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IMPACTO DE LA FOTÓNICA EN EL
SECTOR DE LA BELLEZA
ESTUDIO DE LA PIEL
Y EL CABELLO
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS
FOTÓNICOS PARA
TRATAMIENTOS ESTÉTICOS
MONITORIZACIÓN
Y CONTROL DE CALIDAD
LIGHT! 002 | Impacto de la fotónica
en el sector de la belleza
©2018 secpho
Ediciónsecpho
C/Milà i Fontanals, 14
08012 Barcelona
Tlf: 937 833 664 - 937 830 254
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Twitter: @SECPhOInstagram: @secpho_cluster
Dirección EditorialSergio SáezRosa M. SánchezCarla Barceló
Diseño y MaquetaciónCarla Barceló
DifusiónMariona Pedrós
ContenidosMichaël Haddad · L’OréalMiguel García · secpho
Beauty Cluster Barcelona
Núria Valls · Sincrotrón ALBALucyana Barbosa, Estitxu Fernández, Mercedes Cócera, Gelen Rodríguez · Bicosome
Manel Sabés · Sincrotrón ALBAOlga López · IQAC-CSICElena Menéndez · DermalumicsLuz Ruiz · Pro-liteDavid González · Bionos BiotechEni. Gómez, Alfonso Fernández · CTCMontserrat Delor · SymriseElena Torralba, Mónica Della, Anna Rodríguez, Jessica Romero · Leitat
Miguel Ares · CD6-UPCSalvador Lévaro · Oh! WhiteEstela Baquedano, Pablo A. Postigo · IMM-CSICJordi Carmona · Teknics
Mónica Valverde · Shoppertec
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La sociedad otorga cada vez más importancia a la belleza, cualidad que aúna salud y bienestar con uno mismo. España lidera este interés, en tanto que es el 4º país de la Unión Europea en consumo de produc-
tos de perfumería y cosmética, por delante de Reino Unido, Francia o Alemania. Y es más, España también encabeza su producción, siendo el sexto exportador mundial de productos de perfumería y cosmética. Estos datos revelan la fortaleza de este sector español, tanto a escala nacional como mundial.
Mantener esta privilegiada posición obliga a la industria de la belleza a estar claramente comprometida con la investigación y la innovación. Este compromiso es la única vía para satisfacer las necesidades de una clientela cada vez más exigente con su estética y responsable con su salud. Es por ello que la innovación se ha convertido en los últimos años en el activo más destacado de esta industria.
En este número de Light! descubrimos cómo las tecnologías de la luz,
o tecnologías fotónicas, se despliegan para posibilitar la innovación
del sector de la belleza en sus diferentes ámbitos. La fotónica va a ser capaz de atender al cuidado de la piel, del cabello y de otras zonas del
cuerpo, caracterizando productos, midiendo resultados, optimizando procesos productivos y de análisis, e incluso imitando a la naturaleza en algunas de sus formas más bellas.
Los principales expertos en fotónica del país se han dado cita en este Light! para mostrarnos sus amplias capacidades aplicadas a este sector.
Y al evidenciar tanto talento, nos damos cuenta de que el éxito del binomio tecnologías de la luz·industria de la belleza no ha hecho más que empezar.
Editorial
LIGHT! by SECPhO 5
OVERVIEW
L’ORÉAL: Fotónica y cosmética
SECPHO: Soluciones fotónicas para el sector de la cosmética
BEAUTY CLUSTER BARCELONA: La innovación cosmética a través de la luz
ESTUDIO DE LA PIEL Y EL
CABELLO
SINCROTRÓN ALBA: La luz de Sincro-
trón, un aliado para el progreso de la
cosmética
BICOSOME: Estudio de la piel median-
te microscopía de infrarrojo
DERMALUMICS: OCT, el diagnóstico a flor de piel
PROLITE: Así se analiza tu protector solar
BIONOS BIOTECH: ¿Cómo proteger nuestra piel del Sol de manera eficaz?
