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문제 정의
- 또한 본 연구에서는 염모제형의 액정 구조를 확인하였다. 이 액정 구조는 급격한 염료의 산화를 막아줌으로써 염색력을 향상시켰고 염모제에 사용된 암모니아의 취 감소 효과를 유발했다.
- 우리는 이 연구를 통하여, 염모제의 자극을 완화하는 기술을 개발하였다. 두피보호파우더를 통해 알레르기 반응을 감소시키고 두피의 자극을 완화해주며 염색력을 향상시킬 수 있었다.
제안 방법
- 우리는 THP-1을 배양하면서 PPD로 감작 유도한 대조군을 마련하고, 두피보호파우더를 10 µg/mL부터 1,000 µg/mL사이의 여러 농도로 처리하였다. 3일간 배양 후, Relative Fluorescence Intensity (RFI)와 Cell Viability를 측정하였다.
- THP-1 세포에 PPD만 처리하였을 경우와 두피보호파우더만 처리한 경우, PPD를 처리한 후 두피보호파우더(P7TE)를 처리한 경우의 Cell viability와 Relative Fluorescence Intensity (RFI) 값을 비교하였다.
- 또한 채택된 성분들을 대상으로 자극 테스트를 행하였다. 건강한 성인 남녀 35명을 대상으로 closed patch test의 방법으로, 도포는 24 h 동안 이루어졌으며 첩포 제거 후 30 min, 24 h 후를 관찰하였다.
- 30 min 방치한 후 샴푸 액을 이용하여 흐르는 물에 1 min 세척한 후 헤어드라이어를 이용하여 건조시켰다. 건조시킨 모발을 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 색을 측정하였다. 결과는 색차계로 측정한 명도 값인 L*을 이용하여 염색 전후를 비교하는 Δ L*을 비교하였다.
- 5 g을 취하여 슬라이드글라스 위에 얇게 펼쳐 발랐다. 그 후 현미경(11020518102, Leica Microscopy Systems, Germany)의 편광렌즈를 이용하여 액정 구조를 확인하였다. 액정 구조의 이미지는 디지털 카메라(CA-560, Canon, Japan)를 이용하여 저장하였다.
- 두피보호파우더를 함유하였을 때와 함유하지 않았을 때의 염색력을 평가하기 위하여 Table 1과 Table 2의 제 1제와 2제 조성물을 제조하여 60 g씩 1 : 1 비율로 혼합한 후 모발 무게의 2배 되는 양을 취해 길이 12 cm의 실험용 사람 모발에 골고루 도포하였다. 대조군으로 두피보호파우더의 효과를 확인하기 위하여 제1제와 2제 조성물을 60 g씩 1 : 1의 비율로 혼합한 후 제3제인 두피보호파우더를 1 g 첨가 하였다. 그리고 앞서 시행하였던 것과 마찬가지로 모발 무게의 2배 되는 양을 취하여 길이 12 cm 모발에 골고루 도포하였다.
- 두피보호파우더를 제조하기 위하여 한방 성분들에 대한 조사와 스크리닝, 자극 테스트를 시행했다. 스크리닝에 있어서는 동의보감 등 고의서에 나타난 청열 효능을 갖는 약재(100여 종)를 1차 채택하였다.
- 두피보호파우더를 함유하였을 때와 함유하지 않았을 때의 염색력을 평가하기 위하여 Table 1과 Table 2의 제 1제와 2제 조성물을 제조하여 60 g씩 1 : 1 비율로 혼합한 후 모발 무게의 2배 되는 양을 취해 길이 12 cm의 실험용 사람 모발에 골고루 도포하였다. 대조군으로 두피보호파우더의 효과를 확인하기 위하여 제1제와 2제 조성물을 60 g씩 1 : 1의 비율로 혼합한 후 제3제인 두피보호파우더를 1 g 첨가 하였다.
- 스크리닝에 있어서는 동의보감 등 고의서에 나타난 청열 효능을 갖는 약재(100여 종)를 1차 채택하였다. 또한 채택된 성분들을 대상으로 자극 테스트를 행하였다. 건강한 성인 남녀 35명을 대상으로 closed patch test의 방법으로, 도포는 24 h 동안 이루어졌으며 첩포 제거 후 30 min, 24 h 후를 관찰하였다.
