Английские биофизики создали трехмерную компьютерную модель кожного покрова, с помощью которой можно наблюдать за тем, как на лице появляются морщины и гусиные лапки.

3D-модель разработали сотрудники Саутгемптонского университета (Англия) под руководством доцента кафедры математического моделирования Жоржа Лимберта (Georges Limbert) и при содействии специалистов из Кейптаунского (ЮАР) и Стэнфордского (США) университетов. В качестве объекта для изучения был взят участок кожи с предплечья.

Как известно, верхний слой кожи состоит из мертвых клеток, связанных между собой липидами крови – жирными органическими соединениями, которые плохо растворяются в воде и участвуют в строительстве клеточных мембран. Помимо своей основной защитной функции эпидермис играет ключевую роль в определении характеристик микроморщин, и именно от количества и качества липидов зависит, насколько глубокими будут борозды.

На глубину морщин влияет уровень увлажненности кожи. Изображение / © University of Southampton

На появление этих самых морщинок влияет уровень содержания влаги в коже: они появляются тогда, когда роговица – 10–20-микрометровый слой мертвых клеток – становится суше. Процесс «высушивания» ускоряется, когда человекдолго находится в хорошо отапливаемом помещении или, например, в самолете, выполняющим дальний рейс. В те моменты, когда мимика нашего лица особенно активна – во время улыбки или смеха, – состояние роговицы начинает усугубляться, и неровности становятся более заметными буквально за несколько часов.

Как правило, для увлажнения используются биохимические средства, такие как масла или кремы. Но Лимберт и его коллеги решили обратиться к механическим способам борьбы с внешними проявлениями старения и с помощью компьютерного моделирования визуализировали типичный микрорельеф эпидермиса.

Трехмерная модель верхнего слоя кожи. Изображение / © University of Southampton

Благодаря полученной информации ученые надеются понять основополагающие механические принципы, которые обуславливают морфологию и структуру морщин. Это понимание имеет ключевое значение для оценки того, как на кожу воздействует окружающая среда, и дальнейшая работа приведет к тому, что в индустрии красоты и здоровья начнут разрабатываться долгосрочные и эффективные способы борьбы со старением.

«Эти количественные компьютерные модели помогут нам разобраться, каким образом трансформируется наша кожа со временем,  – говорит Лимберт. – Следовательно, мы можем использовать эти знания для разработки инновационных решений».