生物光学技术,不但用于植物与动物的种植养殖光照,还应用在具有良好市场的细分领域:光子美肤。
近几年,应用生物光学技术的光子美肤产品在市场上获得了很好的市场收益,使得这个产业异军突起,在得到市场认可的同时,也存在一些技术原则问题,较为突出的是整个产业没有确定生物光学基本特征的关键参数--剂量问题,导致在家用美肤产品受到广泛欢迎的同时,产品受到市场监管部门的调查与限制。
就光子美肤产品的关键技术要点,我给出一些观点:首先明确,生物光学技术有两个基本特征:光谱与剂量,不在这个技术基本点谈生物光学的应用,是会走向应用误区。
1、光子美肤的剂量是安全原则的关键
重点谈一下家用光子美肤应用的波段范围(400-700nm),关于紫外线、远红光,红外光的作用机理与剂量不在这里解释。
需要声明一点,紫外线、远红光,红外光波段范围的家用光子美肤应用,如果没有安全剂量的阈值提出,是不符合家用光子美肤产品应用的安全性,产品生产企业与光源生产企业需要背书承担风险。
生物光学技术指出,在光量子与皮肤组织的能量交换中,剂量阈值包括两个方面:
每日的总剂量与每次使用的剂量,每天多次剂量的总和不得超过每日总剂量。
剂量为什么如此的重要,这是因为皮肤对光子的吸收本质是能量的交换,皮肤吸收过多的光量子能量会超过皮肤微循环极限,长期使用会导致皮肤受损。
之所以提出安全剂量问题,是希望这种有发展前景的产品能够不断壮大。
这里只讨论波段为400-700nm的人体皮肤的光子能量交换后的生物响应,这些响应包括:加快皮下色素和微血管循环响应,促使真皮层胶原蛋白增生,增强皮肤弹性纤维的细胞结构再生,改善皮肤细纹皱纹,逐步达到皮肤健康以及对皮肤的美白与退红黑效果。这里需要强调一点,为了达到更好的美肤效果,需要在使用光子美肤产品前后使用特定的护肤产品。如果光子美肤产品的光子输出超过安全剂量,会导致皮肤组织的微循环生态破坏,这是家用光子美肤产品可能存在的潜在隐患。声明:本文提出问题,并不意味着目前市场销售的产品一定存在安全问题,作为技术性的探讨,是对制造企业与使用者的负责。
大部分光子美肤产品的说明书都说光具有穿透性,从生物光学的技术观点,穿透性是外行的解释,光子进入皮肤的过程,并没有穿透性一说。
由于光子没有静止质量,物理维度比电子小,在光子面前,皮肤是非常空旷的物体,从光子维度看皮肤,可以近似的理解为超高倍放大镜下的蓬松海绵。光子在没有遇到皮肤组织细胞原子的电子时,在皮肤内沿射入方向的直线运动,当光子与皮肤组织细胞原子的电子发生能量交换后,电子吸收光子,或发生跃迁生产生物响应、或释放比吸收的光子能量更低的光子而继续前进或散射;当皮下组织尺寸足够厚,所有的光子或被不断的吸收、或不断的反射或散射消耗光子能量最终转变成为热。当皮下组织尺寸不大或者光子通量密度足够大时,光子会通过人体组织后从皮肤逸出,从皮肤逸出的大部分光子最终会以低能光子状态离开皮肤,少部分光子仍保持原有波长逸出。

白光通过人的拇指
为什么白光通过人体组织后会变成偏红色,原理很简单,留给读者思考,这样会更好理解生物光学的光子美肤技术。
光有三种度量单位,可以参看之前我讲的子非鱼视频,这里就不多解释,可以直接给出答案:采用光量子理论可以完整的解释生物光学的美肤机理,光度学与辐射度学显然不能够作为描述光子美肤产品的参数。
5、为什么用光子美肤概念代替光子医美概念?
光子美肤产品设计目的是属于家用安全型物理保健产品,是为了达到安全的生物光物理应用,需要符合在安全剂量下的保健使用,不是且不可能是医疗产品,采用医美概念宣传会误导消费者,这个名称的改变可以让生物光学的美肤类产品得以规范的不断发展,产业应该注重技术概念表达的严谨性。
本文没有提供剂量参数阈值,原因是这些参数涉及到技术的商业属性,但文章已经尽可能的介绍生物光学的美肤的关键技术要点,希望有助于这个产业的健康发展。
2024年8月25日