- 또한, 주사전자현미경을 이용하여 두피보호파우더를 함유한 제품과 함유하지 않은 제품을 모발 손상도의 측면에서 비교하였다.
- 모발 손상감을 평가하기 위하여 앞서 염색성 평가 방법과 마찬가지로 두피보호파우더를 넣은 경우와 넣지 않은 경우로 나누어 12 cm의 실험용 사람 모발에 염색을 하였다. 염색한 모발을 전문 패널 5명이 매우 부드러움, 부드러움, 보통, 거침의 4단계로 평가를 하도록 하였다.
- 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 명도를 의미하는 값 L* 값을 구하였으며, 건조된 모발 1개의 샘플 당 3회씩 총 5개의 샘플을 측정하여 평균값을 분석에 이용하였다. 측정 후 정리한 결과, 두피보호파우더를 포함하지 않는 경우 L* 값은 15.
- 실제 염색할 때와 동일하게 시행한 후 1주일 동안 가려움, 따가움, 붓기, 홍반 등의 증상이 있는지 확인하되, 증상이 있을 경우 내원하도록 하고 없을 경우 발생하지 않았다고 하더라도 1주 후에는 내원하도록 하였다. 설문을 통하여 예전의 제품 사용할 때 보다 붓기, 가려움, 따끔거림, 피부 홍반의 4가지 항목에 대하여 발생 유무와 정도에 대하여 주관적인 평가를 하도록 하였다.
- 1제와 2제, 그리고 3제를 모두 한 번에 혼합하여 모발에 골고루 바른 후 30 min 방치하고 모발을 미지근한 물로 깨끗이 헹구었다. 실제 염색할 때와 동일하게 시행한 후 1주일 동안 가려움, 따가움, 붓기, 홍반 등의 증상이 있는지 확인하되, 증상이 있을 경우 내원하도록 하고 없을 경우 발생하지 않았다고 하더라도 1주 후에는 내원하도록 하였다. 설문을 통하여 예전의 제품 사용할 때 보다 붓기, 가려움, 따끔거림, 피부 홍반의 4가지 항목에 대하여 발생 유무와 정도에 대하여 주관적인 평가를 하도록 하였다.
- 모발 손상감을 평가하기 위하여 앞서 염색성 평가 방법과 마찬가지로 두피보호파우더를 넣은 경우와 넣지 않은 경우로 나누어 12 cm의 실험용 사람 모발에 염색을 하였다. 염색한 모발을 전문 패널 5명이 매우 부드러움, 부드러움, 보통, 거침의 4단계로 평가를 하도록 하였다. 매우 부드러움은 5점, 부드러움은 4점, 보통은 3점 그리고 거침은 0점을 부여하였다.
- 그 것은 부어오름, 따가움, 가려움 그리고 붉어짐이다. 우리는 PPD와 PTD 염료에 대하여 알레르기 접촉 피부염 검사 결과 양성 반응을 나타낸 15명의 환자를 대상으로 두피보호파우더가 함유된 염모제와 함유되지 않은 염모제를 사용하게 한 후, 자극감 증상에 관한 설문 조사를 시행하였다. 자극감과 알레르기 증상은 의사의 시진보다는 환자 자신의 개인적인 불쾌감에 속하는 것이기 때문에 주로 설문 조사를 통하여 조사하였다.
- 우리는 THP-1을 배양하면서 PPD로 감작 유도한 대조군을 마련하고, 두피보호파우더를 10 µg/mL부터 1,000 µg/mL사이의 여러 농도로 처리하였다.
- 디아민계 염료에 의하여 나타날 수 있는 자극감은 여러 가지가 있고, 이는 복합적으로 나타난다. 우리는 고객들이 가장 호소를 많이 하는 증상 네 가지를 기준으로 연구를 하였다. 그 것은 부어오름, 따가움, 가려움 그리고 붉어짐이다.
- 고삼(Sophora flavescens)도 자란과 같은 방법으로 추출물을 얻을 수 있었다. 작약(Peony root)은 작약 5 kg을 잘 건조 시킨 후 분쇄기를 이용하여 분쇄, 분말을 제조하였으며, 한련초(Eclipta alba)도 같은 방법으로 분말로 제조 하였다. 녹차는 건조 녹차 잎을 분쇄하여 용매 추출을 통하여 제조하였다.
