皮膚屏障(主要由角質(zhì)層與皮脂膜構(gòu)成)是維持皮膚生理功能的核心結(jié)構(gòu),其完整性直接影響皮膚的保水能力、抗外界刺激能力。傳統(tǒng)評(píng)估皮膚屏障狀態(tài)多依賴主觀觀察(如干燥、脫屑、泛紅),缺乏客觀量化指標(biāo)。而經(jīng)皮水分流失(Transepidermal Water Loss, TEWL) 的提出,為皮膚屏障功能評(píng)估提供了精準(zhǔn)的量化手段 —— 它特指皮膚內(nèi)部水分通過表皮層蒸發(fā)至外界環(huán)境的速率(單位:g/m²/h),是國際公認(rèn)的皮膚屏障完整性核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。
如圖1(正常肌膚 vs 受損肌膚屏障結(jié)構(gòu)對(duì)比)所示:健康皮膚的屏障結(jié)構(gòu)完整,能有效鎖住內(nèi)部水分,TEWL值維持在較低水平;當(dāng)屏障受損(如角質(zhì)層結(jié)構(gòu)紊亂、皮脂分泌不足)時(shí),水分蒸發(fā)通道增多,TEWL 值會(huì)顯著升高,且升高幅度與屏障受損程度呈正相關(guān)。這一特性使 TEWL 成為連接 “皮膚微觀結(jié)構(gòu)” 與 “宏觀功能” 的關(guān)鍵橋梁。
TEWL檢測(cè)的核心是通過精準(zhǔn)捕捉皮膚表面水蒸氣變化,反推水分流失速率,其技術(shù)原理需滿足 “非侵入性” “高準(zhǔn)確性” 兩大科研需求,具體可分為通用原理與專用儀器(TE-007)原理兩部分:
1.通用檢測(cè)邏輯
所有TEWL檢測(cè)儀均采用非侵入式測(cè)量,通過高精度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)皮膚表面的 “水蒸氣壓力梯度”—— 即皮膚表面與周圍環(huán)境的水蒸氣濃度差。由于水分從高濃度區(qū)域(皮膚內(nèi)部)向低濃度區(qū)域(外界環(huán)境)擴(kuò)散,傳感器捕捉到的壓力梯度變化,可通過特定算法轉(zhuǎn)化為水分蒸發(fā)速率,最終以TEWL值(g/m²/h)輸出。
2.TE-007 檢測(cè)儀的核心技術(shù)原理
TE-007作為專用TEWL檢測(cè)儀器,其原理基于菲克擴(kuò)散定律(Fick's Law of Diffusion)—— 該定律指出,物質(zhì)的擴(kuò)散速率與濃度梯度、擴(kuò)散面積成正比,與擴(kuò)散距離成反比。在TEWL檢測(cè)中,即 “水分子從皮膚表面蒸發(fā)的速率,與皮膚表面水蒸氣分壓變化呈正相關(guān)”。
為減少外界環(huán)境(如氣流、濕度波動(dòng))對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾,TE-007 采用封閉式測(cè)量腔設(shè)計(jì):將檢測(cè)探頭與皮膚表面形成密封環(huán)境,隔絕外界氣流影響;隨后監(jiān)測(cè)固定時(shí)間內(nèi)密封腔體內(nèi)的水汽濃度增量,結(jié)合腔體積、溫度等參數(shù),通過菲克擴(kuò)散定律推導(dǎo)公式,計(jì)算得出精準(zhǔn)的 TEWL 值。這一設(shè)計(jì)既保證了檢測(cè)的穩(wěn)定性,又提升了數(shù)據(jù)的可重復(fù)性。

1.皮膚屏障功能評(píng)估:體外透皮試驗(yàn)(IVPT)的標(biāo)準(zhǔn)方法
TEWL 值是FDA體外透皮試驗(yàn)(IVPT)工業(yè)指南中推薦的皮膚屏障完整性評(píng)價(jià)方法之一。在藥物經(jīng)皮吸收研究中,離體皮膚的屏障狀態(tài)直接影響藥物透皮速率的準(zhǔn)確性 —— 若離體皮膚屏障受損(如制備過程中角質(zhì)層破壞),會(huì)導(dǎo)致藥物透皮數(shù)據(jù)偏高,誤導(dǎo)后續(xù)研發(fā)。
