自古埃及時代以來，化妝品已被用于美化人們的容貌。 因此對化妝品的研究不僅涉及新產品的開發，現有產品的分析和提升，還涉及產品組分與組織的相互作用。 在這篇博客中，將介紹三個關于化妝品行業研究與掃描電鏡（SEM）之間聯系的例子。

研究氧化銅納米材料對不同上皮細胞的毒性

因為納米顆粒存在潛在毒性，在化妝品的使用中被廣泛討論。在 Ude 等人的研究中，檢測了氧化銅納米材料對不同上皮細胞的毒性。[1]

大量納米材料可供選擇，尺寸、組成、比表面積、荷電、形狀和溶解度都各不相同。 以上所有這些因素都會影響納米材料的生物效應。

金屬納米材料，例如氧化銅（CuO）顆粒是可溶的，并且可通過顆粒效應或離子介導效應而產生毒性。 人類很有可能攝入氧化銅納米材料，但目前對于潛在毒性的了解甚少。

Ude 等人除了在細胞培養材料上使用掃描電鏡（SEM）之外，還選擇 Caco-2 細胞系來研究這些納米材料的潛在影響。 他們的研究清楚表明， CuO  納米材料的影響與硫酸銅（CuSO 4）納米材料相當 。

掃描電鏡（SEM）成像證實了  CuO  和 CuSO4  納米材料對單層 Caco-2 細胞的毒性。 這表明由于緊密連接功能障礙，化學物質和病原體等物質可能會穿過腸屏障。

圖1：除臭劑的掃描電鏡（SEM）圖像。 化妝品由非常復雜的成分組成，通常含有顆粒。

研究二氧化鈦納米粒子對大腸桿菌的影響

仍然是納米粒子的研究，但是一個不同的模型系統。 Planchon 等人進行了一項研究 [2] ，該研究集中在二氧化鈦納米粒子對大腸桿菌的影響。 如之前所述，二氧化鈦納米粒子濃度為10ppm以上，開始顯示出對大腸桿菌的毒性 ，但也說明部分細菌群體能夠適應并存活。  

掃描電鏡（SEM）結果顯示一些細菌被二氧化鈦顆粒完全覆蓋，而大部分細菌仍然沒有納米顆粒。 這一不均勻性導致蛋白質組和代謝組的差異。 為了確定生物多樣性的影響，該研究建議分析大量樣本，以降低不必要的變量影響。  

Planchon 等人的研究表明，將大腸桿菌暴露于二氧化鈦納米顆粒會導致細菌變異分化。 其中一部分細菌能夠適應應激并暫時存活，而另一部分細菌則無法適應并死亡。 該研究嘗試結合蛋白質學和代謝學，為研究納米粒子的生物效應提供了突破，并能更精確對毒性評估。

檢查牙膏的特性

Pinto 等人的一項特別研究，旨在表征牙膏特性，因為它們是氟化物的主要來源 [3]。 通過配方改良，例如添加三氯生 ，硝酸鉀或氯化鍶 ，以增強療效 。 

該研究小組的目標是通過掃描電鏡（SEM）和能譜儀（EDX） 對 12 種牙膏的特征進行分析。 將牙膏在 650℃ 下灰化，然后通過掃描電鏡（SEM）成像和能譜儀（EDX）分析。 該研究得出結論：由于牙膏中包含許多成分，每位患者應該進行自我評估以匹配自己的需求。

走出化妝品行業

圖2a和b：頭發的掃描電鏡（SEM）圖像。 左邊的圖像為健康發質，右邊的圖像是有損發質。

通過這三個例子，希望可以了解掃描電鏡（SEM）如何成為化妝品行業的研究工具。 但是，當我們走出化妝品領域時，掃描電鏡（SEM）的研究應用范圍進一步擴大。

參考文獻

[1] Impact of copper nanomaterials on differentiated and undifferentiated Caco-2 intestinal epithelial cells; assessment of cytotoxicity, barrier integrity, cytokine production and nanomaterial penetration, Ude et al, Particle and Fibre Toxicology (2017), 14:31.

[2] Metabolomic and proteomic investigations of impacts of titanium dioxide nanoparticles on Escherichia coli, Planchon et al., PLOS ONE, Juni 1 (2017)

[3] Characterization of Dentifrices Containing Desensitizing Agents, Triclosan or Whitening Agents: EDX and SEM Analysis, Pinto et al., Brazilian Dental Journal (2014) 25 (2): 153-159