- 제조된 제3제인 두피보호파우더의 효능을 평가하기 위하여 우리는 동물실험을 대체할 수 있는 in vitro 상에서 이루어지는 h-CLAT (human cell line activation test)시험을 하였다. h-CLAT 시험은 THP-1 cell line (Human leukemia monocytic cell line)을 in vitro에서 활성화 시켰을 때 배약 액에 생성되는 MIP-1 beta cytokine 수준에 있어서, 세포 배양 시 첨가되는 피부 감작성 물질과 비 감작성 물질 간 차이가 있음에 근거한다[3].
대상 데이터
- 그리고 앞서 시행하였던 것과 마찬가지로 모발 무게의 2배 되는 양을 취하여 길이 12 cm 모발에 골고루 도포하였다. 모발은 모두 백모와 흑모의 비율이 3 : 7인 새치모를 사용하였다. 30 min 방치한 후 샴푸 액을 이용하여 흐르는 물에 1 min 세척한 후 헤어드라이어를 이용하여 건조시켰다.
- 두피보호파우더를 제조하기 위하여 한방 성분들에 대한 조사와 스크리닝, 자극 테스트를 시행했다. 스크리닝에 있어서는 동의보감 등 고의서에 나타난 청열 효능을 갖는 약재(100여 종)를 1차 채택하였다. 또한 채택된 성분들을 대상으로 자극 테스트를 행하였다.
- 자극감은 직접 사용 시험을 통하여 이루어졌으며, 염모제의 디아민계 염료(p-phenylenediamine, p-toluenediamine)에 대한 알레르기접촉피부염 반응 검사에서 양성 반응을 나타내는 환자 15명을 병원에서 모집하여 이루어졌다. 실험은 한 대학병원에서 이루어졌으며 디아민계 염료인 PTD를 포함한 제품을 사용하였다. 제품은 1제 60 g, 2제 60 g으로 이루어져 있으며, 두피보호파우더는 1.
- 염모제의 액정 구조는 편광현미경(11020518102, Leica Microsystems, Germany)을 통하여 확인할 수 있었다. 이미지의 저장은 디지털카메라(CA-560, Canon, Japan)를 이용하였다. 염색성 평가는 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 색을 측정하였다.
- 자극감은 직접 사용 시험을 통하여 이루어졌으며, 염모제의 디아민계 염료(p-phenylenediamine, p-toluenediamine)에 대한 알레르기접촉피부염 반응 검사에서 양성 반응을 나타내는 환자 15명을 병원에서 모집하여 이루어졌다. 실험은 한 대학병원에서 이루어졌으며 디아민계 염료인 PTD를 포함한 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 매우 부드러움은 5점, 부드러움은 4점, 보통은 3점 그리고 거침은 0점을 부여하였다. 이후 평가 점수는 평균값을 구하여 정리 하였다.
이론/모형
- 염색성 평가는 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 색을 측정하였다. 모발 손상의 정도를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(S-4300, Hitachi, Japan)을 사용하였다.
- 이미지의 저장은 디지털카메라(CA-560, Canon, Japan)를 이용하였다. 염색성 평가는 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 색을 측정하였다. 모발 손상의 정도를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(S-4300, Hitachi, Japan)을 사용하였다.
성능/효과
- 조사결과, 두피보호파우더의 첨가 유무에 따라 환자들의 체감 정도에는 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. 대표적인 4가지 증상인 부어오름, 따가움, 가려움 그리고 붉어짐은 거의 절반의 수준으로 줄어들었음을 알 수 있었다. 이를 통하여, 두피보호파우더에 의하여 환자가 느끼는 자극감이 감소함을 확인할 수 있었다.
- 우리는 이 연구를 통하여, 염모제의 자극을 완화하는 기술을 개발하였다. 두피보호파우더를 통해 알레르기 반응을 감소시키고 두피의 자극을 완화해주며 염색력을 향상시킬 수 있었다. 또한 액정 구조의 염모제형을 통해 암모니아 취 저감 및 염색성 향상, 모발 손상 완화 효과를 얻을 수 있었다.
- 임상시험결과 두피보호파우더는 디아민계 염료를 사용한 염모제의 알레르기 및 자극을 완화시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 두피보호 파우더를 사용한 염모제는 염색력의 향상과 모발 손상의 완화 효과를 보였다.
