防(fáng)曬霜(shuāng)瓶身上(shàng)的SPF和PA值，對(duì)消(xiāo)費者而(ér)言(yán)是購買指南(nán)，對(duì)研發人員而言則(zé)是(shì)精(jīng)確(què)的科(kē)學承諾(nuò)。然(rán)而(ér)，這(zhè)道(dào)承諾背後的驗證(zhèng)，長期(qī)以(yǐ)來都(dū)依(yī)賴(lài)一套(tào)復(fù)雜且略(lüè)帶(dài)“損(sǔn)傷性"的流(liú)程(chéng)。

隨(suí)著(zhuó)科學倫理的進步與(yǔ)研(yán)發效率要求的提升，一(yī)種能夠為防(fáng)曬(shài)膜(mó)做(zuò)“快速，高精度(dù)體檢"的技(jì)術，正成為(wéi)行業(yè)的新(xīn)焦(jiāo)點——混合漫(màn)反(fǎn)射光譜(pǔ)（HDRS）技術。作(zuò)為一種符合國際(jì)標準（如ISO 23698）的體(tǐ)外(wài)評估方法，HDRS已(yǐ)成為(wéi)行(háng)業(yè)重要的科(kē)學工具(jù)。

一(yī)，現有評(píng)估體係(xì)：人體測試(shì)的(dí)得與(yǔ)失(shī)

在深入新(xīn)技術(shù)之(zhī)前(qián)，先客觀認識當(dāng)前的行業(yè)“金標準"——SPF人(rén)體(tǐ)測試。其核(hé)心(xīn)原理是(shì)在(zài)誌願者(zhě)背(bèi)部(bù)劃定區(qū)域，塗(tú)抹(mǒ)防曬(shài)產(chǎn)品後，接受遞(dì)增(zēng)劑量(liáng)的紫(zǐ)外(wài)綫照射，24-48小(xiǎo)時後觀察產生(shēng)最(zuì)小(xiǎo)紅斑的劑量(liáng)，並與未(wèi)防護皮(pí)膚(fū)對比得(dé)出SPF值。

其結果(guǒ)直(zhí)接反映(yìng)了(liǎo)防(fáng)曬產(chǎn)品在真(zhēn)實人體皮膚上(shàng)的綜(zōng)合(hé)生物學效(xiào)應(yīng)，涵蓋了(liǎo)配(pèi)方(fāng)，塗抹，皮(pí)膚光(guāng)學(xué)特性(xìng)及(jí)個(gè)體反應的復雜相互作(zuò)用(yòng)，因(yīn)此是(shì)國(guó)際(jì)監管機構(gòu)進(jìn)行(háng)產(chǎn)品(pǐn)功效宣稱認(rèn)證的(dí)依(yī)據。

然(rán)而(ér)，其(qí)挑戰也同(tóng)樣(yàng)顯著：耗時(shí)，成(chéng)本(běn)高昂，依賴誌願(yuàn)者並會對其(qí)皮膚造成可逆的暫時性損傷。更重要的(dí)是，作(zuò)為一(yī)種“終(zhōng)點(diǎn)法"測(cè)試，它(tā)在快速篩(shāi)選配方，優化(huà)工(gōng)藝的(dí)研發初(chū)期(qī)階段(duàn)，顯得(dé)效(xiào)率(shuài)不足。

有沒(méi)有一種工具，既(jì)能(néng)幫助研發團隊(duì)在早期(qī)獲得(dé)快(kuài)速(sù)，客觀(guān)，可(kě)重復的數據(jù)支持(chí)，又(yòu)能(néng)符合倫(lún)理準則？HDRS混(hùn)合(hé)漫反射光(guāng)譜(pǔ)技(jì)術，正是這樣的(dí)高效方(fāng)案。

二，HDRS技術原理

HDRS技術(shù)的(dí)核(hé)心，是(shì)通過定量(liáng)分析紫外綫與皮膚表(biǎo)麵(miàn)防(fáng)曬(shài)膜(mó)相互作用(yòng)後的光(guāng)信號變化(huà)，來無損推算其(qí)防護(hù)參數。其工作(zuò)流(liú)程遵循(xún)嚴謹(jǐn)的(dí)物(wù)理學原(yuán)理，可分(fēn)解為以(yǐ)下幾個步(bù)驟：

