Durante el curso de una nueva investigación, se fabricaron y evaluaron por primera vez películas de queratina / melanina homogéneas, flexibles y robustas; para ser utilizadas como “Segunda Piel”.
La segunda piel es un material que se aplica tópicamente y se adapta a la piel. Se ha desarrollado para abordar el inmenso interés en la piel electrónica (e-skin) y las industrias cosméticas, imitando la piel humana y sus propiedades complejas.
Las películas ideales para una “segunda piel” deben replicar con precisión la capa del estrato córneo (SC). Esta es la capa más visible y superior de la piel que influye en su apariencia y dicta características, como la textura y el color. La capa SC es responsable del aspecto brillante y suave de una piel sana.
El polidimetilsiloxano (PDMS) es un material clave para la segunda piel debido a sus propiedades elásticas, durabilidad y no toxicidad. Sin embargo, sus desventajas críticas incluyen el costo y la no biodegradabilidad. Se han sugerido varios materiales, en particular biopolímeros como colágeno, elastina y queratina, como posibles alternativas para el desarrollo de piel artificial bioinspirada.
Melanina y Queratina Diferencias
En los últimos años, un número creciente de estudios ha demostrado que la queratina tiene un gran potencial para su uso en la medicina regenerativa. Particularmente en el campo del cuidado de la piel. Las películas de queratina se han fabricado previamente mediante fundición con solvente y otros métodos; y también se han mezclado con varios materiales como ácido hialurónico, seda y alcohol polivinílico (PVA). Dada la estructura en capas de la epidermis, que es plana y delgada, la película de queratina es un material candidato potencial para la preparación de una segunda piel.
Nuevas propuestas para la “Segunda Piel”
Las películas novedosas de queratina / melanina reticuladas (KMF) son a base de agua y están compuestos de materiales no tóxicos. La citotoxicidad de las películas de queratina se evaluó en varios estudios y no se informó evidencia de citotoxicidad. También se encontró que las películas de queratina que fueron recubiertas con PDA y evaluadas para citocompatibilidad eran biocompatibles.
La elección del pH de trabajo influyó fuertemente en la homogeneidad de la película obtenida, con un pH alcalino que conduce a la alta solubilidad de la queratina y la melanina, y un pH neutro que da como resultado una solución de queratina opaca y agregación de melanina.
En la naturaleza, la microestructura de la queratina está bien organizada y subyace a su función final, por ejemplo, cabello y uñas. La queratina hidrolizada mostró una conocida superficie de nanopartículas esféricas compactadas. Por otro lado, la adición de melanina indujo una imperfección morfológica moderada en forma de poros nanométricos.
Apariencia de las películas de queratina
Un requisito importante del mimetismo de la piel es la preservación de la función, textura, grosor y pigmento. En este trabajo, se agregó melanina para proporcionar pigmentos naturales a la piel.
Los colores de piel y tonos de piel de marrón a negro están dictados directamente por la concentración y distribución de melanina. La caracterización de estos parámetros que permiten la modificación de la estética es crucial para la adopción de una segunda piel por parte de los usuarios finales.
El aspecto de la superficie SC no es homogéneo y varía entre individuos, con características únicas como marcas, pecas y pigmentación. Si bien el tono de la piel se puede ajustar, los rasgos de la piel no se pueden lograr con una película homogénea. Para ello, se evaluó por primera vez la impresión de inyección de tinta basada en KMF. Así se desarrolló una tinta de queratina y melanina para lograr propiedades similares a los KMF en un factor de forma flexible que permite la adición de características singulares de alta resolución a películas que de otro modo serían homogéneas.
Resultado y aplicaciones futuras de películas de queratina
Se prepararon películas homogéneas de queratina y melanina como un posible producto de segunda piel conforme con SC. El color de la película era ajustable e imitaba los tonos naturales de la piel humana, proporcionaba un amplio bloqueo de los rayos UV, propiedades mecánicas similares a la piel y suficiente estabilidad al agua. La capacidad mejorada de los KMF (40% -100%), en comparación con la piel natural, sugiere su uso potencial en aplicaciones de bloqueo de los rayos UV.
Además, se pueden fabricar utilizando un método simple y ecológico. La investigación futura sobre los KMF debería centrarse en el análisis de las propiedades de la función de la piel, como la cinética de permeación del agua. La imitación de las características de la piel debe centrarse en aspectos como la textura, los pigmentos y las marcas, especialmente al considerar las aplicaciones de productos en cosmética.
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