Para ilmuwan UCLA telah menciptakan formula tabir surya mineral yang meninggalkan lebih sedikit residu pucat dan berkapur yang seringkali membuat orang enggan menggunakan tabir surya setiap hari.
Dermatologis telah lama merekomendasikan penggunaan tabir surya setiap hari untuk mengurangi paparan sinar ultraviolet. Radiasi ultraviolet berlebih merupakan penyebab utama kanker kulit yang dapat dicegah, dan merupakan kanker paling umum di Amerika Serikat.
Meskipun terdapat risiko-risiko ini, banyak orang tidak menggunakan tabir surya secara teratur. Keluhan umum adalah tabir surya mineral yang mengandung seng oksida dapat meninggalkan lapisan putih atau abu-abu pada kulit.
Membentuk Kembali Seng Oksida untuk Mengurangi Corak Putih
Sebuah studi yang dilakukan oleh para peneliti di UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center menunjukkan bahwa masalah ini dapat diselesaikan tanpa menciptakan bahan kimia yang benar-benar baru. Sebaliknya, para peneliti mengubah bentuk fisik partikel seng oksida yang sudah digunakan di banyak tabir surya mineral.
Tim mengubah seng oksida menjadi struktur mikroskopis berlengan empat yang disebut tetrapoda. Menurut para peneliti, partikel-partikel ini memberikan perlindungan yang kuat terhadap sinar ultraviolet yang berbahaya sekaligus menghasilkan lebih sedikit warna putih dibandingkan formula konvensional berbahan dasar seng oksida.
Hasilnya, dipublikasikan di Surat Materi ACSdapat mendukung pencegahan kanker kulit dengan menjadikan tabir surya mineral lebih menarik dan mendorong penggunaannya secara teratur pada orang-orang dengan variasi warna kulit yang lebih luas.
“Ini bukan hanya tentang kosmetik,” kata penulis utama studi tersebut, Paul S. Weiss, ketua kepresidenan UC dan profesor kimia dan biokimia, bioteknologi, serta ilmu dan teknik material di UCLA dan peneliti di UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center. “Jika memperbaiki tampilan tabir surya mengarah pada penggunaan yang lebih konsisten, hal ini dapat mempunyai implikasi nyata dalam pencegahan kanker kulit.”
Mengapa penampilan tabir surya itu penting
Potensi manfaatnya mungkin sangat besar bagi orang-orang dengan kulit lebih gelap. Mereka cenderung tidak menggunakan tabir surya secara teratur dan lebih mungkin terdiagnosis kanker kulit pada stadium lanjut.
Meskipun melanoma, bentuk kanker kulit paling mematikan, lebih jarang terjadi pada orang berkulit gelap, penelitian menunjukkan bahwa mereka jauh lebih mungkin meninggal akibat penyakit tersebut. Salah satu alasannya adalah melanoma sering kali baru diketahui kemudian, ketika pengobatan menjadi lebih sulit.
Bagi penulis pertama AJ Addae, seorang mahasiswa PhD di bidang biologi kimia di UCLA dan pengusaha ilmu kosmetik, penelitian ini tumbuh dari pengalaman pribadi.
“Saya mulai memikirkannya karena saya frustrasi dengan tampilan tabir surya mineral pada kulit saya,” kata Addae. “Sebagian besar motivasi saya datang dari pengalaman saya mencoba menggunakan tabir surya mineral dan mengatasi white cast serta masalah estetika yang tidak sedap dipandang lainnya. Hal ini membuat saya menghindari tabir surya sama sekali. Rasa frustrasi itu benar-benar menjadi titik awal untuk pekerjaan ini.”
Mengapa Tabir Surya Mineral Terlihat Berkapur
Seng oksida banyak digunakan dalam tabir surya mineral karena menghalangi sinar UVA yang berkontribusi terhadap penuaan kulit, serta sinar UVB yang menyebabkan kulit terbakar dan meningkatkan risiko kanker kulit. Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat mengklasifikasikan seng oksida sebagai aman dan efektif.
Tabir surya mineral umumnya direkomendasikan untuk orang dengan kulit sensitif, kulit rentan berjerawat, rosacea, atau mereka yang lebih menyukai pilihan non-kimia.
Namun, partikel seng oksida standar sering kali terkumpul dalam gumpalan. Hal ini dapat membuat formula tabir surya menjadi kurang stabil dan menyebabkan partikel menyebarkan cahaya tampak, sehingga menghasilkan residu putih atau abu-abu yang terutama terlihat pada warna kulit yang lebih gelap.
