart, door enzymen te gebruiken om synthetische melanine te katalyseren.

Het onderzoek wordt op 30 oktober gepubliceerd in het tijdschrift Chemie van materialen .

Melanine is een raadselachtig en alomtegenwoordig materiaal dat vaak wordt aangetroffen in de vorm van bruin of zwart pigment. Nathan Gianneschi uit het noordwesten, de onderzoeksleider en associate director van het International Institute for Nanotechnology, zei dat elk type organisme melanine produceert, waardoor het een gemakkelijk verkrijgbaar en veelzijdig materiaal is om in het laboratorium te gebruiken.

"In mensen, het is in de achterkant van ons oog om te helpen met visie, het zit in onze huid om de huidcellen te helpen beschermen tegen UV-schade, "Zei Gianneschi. "Maar vogels gebruiken het ook als een spectaculair kleurenscherm - pauwenveren zijn volledig gemaakt van melanine."

Gianneschi is de Jacob en Rosalind Cohn hoogleraar scheikunde aan het Weinberg College of Arts and Sciences in Northwestern en een professor in materiaalkunde en techniek en biomedische technologie aan de McCormick School of Engineering. Claudia Battistella, een postdoctoraal onderzoeker in het lab van Gianneschi, is de eerste auteur van de krant.

In het typische proces van het kleuren van haar, stylisten gebruiken bleekmiddel om melanine uit haar te verwijderen, voeg vervolgens ammoniak en kleurstof toe om de haarschubben te openen en door te dringen voor een permanente kleur. Werk dat in andere delen van het laboratorium met melanine werd gedaan, inspireerde Battistella om te zien hoe het op haarverf werd aangebracht.

Battistella dacht door melanine te vervangen in plaats van het te verwijderen en kleur op het haaroppervlak af te zetten in plaats van erin, ze zou een duurzamere manier kunnen creëren om blijvende kleur te creëren. In dit proces, onderzoekers verven haar door paddenstoelenenzymen te combineren met een aminozuur, veroorzaakt een proces dat reacties nabootst die van nature in het lichaam voorkomen. Voorlopige studies toonden aan dat de gekleurde laag door verschillende wasbeurten kan blijven bestaan.

"Het verfproces is vergelijkbaar vanuit het oogpunt van een stylist, maar deze omstandigheden zijn milder, dus ze doen er wat langer over " zei Battistella. "Hoewel het kan worden gecombineerd met een basis, het is niet nodig om er een te gebruiken, en er zijn geen chemische pigmenten nodig. Omdat we al melanine in ons lichaam hebben, we denken dat we er geen allergische reacties op zullen krijgen."

Omdat melanine ook in het haar vervaagt door blootstelling aan de zon en veroudering, onderzoekers vroegen zich ook af wat de invloed van de zon op de kleurstof is. Naast een milder proces dan traditionele kleurstof, het haar bedekken met synthetische melanine heeft de potentie om het haar te beschermen tegen schade door de zon die wit worden kan veroorzaken. Studies toonden aan dat in vergelijking met onbehandeld haar, haar behandeld met melaninepigment werd minder beschadigd bij blootstelling aan ultraviolette stralen.

Het artikel identificeert vier belangrijke voordelen van het gebruik van synthetische melanine in plaats van traditionele kleurstoffen:

  • Synthetische melanine vermijdt het gebruik van ammoniak als basislaag.
  • De voorlopers van de behandeling van haar met melanine zijn minder giftig.
  • Het proces maakt gebruik van veiliger, meer schaalbare chemicaliën.
  • Er is een enorm potentieel in toekomstige cosmetische vertalingen van synthetische melanine.

Gezien de wens van de industrie om af te stappen van kankerverwekkende stoffen en andere giftige chemicaliën, Gianneschi gelooft dat zijn lab de regelgevende industrie zal kunnen doorbreken. Het team hoopt dan een partner te vinden die de kleurstof op grotere schaal wil ontwikkelen. Vanuit het perspectief van Gianneschi, de belangrijkste motivatie voor het onderzoek is niet alleen opwinding over het potentieel grote commerciële gebruik van melanine.

"Vanuit een biomedisch perspectief, er is een enorme markt van mensen met een haarverfallergie, " zei Gianneschi. "Onze eerste gedachte was dat het geweldig zou zijn om een ​​oplossing te hebben om die mensen te helpen."