CTC: Tu cabello bajo la mejor lupa
SYMRISE: ¿Sabías que la luz visible puede manchar tu piel?
LEITAT: La piel y los productos tópicos en el punto de mira
Mapa de expertos en el estudio de la piel
y el cabello
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS
FOTÓNICOS PARA TRATA-
MIENTOS ESTÉTICOS
CD6·UPC: Técnicas de medida 3D sin contacto
OH!WHITE: Blanqueamiento dental LED
IMM·CSIC: La fotónica atrapa el arco iris
Mapa de expertos en técnicas y dispo-
sitivos fotónicos para tratamientos esté-
ticos
MONITORIZACIÓN Y
CONTROL DE CALIDAD
TEKNICS: Bin Picking, la solución de ro-
bótica más completa en el guiado por vi-sión
SHOPPERTEC: Con eye tracking leemos
tu mirada
Mapa de expertos en monitorización y control de calidad
Índice
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En los campos de la dermocosmética o del cuidado capilar, los aparatos fotónicos que siempre han ocupa-
do una posición central son los microscopios, siendo
usados en todos los laboratorios de cosmética no solo para diagnóstico, sino también para evaluar los ingre-
dientes activos de los cosméticos y los productos.
Más recientemente, las ópticas láser y no lineal tam-
bién se han convertido en herramientas valiosas en los laboratorios de investigación avanzados. La microsco-
pía de excitación de dos fotones, por ejemplo, se usa para descifrar la estructura de la piel e identificar las capas subcelulares, o para comprender los mecanis-
mos de los trastornos de la pigmentación de la piel.
Técnicas más sofisticadas, como la espectroscopía Raman (Figura 1), son a día de hoy usadas para trazar
la penetración de la piel cutánea (o su ausencia) de in-
gredientes activos.
Fotónica
y cosmética
Según la Comisión Europea, “la fotónica es la ciencia y la tecnología de la luz. Consiste en generar, guiar,
manipular, amplificar y detectar la luz”. La ha definido como una de las cinco tecnologías habilitadoras cla-
ve del siglo XXI (conocida en inglés como KET o Key
Enabling Technology) por su potencial para impulsar la
innovación en muchos ámbitos de aplicación, sin ser la industria cosmética una excepción. De hecho, la cosmética es uno de los pocos sectores industriales donde la fotónica es utilizada en casi todas las eta-
pas, ya que los productos cosméticos son usados para mejorar, corregir o alterar la apariencia de la piel o el
cabello. Estos efectos de los productos cosméticos están relacionados con la manera de interactuar con la luz, el objetivo es cambiar la precepción a través de la modificación del color, compensando a través de la heterogeneidad de la superficie o llegando a añadir efectos sorprendentes como el brillo o el efecto perla
con el fin de llamar la atención.
L’ORÉAL OVERVIEW
OVERVIEW L’ORÉAL
Los materiales con efectos ópticos inteligentes, nue-
vos pigmentos o colorantes basados en química verde también son de interés no solo en el rango visible (por ejemplo, maquillaje, coloración de cabello...), sino tam-
bién para diseñar filtros solares más eficientes en el rango UVA y UVB. Se requiere una investigación teó-
rica en electromagnetismo y óptica cuántica para en-
contrar la composición correcta de dichos materiales y
predecir sus propiedades macroscópicas.
Hoy en día, con la rapidez de crecimiento de las ten-
dencias/modas en el color de la piel, los dispositivos como los colorímetros se usan de forma rutinaria no solo en un laboratorio sino también en el punto de venta. Usando este tipo de escáner con algorit-mos basados en leyes ópticas, la receta de una base de maquillaje puede predecirse con precisión, y con-
seguir que se adapte totalmente al tono de piel del consumidor para tres niveles diferentes de cobertura e hidratación. Este servicio permite que un cliente ob-
tenga su base personalizada gracias a un dispensador
que elaborará el producto directamente en el punto de venta.