1. 模擬太(tài)陽光，標(biāo)準(zhǔn)化光輻照

要(yào)測防曬霜的(dí)防護力(lì)，首(shǒu)先(xiān)得(dé)復刻我(wǒ)們(mén)日(rì)常曬(shài)太(tài)陽(yáng)的場景(jǐng)。係統會內(nèi)置接近太陽(yáng)光光(guāng)譜的光源(yuán)，如(rú)氙燈光源與單(dān)色儀（或以(yǐ)其它光學方(fāng)式），生(shēng)成(chéng)一束強(qiáng)度已知(zhī)，波長精確(què)可(kě)控(kòng)的單色紫外(wài)綫光束。

該光束(shù)會垂直，定量的(dí)照射在已均(jūn)匀(yún)塗(tú)抹(mǒ)防(fáng)曬產(chǎn)品的受試基(jī)底(dǐ)（常用為(wéi)仿皮膚學質底(dǐ)的粗糙板，如(rú)PMMA板）或誌(zhì)願(yuàn)者(zhě)手臂(bì)的特(tè)定皮膚區域。

2. 混合漫反射信號(hào)的采(cǎi)集

當(dāng)入射紫(zǐ)外(wài)綫抵(dǐ)達測(cè)試表麵時，將發(fā)生(shēng)多(duō)重物(wù)理過(guò)程(chéng)：

•   吸(xī)收(shōu)：防(fáng)曬(shài)霜(shuāng)裏(lǐ)的有效成(chéng)分(fēn)（比(bǐ)如常見(jiàn)的氧(yǎng)化鋅，有機(jī)吸收(shōu)劑(jì)）會(huì)吸收(shōu)紫(zǐ)外綫(xiàn)的(dí)能量，把它變成(chéng)熱能(néng)散掉，就(jiù)像給皮膚(fū)擋(dǎng)了一層(céng)屏(píng)障(zhàng)；

•   散射：有(yǒu)些(xiē)防曬顆粒(lì)，測試(shì)基(jī)底的微觀結構會(huì)和紫外綫“碰撞"，改變它(tā)的(dí)傳(chuán)播方(fāng)向，讓(ràng)它(tā)沒(méi)法直(zhí)接(jiē)穿透到皮膚(fū)裏；

•   透(tòu)射(shè)與再反射：少(shǎo)數沒被(bèi)擋住(zhù)的(dí)紫外綫會(huì)穿過防曬膜，碰(pèng)到(dào)皮膚(fū)（或測試(shì)板(bǎn)材）後(hòu)反射，再(zài)次(cì)穿(chuān)出薄(báo)膜。

位(wèi)於樣(yàng)品(pǐn)正(zhèng)上(shàng)方的(dí)高(gāo)靈(líng)敏度(dù)光(guāng)譜探測器，會(huì)在(zài)樣(yàng)本正上方(fāng)捕(bǔ)捉(zhuō)這些(xiē)過程產生(shēng)的“混(hùn)合漫反射光"——簡單來(lái)說就是所(suǒ)有(yǒu)被吸收，散(sàn)射(shè)，反(fǎn)射(shè)的(dí)紫外(wài)綫(xiàn)。這個(gè)信號(hào)特別(bié)微弱(ruò)，但(dàn)包(bāo)含了防(fáng)曬膜(mó)光(guāng)學特性(xìng)的全(quán)部(bù)信息。

3. 精準計(jì)算

捕捉(zhuō)到信(xìn)號後(hòu)，係統裏的專(zhuān)業軟件會用一套經過(guò)驗證(zhèng)的(dí)算法，從復雜的(dí)混合信號(hào)裏(lǐ)，分(fēn)離(lí)並計算出(chū)單純由防曬膜(mó)吸收/散射所導致(zhì)的那(nà)部分(fēn)紫外綫衰(shuāi)減(jiǎn)——隻保(bǎo)留防曬(shài)霜本身(shēn)對(duì)紫外綫的阻擋(dǎng)效(xiào)果(guǒ)，排(pái)除測試(shì)板(bǎn)材或皮(pí)膚本身(shēn)的幹(gān)擾。

