

一种基于 DNA 的防晒霜,它不仅能阻挡有害的紫外线(UV),而且暴露在紫外线下的时间越长,保护作用就越强?这就是发表在《科学报告》杂志上的一项近期研究提出的令人瞩目的设想。
虽然防晒霜并非唯一的防晒方式(还有防护服和宽边帽),但现实是,我们大多数人都会直接忽略它。2015 年发表在《美国皮肤病学会杂志》上的一项研究发现,只有 14.3% 的男性和 29.9% 的女性在户外停留超过一小时时会定期使用防晒霜。这本不成问题,然而,一位纽约宾汉姆顿大学生物医学研究员、该研究的合著者盖伊·德曼(Guy German)告诉 PopSci:“紫外线是致癌物。”“我们知道它可以让你晒黑,但它也能导致癌症。”
虽然皮肤病学家(研究皮肤疾病的科学家)怀疑阳光会引起癌症是因为它会损害我们细胞中的 DNA,但德曼和他的同事们正在从完全不同的角度看待 DNA。他们想知道,如果将 DNA 薄膜(基本上是该物质的一层薄片)暴露在与我们在阳光下行走时相同的紫外线下,会发生什么。
如果你曾将胶水涂抹在表面然后让它干燥形成一层薄膜,那么你就理解了研究人员制造的这种材料的基本原理:他们将 DNA 的液体溶液涂抹在玻璃上,然后让它干燥形成薄膜。如果你想知道,这些 DNA 来自鲑鱼精子。“并不是我们特意选择了鲑鱼精子,”德曼说。“这只是其中一种容易获得的 DNA 来源。”
德曼和该研究的首席作者亚历山德拉·加斯佩里尼(Alexandria Gasperini)随后将薄膜暴露在 UVA 和 UVB 光下,以查看有多少辐射(如果有的话)能够穿过。UVA 光占太阳辐射光的 95% 左右;它可以深入皮肤,长期以来被认为是导致过早衰老的原因之一,并且越来越被认为在皮肤癌的形成中起着关键作用。UVB 辐射会让我们晒黑(和晒伤),同时也在皮肤癌中扮演着角色。
“这是一项基础研究,旨在了解紫外线如何与 DNA 薄膜相互作用,”德曼说。“而且,你知道,随后紫外线如何实际改变 DNA 薄膜。”
为了测量这些影响,团队使用了一种名为分光光度计的设备,该设备可以控制通过薄膜的光的量和波长。另一侧的接收器测量有多少光穿过了薄膜。DNA 薄膜不允许高达 90% 的 UVB 光和 20% 的 UVA 光穿过。也许更令人惊叹的是:DNA 薄膜似乎变得越来越强——也就是说,暴露在紫外线下的时间越长,它允许穿过的光就越少。然而,德曼和他的团队不确定薄膜是通过吸收光还是反射光来实现这一点的。
“我们发现了两种可能的机制,”德曼解释 DNA 薄膜如何实现这一壮举。“一种称为‘增色性’,即 DNA 薄膜吸收紫外线的能力增加,但我们也发现我们的结果表明分子本身的交联密度增加了。”
在显微镜下,薄膜的晶体结构随着暴露在更多的光线下而变得更密集,或者产生了更多的交联。结果表明,如果薄膜具有更多的交联,它就有可能吸收或散射更多的紫外线。
此外,该团队还发现在他们将薄膜涂抹在从选择性手术中获得的真人皮肤样本上时,它还有助于皮肤保持水分。
需要明确的是,德曼及其团队测试的并非传统意义上的防晒霜,至少不是那种涂抹在皮肤上的液体或糊状物。至少在不久的将来,你无法在超市里买到它。但是,考虑到化学防晒霜的生态和健康隐患,以及矿物防晒霜的有效性不足,他们所发现的成果可能会在未来应用于产品中。谁不想拥有一种一次性涂抹的防晒霜呢?它会随着你在阳光下玩耍的时间越长而变得越强?从某种意义上说,它将充当一层牺牲层,牺牲自己,让你的皮肤毫发无损。
本文早期版本将“hypochromicity”(减色性)误写为“hyperchromcity”(增色性),并将 DNA 分子误指为薄膜。对此我们深表歉意。