皮肤为何能防水?

我是科学家iScientist2019-05-27 09:47:42

皮肤是如何形成防水层的?瑞典卡罗林斯卡医学院研究者们通过实验确定了皮肤防水层的基础分子结构。这项发现可能能用于发展新型皮肤外用药以降低副作用。


图片来源:Pixabay

脂肪,人体的天然保护层


研究者以往知道防水层位于皮肤最外面的角质层,更具体来说,是占据角质层细胞间的脂肪。瑞典卡罗林斯卡医学院的诺林(Lars Norlén)及其同事从5名志愿者前臂上取下一层皮肤,将之快速冷冻至 -140 °C ,这样所有原子就都存留在天然位置上。接着研究者用低温钻石刀将这些组织削至25-50纳米的薄层,并在-180 °C的电子显微镜环境下做观测。整个复杂过程耗费了数月时间。


研究结果是令人惊讶的。脂肪分子有一个亲水头部和两个疏水尾部。通常,疏水尾部指向同一方向,使脂肪分子呈发卡状。一般一组脂肪分子会组成一个双分子层,尾部向内。但角质层细胞间隙中的脂肪分子向外张开,堆叠在一起,疏水尾部方向相反,形成一个比普通双分子层更为紧密的结构。这种独一无二的脂肪层结构可以防止任何水分子由内而外或由外而内通过,只有毛孔部位除外。


图片来源:Pixabay


研究小组现在准备创建一个皮肤结构的计算机模型,来研究如何让外用药打开这个看似固若金汤的防壁直接进入血液,这样就可以回避内服药因为进入新陈代谢而对肝脏和肠道造成的副作用。皮肤外用药也有利于医生直接对患部给药,更好的控制时间。

排版:大庆

题图来源:Pixabay

本文来源:NewScientist: Strange fat explains skin's waterproof properties    



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