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ニュースリリース

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紫外線最長波領域「Deep UVA」(波長370~400nm)の可視化に成功!
地上に届く紫外線UVAの約50%を占める「Deep UVA」が肌深部へ到達することを確認

2014年11月13日

富士フイルム株式会社

富士フイルム株式会社(社長:中嶋 成博)は、地上に届く紫外線UVAの約50%を占める最長波領域「Deep UVA」(波長370-400nm)の肌内部への到達状況を、独自計測技術によって世界で初めて(*1)可視化することに成功しました。

当社はこれまで、皮膚深層部にダメージを与えてシミ・しわ・たるみなどの原因となる紫外線UVAの中でも、最長波領域の「Deep UVA」に着目し、研究を続けてきました。その過程において、平成23年には世界で初めて「Deep UVA」を効果的に防御することができる有機無機ハイブリッド型紫外線防御剤「D-UVガード」(*2)を開発しています。

今回当社は、紫外線の肌内部への到達状況を可視化できる「ワンショット紫外-可視分光OCT」(*3)と、「Deep UVA」の透過状況を確認できる「D-UVA可視化システム」という、2つの新たな画像計測技術を開発しました。これらの技術を用いて、肌深部にある真皮層まで「Deep UVA」が届く様子(図1)と、「Deep UVA」が日常のシーンにおいて、屋外だけでなく屋内や車内などでも肌に降り注いでいること(図2)を可視化して確認することに成功しました。また、当社「D-UVガード」が「Deep UVA」を効果的に防御することも改めて確認しました。(図3、4)

当社は、今回の研究成果や「D-UVガード」を、紫外線による老化を防ぐスキンケア化粧品に応用していきます。

【研究成果】

(1) 「Deep UVA」が肌内部深く(100μm以上)の真皮層まで届いていることを可視化。

[図1]

(2) 「D-UVA可視化システム」により、オフィスの窓際と車内において「Deep UVA」が窓を透過している様子を確認。

[図2]

(3) 当社が開発した「D-UVガード」の「Deep UVA」防御効果を、「ワンショット紫外-可視分光OCT」と「D-UVA可視化システム」で可視化に成功。

【D-UVガードとは】

平成23年に、世界に先駆けて当社が開発した独自の「Deep UVA」紫外線防御剤。
紫外線防御剤には、紫外線吸収剤と散乱剤を組み合わせて配合することが一般的です。しかし、単に両者を併用するだけのこれまでの技術では「Deep UVA」を防御するに至っていませんでした。当社は、紫外線吸収剤と散乱剤を独自工程によりハイブリット化し、今まで防ぐことのできなかった「Deep UVA」を90%以上防御できる「D-UVガード」を開発しました。

[図3]

■ 実験方法

透明性の高いプラスチック(PMMA)板に「吸収剤と散乱剤を単純に混合しただけの従来品」と「D-UVガード」をそれぞれ塗布して、「Deep UVA」の透過度合いを「D-UVA可視化システム」により評価した。強度解析ソフトにより「Deep UVA」が多いところを赤色、少ない所を青で示した。

■ 実験結果

吸収剤と散乱剤を単純に混合しただけでは「Deep UVA」をカットしきれないが、ハイブリッド型の当社「D-UVガード」はDeep UVAをしっかりと防ぐことができていることを確認した。

[図4]

■ 実験方法

透明性の高い石英板に「D-UVガード」を塗布して皮膚サンプル上に設置し、Deep UVAの肌への侵入度を「ワンショット紫外-可視分光OCT」で評価した。

■ 実験結果

「D-UVガード」を塗布することで「Deep UVA」の肌への侵入が防げることを確認した。

*1 平成26年11月時点。

*2 平成23年に世界に先駆けて開発した当社独自の「Deep UVA」紫外線防御剤。有機化合物である「紫外線吸収剤」と微粒子無機紛体である「紫外線散乱剤」の異なる機能を持った紫外線防御剤を機能的に結合させたことにより、それぞれの製剤では実現できなかった紫外線吸収の長波化を実現。「Deep UVA」を効果的に防ぐことを可能にした。ハイブリッド化とは、2つの異なる性質をもったものを機能的に複合化し、新たな機能を付与すること。

