傳統(tǒng)SPF人體測試中的周期、倫理和結(jié)果變異問題，正推動非侵入性檢測技術(shù)的演進。本文將結(jié)合兩項關(guān)鍵研究，解析以混合漫反射光譜（HDRS）為核心的解決方案如何從科研驗證走向?qū)嶋H應(yīng)用，為防曬產(chǎn)品研發(fā)提供新的支持

行業(yè)痛點：傳統(tǒng)測試方法的“阿喀琉斯之踵"

當前國際金標準（ISO 24444）依賴在志愿者皮膚上誘發(fā)最小紅斑（MED）來測定SPF、UVA-PF，這存在兩大核心矛盾：

• 倫理困境：故意施加已知致癌物（紫外線）以觀察皮膚損傷，這與日益嚴格的倫理審查相悖。

• 科學(xué)變量：MED的判讀存在主觀性，且配方中的抗炎成分可能干擾結(jié)果，導(dǎo)致功效被高估。

行業(yè)正處于測試方法變革的關(guān)鍵節(jié)點。ISO 23698標準已經(jīng)發(fā)布，它明確建立了基于漫反射光譜法（DRS）的非侵入性防曬指數(shù)（SPF）測試方法。

基于多波長LED的HDRS可行性研究

歐洲一團隊系統(tǒng)性地探索并證實了基于多波長LED光源的混合漫反射光譜（HDRS）方案的可行性。該研究將多波長LED陣列（覆蓋290-400nm）與HDRS原理結(jié)合，并用于同時測定SPF和UVA-PF。

方法：研究明確描述了“混合"過程——在320-330nm重疊波段，利用體外透射光譜對體內(nèi)漫反射光譜進行標定，從而構(gòu)建出覆蓋全紫外波段的防護光譜。論文還詳細探討了光校正的不同策略。

樣本與數(shù)據(jù)：研究測試了11款市售防曬產(chǎn)品（SPF 12-73，包括乳液、噴霧、純有機及含二氧化鈦/氧化鋅的配方），覆蓋了較廣的防護范圍和劑型。每組使用10名志愿者（皮膚類型I-III）進行測試。

關(guān)鍵結(jié)果：將新方法結(jié)果與傳統(tǒng)體內(nèi)測試參考值對比，顯示出高度相關(guān)性，SPF的相關(guān)系數(shù) R2=0.86，UVA-PF的相關(guān)系數(shù)R2=0.92。尤其對于SPF值≤26的產(chǎn)品，若僅分析皮膚類型I的受試者數(shù)據(jù)，相關(guān)性可提升至 R2=0.9。

這篇論文不僅提供了原理證明，更用扎實的數(shù)據(jù)表明，基于LED的HDRS方法能夠有效、非侵入地獲得與傳統(tǒng)方法高度一致的SPF/UVA-PF值，為其后的技術(shù)優(yōu)化和標準化研究鋪平了道路。

此處以一款SPF 30的防曬乳液為例。曝光前體外光譜（橙色線）在320至330nm波長范圍內(nèi)被調(diào)整至與體內(nèi)光譜（藍色線）水平一致，從而得到紫色線。為校正光降解，基于曝光前與曝光后體外光譜（黃色線）的比值，計算出一個波長依賴的縮放因子。隨后即可確定SPF HDRS-LED值（綠線）。

從單中心到大樣本多中心研究

ALT-SPF聯(lián)盟開展了多中心盲法研究，為該技術(shù)的精密度與標準化前景提供了重要的實踐依據(jù)。這項研究采用盲法設(shè)計，在多個實驗室間同步開展，并對方法進行了系統(tǒng)性優(yōu)化（如調(diào)整雜交波長范圍至320-345 nm，優(yōu)化光校正公式）。

該研究表明，優(yōu)化后的HDRS方法，其重現(xiàn)性與實驗室間偏差與ISO 24444金標準方法相當。這意味著HDRS已從一項具有潛力的實驗方法，發(fā)展為能夠滿足行業(yè)在精度與穩(wěn)定性方面實際需求的可靠技術(shù)方案。

對于LED-HDRS實驗室的ALT-SPF（替代性防曬系數(shù)）數(shù)據(jù)，以SPFHDRS1/SPFHDRS0比值展示的校正效果如下：（a）使用公式對所有樣本進行的T值校正；（b）依據(jù)ISO 23698標準，針對SRPD（皮膚色素沉積相關(guān)光譜響應(yīng)）進行的A值依賴性校正。

賦能研發(fā)：Solar Light HDRS測試系統(tǒng)

這些研究共同為HDRS技術(shù)建立了扎實的科學(xué)基礎(chǔ)與有效性支持?；谶@樣的基礎(chǔ)，Solar Light HDRS防曬測試系統(tǒng)將HDRS技術(shù)轉(zhuǎn)化為一套完整的商業(yè)解決方案，該系統(tǒng)集成了專用計算軟件，設(shè)計友好，便于在研發(fā)環(huán)境中直接部署與操作，使之成為實驗室中可直接應(yīng)用的可靠工具。

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案例來源：

1. Throm, C. M. et al. (2020). In vivo sun protection factor and UVA protection factor determination using (hybrid) diffuse reflectance spectroscopy and a multi‐lambda‐LED light source. Journal of Biophotonics.

 2. Reble, C. et al. (2025). Characterization of LED-based hybrid diffuse reflectance spectroscopy method for determination of SPF and UVA-PF in blinded multi-centre study (ALT-SPF). International Journal of Cosmetic Science.