- 두피보호파우더를 통해 알레르기 반응을 감소시키고 두피의 자극을 완화해주며 염색력을 향상시킬 수 있었다. 또한 액정 구조의 염모제형을 통해 암모니아 취 저감 및 염색성 향상, 모발 손상 완화 효과를 얻을 수 있었다.
- 염색 전후의 모발의 명도는 ΔL을 통하여 더욱 정확히 비교할 수 있으며, ΔL값을 비교하였을 때, 두피보호파우더가 함유된 염모제로 염색을 하였을 경우, 값이 큼을 알 수 있었다.
- 이 결과가 의미하는 것은, 두피보호파우더의 농도가 350 µg/mL, 500 µg/mL일 때, 피부에 가해지는 자극의 수준은 PPD만 감작유도 했을 때보다 유의적으로 감소되었으며, PPD로 감작유도하지 않고 두피보호파우더만 처리했을 때와 유사한 수준임을 의미한다.
- 이 결과가 의미하는 것은, 두피보호파우더의 농도가 350 µg/mL, 500 µg/mL일 때, 피부에 가해지는 자극의 수준은 PPD만 감작유도 했을 때보다 유의적으로 감소되었으며, PPD로 감작유도하지 않고 두피보호파우더만 처리했을 때와 유사한 수준임을 의미한다. 이 결과를 통하여 두피보호파우더가 PPD 염료에 의한 피부 자극을 줄여줄 수 있을 것으로 예상할 수 있다. Cell viability의 측면에서 두피보호파우더는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다.
- 7점이었다. 이를 통하여 두피보호파우더를 사용하면 염색하는 과정에서 발생하는 모발 손상을 예방할 수 있음을 알 수 있었다.
- 대표적인 4가지 증상인 부어오름, 따가움, 가려움 그리고 붉어짐은 거의 절반의 수준으로 줄어들었음을 알 수 있었다. 이를 통하여, 두피보호파우더에 의하여 환자가 느끼는 자극감이 감소함을 확인할 수 있었다.
- 임상시험결과 두피보호파우더는 디아민계 염료를 사용한 염모제의 알레르기 및 자극을 완화시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 두피보호 파우더를 사용한 염모제는 염색력의 향상과 모발 손상의 완화 효과를 보였다.
- 전문 패널을 통한 모발 손상감 평가를 통하여 두피보호파우더가 들어있는 염모제를 이용하여 염색한 경우, 두피보호파우더가 들어있지 않은 경우 보다 상대적으로 매끄러움을 알 수 있었다. 두피보호파우더를 사용한 경우, 패널들이 부여한 평균 점수가 4.
- 그 결과는 Figure 3에 나타내었다. 조사결과, 두피보호파우더의 첨가 유무에 따라 환자들의 체감 정도에는 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. 대표적인 4가지 증상인 부어오름, 따가움, 가려움 그리고 붉어짐은 거의 절반의 수준으로 줄어들었음을 알 수 있었다.
- 색차계(Labscan XE, Hunterlab, USA)를 이용하여 명도를 의미하는 값 L* 값을 구하였으며, 건조된 모발 1개의 샘플 당 3회씩 총 5개의 샘플을 측정하여 평균값을 분석에 이용하였다. 측정 후 정리한 결과, 두피보호파우더를 포함하지 않는 경우 L* 값은 15.42, 두피보호파우더를 포함하는 경우 13.15의 값을 가졌다. 색차계로 측정한 명도 값, L* 값은 값이 클수록 색이 밝음을 의미하고, 작을수록 색이 어두움을 의미한다.
후속연구
- 대표 약재의 효능은 아래와 같으며 두피 보호파우더의 원료로 쓰인 물질들을 Table 3에 나타내었다. 각 원료는 같은 비율로 배합하였으며, 수렴효과를 갖는 약재들 간의 최적 비를 도출하여 항염 및 수렴 효능이 최적화된 복합 제제를 개발하는 과제는 추후에 연구되어야 할 것이다. 동의보감에 의하면, 자란(본초명 : 백급(白芨))은 난초과에 속하는 다년생 본초로서 수렴지혈(收斂止血), 소종생기(消腫生肌) 등의 효능이 있다.
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