随着环境变化、工作压力等因素，饱受“脱发”困扰的人群呈年轻化发展趋势。据《中国人头皮健康白皮书》数据显示，中国脱发人数已突破 2.5 亿人，其中 30 岁之前脱发人群比例已高达 84%。
“秃如其来”的问题为人们的心理、外观都造成了不小的困扰，因此，用安全、有效的方案解决脱发问题是关键所在。
前不久，苏州大学团队对通过有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）红光照射进行生发的机制研究，并成功地验证了 OLED 光治疗的安全性。
他们利用 OLED 红光刺激毛囊细胞的自噬作用，激活毛囊细胞由静止期转向生长期，从而促进毛发生长，为解决脱发问题提供了一种新的方案。
图丨相关论文（来源：Nano Research）
近日，相关论文以《基于红光有机发光二极管的光生物调节疗法可显着促进毛发生长》（Red Organic Light-Emitting Diodes based Photobiomodulation Therapy Enabling Prominent Hair Growth）为题发表在 Nano Research 上 [1]。
论文的第一作者为苏州大学功能纳米与软物质研究院博士生孙双桥、沈菁菁，共同通讯作者为该校李述汤院士、冯敏强教授、陈倩教授。
图丨团队部分成员在实验室（来源：苏州大学）
在研究前期，该团队与某特色医学中心开展 OLED 红光美容的临床研究时发现，OLED 红光在美容健康方面的效果较好。并且，OLED 的安全性和可靠性有充分的保障。
与 LED 和激光等尖锐的光源相比，传统设备发光均匀性仅有 50%，而 OLED 则大于 80%，可以大面积地滋养发根。
在安全性方面，传统设备表面温度往往高于 45℃，而 OLED 的最高温度仅 38℃左右，可长时间使用，且效果更好。从适用性角度看，OLED 由于具备更宽的光谱，因此对不同体质人群更适用，进而激发皮质中不同深度的细胞。
（来源：Nano Research）
该研究的优势主要体现在巧妙地利用 OLED 器件的特点，例如轻薄、发光均匀、冷光源等。其制备的大面红光器件发光均匀性大于 80%，且最高温度在 38℃左右。
“这些优点很好地解决了以往研究中，因光照不均匀、温度过高等因素造成对皮肤破坏的问题。”孙双桥说。
该团队以每天 36J/cm² 的剂量，以持续 20 天为实验周期。值得关注的是，他们首次在老鼠实验中，发现通过 OLED 红光刺激细胞自噬，可激活毛囊细胞由静止期转向生长期。根据结果，其表面血氧流量显著增加，进而促进毛发生长。
（来源：Nano Research）
当然，在研究过程中由于探索一种新方案，课题组成员免不了“摸着石头过河”。由于细胞内细胞因子和信号通路很多，现阶段检测技术的限制很难同时测量多种因子和通路，而是只能观察到 OLED 红光刺激毛囊细胞的自噬通道，但也有可能激活其他通道形成一种协同作用。
基于全面的组织学和免疫荧光染色研究，他们逐步确定出红色 OLED 促进毛囊再生的两个关键因素：第一，在毛发生长周期的生长期增加自噬；第二，由于微血管血流加速而促进的血氧含量增加。
该研究涉及材料、物理、生物等交叉学科，离不开跨学科课题组的合作。孙双桥表示：“非常感谢我们学院生物团队的陈倩教授课题组，结合他们在生物领域的经验，帮助我们解决了很多生物方面的困扰。”
据悉，未来，如果该技术的应用范围从小鼠扩大到人类的毛发生长，还涉及光治疗的量效建模、剂量优化、发光波长的优化，以及光治疗的安全性评估等诸多问题需要克服。其中最重要的是，需解决从动物模型到临床研究中的不确定因素。
下一步，该团队计划将柔性 OLED 可穿戴器件，应用于光动力治疗和光免疫治疗。“希望通过我们这次研究吸引更多的研究人员关注光治疗在生发方面的研究，形成一个完善、系统的生发机制，真正地解决人们对脱发的困扰。”孙双桥说。
该研究为 OLED 光治疗在生发领域的应用奠定了理论基础。与此同时，他们还希望该技术未来能应用于光免疫治疗-肿瘤领域，实现光能孕育生命、也能保护生命。
参考资料：
1.Sun S-Q, Shen J-J, Wang Y-F, et al. Red Organic Light-Emitting Diodes based Photobiomodulation Therapy Enabling Prominent Hair Growth. Nano Research（2022）. https://doi.org/10.1007/s12274-022-5315-1