Tim UCLA mempelajari apakah mengubah struktur partikel dapat mencegah penggumpalan dan memperbaiki tampilan tabir surya.
Sebagian besar seng oksida yang digunakan dalam tabir surya terdiri dari nanopartikel berbentuk bola yang sangat kecil yang dihasilkan melalui metode pembuatan kimia. Untuk studi baru ini, para peneliti mengamati partikel yang jauh lebih besar yang tercipta melalui proses api bersuhu tinggi yang dipatenkan. Partikel-partikel ini berbentuk tetrapoda kecil.
“Karena strukturnya, partikel berbentuk tetrapoda ini menemui jalan buntu dan membentuk jaringan berpori, bukannya menggumpal,” jelas Addae. “Mereka tidak bisa diremas dan digumpal, sehingga tetap merata di tabir surya.”
Perlindungan SPF 30 dengan stabilitas lebih baik
Para peneliti membandingkan seng oksida berbentuk tetrapoda dengan nanopartikel seng oksida konvensional yang biasanya ditemukan dalam tabir surya mineral. Formula tetrapoda mempunyai beberapa keunggulan praktis.
Ketika kedua jenis seng oksida digunakan pada konsentrasi yang sama, tabir surya yang mengandung tetrapoda mencapai faktor perlindungan matahari (SPF) sekitar 30. Tingkat perlindungan ini serupa dengan yang diberikan oleh tabir surya mineral standar.
Lotion tetrapoda juga tetap lebih stabil seiring berjalannya waktu. Mereka menunjukkan lebih sedikit tanda-tanda pemisahan atau menjadi sangat tebal.
Peningkatan yang paling terlihat adalah bagaimana partikel berinteraksi dengan cahaya. Dalam percobaan laboratorium dan aplikasi terkontrol pada kulit, tabir surya Tetrapod menghasilkan tampilan yang lebih hangat dan lebih cocok dengan warna kulit alami. Bahan ini tidak menghasilkan warna putih atau abu-abu pekat yang sama seperti seng oksida konvensional.
Para peneliti mencapai efek ini tanpa menggunakan pigmen tambahan atau lapisan khusus untuk menutupi residu.
“Saat saya mengoleskannya pada kulit saya sendiri, saya tidak mendapatkan white cast seperti yang biasa saya lihat pada zinc oxide,” kata Addae. “Saat itulah saya menyadari bahwa ini benar-benar bisa berhasil.”
“Yang mengejutkan kami adalah betapa cepatnya cara kerjanya,” tambah Weiss, yang juga anggota California NanoSystems Institute di UCLA dan Goodman-Luskin Microbiome Center di UCLA. “Formulasi pertama sudah menunjukkan perbedaan yang nyata.”
Dari ilmu material hingga pencegahan kanker kulit
Teknologi perlindungan matahari memerlukan pengujian lebih lanjut sebelum dapat tersedia secara komersial. Meski begitu, para peneliti mengatakan hasil ini menunjukkan bagaimana ilmu material dapat membantu mengatasi hambatan praktis dalam pencegahan kanker kulit.
“Tabir surya terbaik adalah tabir surya yang benar-benar digunakan orang,” kata Addae. “Jika seng oksida dapat memperbaiki warna kulit tanpa mengorbankan perlindungan, hal ini dapat membantu lebih banyak orang melindungi diri mereka dari efek paling berbahaya akibat sinar matahari.”
Para peneliti sekarang berkolaborasi dengan Departemen Dermatologi Kesehatan UCLA, termasuk Klinik Kulit Berwarna di UCLA Health. Mereka berencana untuk memeriksa bagaimana partikel tetrapoda berinteraksi dengan mikrobioma kulit dan terus mengerjakan aplikasi di dunia nyata.
Poin-poin penting
- Tabir surya mineral berbahan dasar seng oksida biasanya meninggalkan lapisan putih atau berkapur pada kulit.
- Peneliti UCLA menemukan bahwa mengubah partikel seng oksida menjadi bentuk tetrapoda berlengan empat dapat mengurangi efek ini.
- Dalam pengujian laboratorium dan aplikasi kulit terkontrol, formula Tetrapod tampak lebih hangat dan mendekati warna kulit alami alih-alih menghasilkan warna putih atau abu-abu yang kuat.
Penulis penelitian lainnya adalah Jennifer Uyanga dan Addae, co-supervisor Profesor Justin Carman bidang kimia dari UCLA, dan Profesor Yogendra Kumar Mishra dari University of Southern Denmark.
Studi ini sebagian didanai oleh National Science Foundation, Challenge Initiative di UCLA, dan hibah Sigma Xi IFoRE.