*3 OCT(光干渉断層画像、Optical Coherence Tomography)技術とは、光同士が重なった時に、お互いの振動の力を強め合ったり打ち消し合ったりする「干渉」という性質を用いて深さ方向の情報を取得し、非侵襲で(身体を傷つけることなく)生体組織の精密断層像を得る技術。

【研究の背景】

紫外線は、地球に到達する太陽光線のうち、通常190~400nmの電磁波を指し、波長の短い方から、C波紫外線(UVC、290nm以下)、B波紫外線(UVB、290~320nm)、A波紫外線(UVA、320~400nm)に分類されます。(図5上)このうちUVCについては、オゾン層で遮られ地上には到達しません。地上に到達する紫外線は、UVBと、UVAです。

UVBは、肌の表皮に到達して発熱や発赤などの炎症を引き起こし、さらに日焼けやシミの原因となります。UVAは、肌深部の真皮まで到達し、サイトカイン(*4)を介して炎症を惹起させ、コラーゲン分解酵素MMP(*5)を産生させることでハリの低下、シワ、たるみ、くすみの原因となります。このUVAによるダメージは近年、光老化として注目されており、それを予防するUVケアが重要と言われています。当社は、このUVAの中で最も長波長の領域(370~400nm)に着目し、「Deep UVA」領域と名づけました。「Deep UVA」の照射量は地上で確認できる紫外線A波の照射量総量の約50%を占めることがわかっています。(図5下)

しかし、「Deep UVA」を含む紫外線は目に見えず、日常のどのような場面でのUVケアが有効なのか、また、実際に肌の奥深くまで「Deep UVA」が届いているのかは、有効な計測手段がなく、可視化して確認することができませんでした。そこで当社は「Deep UVA」を測定する技術の開発に着手し、独自の解析技術の活用で「Deep UVA」を可視化する新たな測定系の構築を試みました。

[図5]

【「ワンショット紫外―可視分光OCT」について】

光は重なり合った時に、お互いの強度(振幅)を強め合ったり打ち消し合ったりする「干渉」という性質を持ちます。ワンショット紫外-可視分光OCTは、参照ミラーを動かすことなく、波長固定光源と分光器を用いて光干渉を行うスペクトラルドメイン型で、肌の内部から戻ってきた測定光を参照光と干渉させることで、測定光の深さ方向の分布を計測し、非侵襲で身体を傷つけることなく、生体組織深くの断層画像を得られる装置です。本装置は「Deep UVA」の領域の光を照射するように調整し、肌への「Deep UVA」の深さ方向の分布を明らかにできるように開発しました。(図6)

【「D-UVA可視化システム」について】

近紫外線領域を撮像できる特殊用途のカメラに、「Deep UVA」波長帯域光のみを透過させるフィルタ(バンドパスフィルタ)を設置して撮影しました。(図7)さらに光の強度をコンピューターで解析し、強度分布を着色した一連のシステムを新たに開発しました。

[図6] [図7]

*4 サイトカインとは、細胞から分泌され、別の特定の細胞に炎症などの情報を伝達するタンパク質。

*5 MMPとは、Matrix metalloproteinase(マトリックス メタロプロテアーゼ)の略称で、コラーゲンなどの細胞外にある構造タンパク質を分 解する酵素の総称。

*6 Timares, L., et al. (2008). “DNA damage, apoptosis and langerhans cells--Activators of UV-induced immune tolerance.” Photochem Photobiol 84(2): 422-436. を参考に作図。

*7 Tsujimoto,T, et al.(2006). “Development of an Evaluation Method of Photo-Stability for House Interior Materials Ⅰ.” Mokuzai Gakkaishi 52(3):145-152. を参考に作図。

本件に関するお問い合わせは、下記にお願いいたします。

  • 報道関係 コーポレートコミュニケーション部
  • TEL 03-6271-2000
  • 商品、店舗に関するお問い合わせ ライフサイエンス事業部 PR
  • TEL 03-6271-2252
  • お客さま 株式会社富士フイルム ヘルスケア ラボラトリー
  • (フリーダイヤル) 0120-596-221
  • ウェブサイト http://h.fujifilm.jp/
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記事の内容は発表時のものです。最新情報と異なる場合(生産・販売の終了、仕様・価格の変更、組織・連絡先変更等)がありますのでご了承ください。

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