114/02/26
當日常娛樂變成資訊操控的利器，迷因如何影響輿論戰？——專訪王銘宏副教授
黃宜稜｜
科技大觀園特約編輯
夏天一到，陽光熱情又毒辣，出門防曬變成每天必做的功課。你平常會選什麼防曬產品呢？很多人現在都會挑有「奈米氧化鋅」成分的防曬，廣受喜愛的它，甚至被稱之為「防曬神隊友」！
這是因為，以前的防曬，通常用的是傳統氧化鋅，常常會泛白、厚重、不好推開，塗完臉整個像上了一層白面膜，體感上不太舒服，外觀也不好看。但奈米氧化鋅就不一樣啦，它的顆粒變小了，擦起來清爽又服貼，不會泛白、不會卡粉，也較不會讓皮膚悶住不舒服。此外，它還是物理性防曬，對皮膚相對溫和，又能穩穩擋住 UVA 和 UVB 這些惡名昭彰的紫外線，因此深受敏感肌朋友和小朋友家長的喜愛。
這樣看來，在夏日裡防曬，挑選有奈米氧化鋅成份的防曬，是一個又聰明又好用的選擇，不過它真的這麼完美嗎？
當「防護罩」破裂，奈米粒子如何影響受損皮膚？
在中國醫藥大學藥用化妝品學系李宥萱副教授的研究計畫中，便發現了一件事：雖然奈米氧化鋅在健康狀況良好的正常皮膚上，用起來沒問題，但是，如果皮膚已經受損，像是曬傷、發炎，這些超小顆粒，就可能跑進皮膚深層甚至細胞裡，反而引發更多發炎、讓皮膚修復變慢。
為了研究奈米氧化鋅在皮膚受損狀態下的行為，李宥萱副教授的研究團隊設計了一項實驗，利用UVB燈管照射小鼠的背部，模擬人類皮膚曬傷的情況，並觀察奈米氧化鋅在其中的影響。
圖說：奈米氧化鋅（ZnO NPs）在健康皮膚中僅停留於表皮，但若皮膚因紫外線受損，奈米粒子就可能穿透進入真皮層，刺激免疫細胞，進而引發發炎反應。圖片來源：李宥萱副教授
經過紫外線照射後，小鼠的皮膚會出現發紅反應，代表皮膚屏障已經受到損傷。這時候，皮膚表層的角質層便會產生空隙或剝落，使原本無法穿透的奈米粒子，有機會進一步滲透到皮膚的更深層。研究團隊接著在這些曬傷皮膚上塗抹奈米氧化鋅，結果發現，因為奈米氧化鋅的尺寸非常小，這些微小顆粒真的能夠進入皮膚內層，甚至進入角質細胞或免疫細胞中，引發細胞內的生物效應。
不過，如果是健康狀況良好的皮膚，奈米氧化鋅大多只停留在皮膚表面及皮膚溝隙中，李宥萱副教授補充，「較外層的皮膚一般都是不具細胞核的死掉角質細胞，因此不會造成細胞的毒性影響。」
圖說：小鼠背部經過上述方式進行實驗後於72小時進行皮膚切片觀察，結果顯示皮膚損傷情況下，奈米氧化鋅會持續造成皮膚表皮增厚與發炎反應。圖片來源：李宥萱副教授提供
那麼，究竟為什麼奈米氧化鋅進入細胞後，會引發細胞內的生物效應呢？這就要來談談「外泌體」是什麼了。
「外泌體是近年來生物醫學領域發展非常迅速，且多用途的細胞訊息傳遞介質，」李副教授解釋，外泌體是一種非常迷你的囊泡，可以想像成細胞之間溝通的「秘密信使」。當細胞受到刺激、壓力或受傷時，就會釋放出更多的外泌體，裡面裝著各種訊息分子，像是蛋白質、RNA、發炎因子等等。這些外泌體會像郵差一樣，把這些「求救訊號」傳遞給其他細胞，讓它們知道目前發生了什麼事、需要怎麼反應。
也就是說，「當細胞在接受外來刺激時，可能會分泌更多的外泌體，來調控細胞和細胞之間的溝通，進而產生一些不同的生理反應。」
在李宥萱副教授的研究中，便發現當奈米氧化鋅接觸到皮膚細胞後，會活化巨噬細胞（免疫系統的一員），讓它們變得更為活躍、釋放出更多帶有發炎訊號的外泌體，進而造成持續性的發炎反應；一旦這些免疫細胞活化得愈多，便可能會造成皮膚局部、甚至全身性的發炎反應。
重新定義「安全防曬」，保護我們的肌膚城牆
既然受損肌膚塗抹含奈米二氧化鋅的防曬，會有發炎風險，那麼，在熾熱烈陽下，我們該如何挑選「安全防曬」呢？
李宥萱副教授分享，一般化妝品的安全性評估，是建立在健康的肌膚情況下來進行測試的。一般而言常用於防曬產品的奈米材料，便是奈米二氧化鈦和奈米氧化鋅，這兩種原材料在〈化妝品衛生安全管理法〉法規中有建立限量標準，符合限量濃度(25%)的使用情況下，其實並不會造成皮膚的不良反應。
只要皮膚的表面完整，防曬劑內含的奈米級氧化鋅，不但能夠達到很好的防曬效果，也能避免顏色塗抹不均的狀況。
然而，李宥萱副教授也提醒，對於皮膚已有狀況的人，例如皮膚受損或患有皮膚疾病，情況就不同了。一旦皮膚受損，奈米粒子可能穿透皮膚，引發不良反應，因此，這類朋友在選購防曬產品時，應優先考慮不含奈米成分的款式。
不過，愛好使用奈米氧化鋅防曬劑、皮膚卻有損傷的朋友，也不用太擔心。李副教授的研究團隊，近期也著手研究天然物配方，或具生物可降解性的新興奈米材料，期望能降低奈米氧化鋅造成的發炎效應。待研究完成後，屆時特殊的配方劑型，便能讓皮膚在有損傷的情況下，依然能使用奈米氧化鋅做為防曬劑成分了。
除了奈米氧化鋅之外，奈米材料在藥妝領域還有非常多元的應用方向。只是，不同元素成分的組成以及大小、形狀的奈米材料（如金屬、金屬氧化物和碳奈米材料等），如果要成熟的應用在生物體上，安全性仍有許多未知數，需要進行多面向的安全性測試，才能生產出具功效、副作用又低的產品。
雖然如此，李宥萱副教授也分享，近期正在研發中的新奈米材料。舉例來說，被稱之為奈米酶 (Nanozyme) 的奈米材料，便具有類似生物體中，能進行催化反應的酵素蛋白功能，作為一種新興的人工酶，因其獨特的物理化學特性和催化能力，後續也將成為生物技術和環境科學等領域的重要研究發展方向。
奈米材料雖然微小，卻建構出無限寬廣及深邃的世界，而我們就在其中，從選擇防曬乳這件事就可見一斑，讀完這篇，在下次挑選保護抗烈日攻擊的好夥伴時，記得從奈米的觀點出發！