通過檢測(cè)離體皮膚的TEWL值,可快速篩選出屏障完整的皮膚樣本:通常認(rèn)為,TEWL 值穩(wěn)定且低于 10g/m²/h 的離體皮膚,其屏障功能符合 IVPT 試驗(yàn)要求;若TEWL值顯著升高(如>20g/m²/h),則需排除該樣本,避免影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
2.化妝品功效測(cè)試:保濕與屏障修護(hù)效果的量化驗(yàn)證
-
邏輯依據(jù):若化妝品具有保濕或屏障修護(hù)功效,使用后皮膚屏障完整性提升,水分蒸發(fā)速率降低,TEWL 值應(yīng)出現(xiàn)顯著下降;
-
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):TEWL值下降幅度越大,說明產(chǎn)品對(duì)皮膚屏障的改善效果越明顯。例如,某保濕霜使用后2小時(shí),受試者TEWL值從18g/m²/h 降至10g/m²/h,可直接證明其對(duì)皮膚屏障的修護(hù)作用。
這一方法已成為化妝品企業(yè)申報(bào)功效宣稱、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具功效報(bào)告的核心技術(shù)手段。
在皮膚疾病基礎(chǔ)研究中,TEWL值是評(píng)價(jià)疾病模型構(gòu)建成功與否、監(jiān)測(cè)藥物療效的重要量化指標(biāo)。已有多項(xiàng)研究證實(shí),皮膚疾病狀態(tài)下TEWL值會(huì)出現(xiàn)特征性升高,具體案例如下:
案例1:小鼠銀屑病模型
銀屑?。ㄅFぐ_)的核心病理特征是角質(zhì)層異常增殖、皮膚屏障破壞。研究顯示(DOI:10.3969/j.issn.1674-8468.2025.03.002),銀屑病模型小鼠的背部皮膚 TEWL 值可升高至正常小鼠的5-6倍(圖5:各組小鼠TEWL檢測(cè)情況),且 TEWL 值升高幅度與皮損嚴(yán)重程度(如紅斑、鱗屑面積)呈正相關(guān)。若給予修護(hù)類藥物(如烏梅提取物),模型小鼠的 TEWL 值會(huì)隨皮損改善而逐步下降,可作為藥物療效的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。


總結(jié)
TEWL檢測(cè)技術(shù)的學(xué)術(shù)價(jià)值與發(fā)展意義
TEWL經(jīng)皮水分流失檢測(cè)技術(shù)的核心價(jià)值,在于將 “不可見” 的皮膚屏障功能轉(zhuǎn)化為 “可量化” 的客觀數(shù)據(jù),解決了傳統(tǒng)評(píng)估方法 “主觀性強(qiáng)、誤差大” 的痛點(diǎn)。
從技術(shù)層面看,TE-007檢測(cè)儀通過封閉式測(cè)量腔、菲克擴(kuò)散定律算法,實(shí)現(xiàn)了 “高精度、快響應(yīng)、廣適配” 的科研需求;從應(yīng)用層面看,其覆蓋 “基礎(chǔ)科研(皮膚疾病模型-產(chǎn)業(yè)驗(yàn)證(化妝品功效)- 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)(IVPT 試驗(yàn))” 的全場(chǎng)景,為皮膚科學(xué)領(lǐng)域的研究提供了統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)。
未來,隨著皮膚屏障機(jī)制研究的深入、精準(zhǔn)醫(yī)療理念的推廣,TEWL檢測(cè)技術(shù)有望進(jìn)一步與分子生物學(xué)(如屏障相關(guān)蛋白檢測(cè))、影像學(xué)(如皮膚共聚焦顯微鏡)結(jié)合,形成 “多維度、立體化” 的皮膚屏障評(píng)估體系,為皮膚疾病診斷、個(gè)性化修護(hù)方案制定提供更全面的技術(shù)支撐。靈賦拓普也將持續(xù)以TE-007儀器為核心,優(yōu)化配套檢測(cè)服務(wù),為科研團(tuán)隊(duì)提供更貼合需求的技術(shù)工具與解決方案,助力皮膚科學(xué)領(lǐng)域研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。
合作咨詢
