La melanina son pigmentos marrones u oscuros que existen en la piel y que pueden sintetizarse de forma anormal por los rayos UV externos o el estrés. Dado que el exceso de melanina conduce a enfermedades de la piel tales como las manchas y pecas, se requiere de un tratamiento adecuado para devolver a un estado normal la piel.
Recientemente, se han lanzado fotoestimuladores basados en LED para el cuidado de la piel; sin embargo, su efecto terapéutico sigue siendo controvertido, debido a su ineficiente transferencia de luz, la elevada generación de calor y la irradiación no uniforme de los puntos, pudiendo provocar efectos secundarios inducidos a distancia.
Para lograr un fototratamiento eficaz, el estimulador LED debe irradiarse en contacto con la superficie de la piel humana, lo que permite que la luz llegue de forma adecuada y uniforme a la dermis con una pérdida óptica mínima.
Para solucionar este problema, un equipo de investigación del KAIST dirigido por el doctorando Jae Hee Lee y el profesor Keon Jae Lee, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, ha desarrollado un parche microLED de iluminación superficial para inhibir la melanogénesis* inducida por UV.
Los investigadores fabricaron un parche microLED de iluminación superficial (µLED, 4 × 4 cm2) acoplable a la piel utilizando un millar de chips microLED y una capa de difusión de la luz incrustada de sílice. Los chips LED de 100 µm están interconectados verticalmente para ofrecer una gran flexibilidad y una baja generación de calor, lo que permite su funcionamiento a largo plazo en la piel humana. Por tanto, estos SμLED maximizan la eficacia de la fotoestimulación en la superficie de la piel gracias a su irradiación uniforme, su gran flexibilidad y su estabilidad térmica.
El equipo de investigación confirmó la inhibición de la melanogénesis irradiando el parche SµLED y el LED convencional (CLED) sobre la piel humana artificial y la piel dorsal de ratones. Los grupos de células humanas y tejidos de ratón tratados con SµLED mostraron una fototoxicidad epidérmica mínima y una reducción sistemáticamente eficaz de la melanina sintetizada, en comparación con los grupos tratados con CLED. Además, se verificó una supresión significativa de la expresión de proteínas/catalizadores implicados en la síntesis de melanina, como MITF (factor de transcripción asociado a la microftalmia), Melan-A y tirosinasa, en comparación con el estimulador LED convencional.
“Nuestro parche SµLED de base inorgánica tiene unas características extraordinarias en cuanto a eficacia luminosa, fiabilidad y durabilidad. Se espera que el parche SµLED tenga un gran impacto en el campo cosmético al reducir los efectos secundarios y maximizar los efectos fototerapéuticos», detalla el profesor Keon Jae Lee.
La tecnología básica del SµLED cosmético se ha transferido a Fronics co., Ltd, fundada por el profesor Lee. Fronics está construyendo una fundición y equipos para la producción en serie de máscaras SµLED para cubrir toda la cara y tiene previsto lanzar los productos en marzo del año que viene.
* Se denomina melanogénesis al conjunto de procesos que regulan la síntesis de los diversos pigmentos melánicos. Es un mecanismo complejo, regulado principalmente por la luz ultravioleta (UV), estímulos hormonales y factores genéticos.
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