接著(zhuó)，設(shè)備(bèi)會快(kuài)速(sù)掃(sǎo)描(miáo)UVA和UVB關鍵波(bō)段，測(cè)出(chū)防曬霜(shuāng)在(zài)每(měi)個(gè)波(bō)長下的(dí)紫外綫透射(shè)率譜(pǔ)。最(zuì)後根(gēn)據國際(jì)通用標準（比如(rú)ISO 24443，ISO 23698）定義(yì)的公(gōng)式，對該透射(shè)率(shuài)譜(pǔ)與(yǔ)人(rén)體紅斑作(zuò)用(yòng)光(guāng)譜（或UVA作用(yòng)光譜）進(jìn)行加權(quán)積(jī)分，便(biàn)可(kě)直接(jiē)得(dé)出(chū)我(wǒ)們關心(xīn)的SPF值，UVA-PF值(zhí)，臨界波長，吸(xī)收(shōu)曲綫(xiàn)等(děng)核(hé)心數(shù)據。

三，HDRS技(jì)術的應用價值

基於(yú)這一工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)，HDRS技術(shù)為(wéi)防曬(shài)研發帶(dài)來了(liǎo)多(duō)維(wéi)度(dù)的價值：

• 加(jiā)速配方研發(fā)：在(zài)配方篩選(xuǎn)階段，工(gōng)程(chéng)師可即(jí)時對(duì)比(bǐ)不(bù)同防曬(shài)劑組合(hé)，濃(nóng)度，劑(jì)型(xíng)的(dí)初始性(xìng)能。一次塗(tú)抹，即可獲得全波(bō)段(duàn)吸(xī)收光譜，SPF，UVA-PF，臨界波(bō)長等多維(wéi)度數(shù)據，實現數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的(dí)配(pèi)方(fāng)快(kuài)速(sù)迭代。

• 支(zhī)持生產(chǎn)質控(kòng)：作為(wéi)一(yī)種非(fēi)破壞性(xìng)方法(fǎ)，可對生(shēng)產綫上的成品或半成品進行快速(sù)的批(pī)次(cì)間(jiān)一致(zhì)性篩查，確保(bǎo)上市產(chǎn)品與(yǔ)送檢(jiǎn)樣品具有等(děng)效(xiào)且穩(wěn)定(dìng)的(dí)防(fáng)護性能。

• 構(gòu)建科學(xué)證(zhèng)據鏈(liàn)：其(qí)測試(shì)結果可與(yǔ)人(rén)體測試數據建立相關性，為產品的前(qián)期(qī)開發，功效(xiào)宣(xuān)稱支(zhī)持及(jí)內(nèi)部質控構建更完整(zhěng)，高(gāo)效(xiào)的立(lì)體化科(kē)學(xué)證據體(tǐ)係。

四，合規與(yǔ)未(wèi)來(lái)

體(tǐ)外測(cè)試方法已(yǐ)成為的(dí)UVA防(fáng)護功效評估標準之一(yī)。這(zhè)標誌著(zhuó)以HDRS為代表(biǎo)的體外(wài)分(fēn)析技(jì)術，其科(kē)學(xué)性(xìng)，可(kě)靠(kào)性和規範性已(yǐ)獲得國際標準組織的(dí)認(rèn)可。

以(yǐ)Solar Light的(dí)LS1000日(rì)光(guāng)模擬器(qì)，SPF 290係統(tǒng)，Poly602係統(tǒng)為(wéi)代(dài)表的(dí)專(zhuān)業設備，正(zhèng)逐漸(jiàn)成為化(huà)妝品實驗室(shì)提升研(yán)發(fā)效(xiào)能(néng)與加(jiā)強質量控製的(dí)關(guān)鍵(jiàn)工具之(zhī)一(yī)，為研發(fā)與生產(chǎn)流程(chéng)的科學化，數(shù)據(jù)化提供了(liǎo)重要的(dí)技(jì)術支(zhī)持。

作(zuò)為(wéi)Solar Light公司在中國地區(qū)的代理(lǐ)商(shāng)，愛(ài)博(bó)能（廣州）科(kē)學技(jì)術(shù)有限公(gōng)司致力(lì)於為國內防曬(shài)及(jí)相(xiāng)關領域客戶提供(gōng)符(fú)合國(guó)際(jì)標準的技術方案(àn)，專(zhuān)業設(shè)備與(yǔ)全麵(miàn)應用(yòng)支持(chí)。我們(mén)期待與您共同(tóng)推進防曬(shài)產品(pǐn)研(yán)發(fā)的(dí)科(kē)學化(huà)與(yǔ)精(jīng)準(zhǔn)化進程(chéng)。

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