El uso de la fotónica por parte de la industria cosmé-
tica inicialmente concernía solamente a la piel, y no fue hasta más tarde que se amplió a cabello ya que su estructura podía parecer, des del punto de vista ópti-
co, un material más complejo que la piel. De hecho, el
cabello es semitransparente y birrefringente y cuando
se daña no muestra homogeneidad microscópica. Por lo tanto, su estructura 3D debe tenerse en cuenta para predecir su interacción con la luz para producir color o
brillo. Cuando se tratan de analizar ciertos parámetros del cabello, como por ejemplo la medición de reflejos difusos, especulares y de colores, el uso de un colorí-
metro simple no es suficiente. Para realizar la evalua-
ción de eficacia de los productos capilares, debemos confiar en la configuración experimental sofisticada, utilizando espectrogoniómetros para captar las pro-
piedades ópticas y el estado del cabello (Figura 2).
Tal vez, es probable que el desafío más importante al que se enfrentan tanto la fotónica como los cosméti-
cos sea la digitalización de la apariencia, con el aumen-
to de las cámeras digitales móviles y la conectividad. Los smartphones son un claro ejemplo de este desafío, ya que a menudo se utilizan para tomar autofotogra-
fías (selfies) y compartirlas a través de las redes socia-
les. Hace algunos años, con la disponibilidad de algo-
ritmos de aprendizaje profundo de rostros en tiempo
Figura 1: Imagen de multifotón de una sección histológica de piel huma-na, mediante espectroscopía Raman,
siendo el color rojo la autofluores-cencia y el verde, principalmente, la
segunda generación de armónicos del colágeno (Imagen cedida por
L’Óreal Advanced Research).
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real, se lanzaron con éxito las primeras aplicaciones de “embellecimiento” y espejos aumentados, permi-tiendo a los consumidores evaluar el maquillaje de forma virtual. Sin embargo, aún extrañamos algunas tecnologías que podrían mejorar la experiencia del usuario de estas aplicaciones en una pantalla móvil, y permitir saltar de una imagen fotorrealista a una física para proporcionar al usuario una experiencia virtual lo más cercana posible a la realidad.
A pesar de la disponibilidad de algoritmos para mo-
delar la interacción de la luz con el maquillaje y el ca-
bello, como ya se mencionó, se necesita una mejora
en la ejecución y la velocidad de los motores de pro-
cesamiento, especialmente para el cabello. Además, el aumento de la inteligencia artificial posiblemente permita, en unos años, que estos equipos sean capa-
ces de “ver” como humanos e incluso de juzgar la apa-
riencia física de una persona. Ahora pueden evaluar la edad, el género y la etnia de un sujeto humano deter-minado. Probablemente, en el futuro, podrían llegar a entrenar a esta persona para mejorar su apariencia o
para proporcionarle un “índice de belleza”.
Es razonable que se necesiten mejoras en las tecnolo-
gías integradas en los “sistemas de visión” de nuestros smartphones, como el uso de una cámara 3D, el estado de polarización de la gestión de la luz, la calibración del sensor y la pantalla. Tales enfoques están lejos de ser alcanzados todavía. Sin embargo, parece que GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon y Micro-
soft) se dirige en esta dirección. Por lo tanto, resulta conveniente que algunas empresas europeas partici-pen en esta aventura tecnológica.
Para terminar, la combinación de la fotónica, la ciencia de la computación y la cosmética, conjuntamente, de-
bería proporcionar a muchas personas servicios mejo-
rados y los productos más adaptados a sus necesida-
des con el fin de promover una mejora en el bienestar y la autoestima personal en el mundo real y digital.
Michaël HADDAD
L’Oréal Research & Innovation
L’ORÉAL OVERVIEW
Figura 2. Variación del color de cabello según diferentes iluminaciones (izquierda) y
bajo distintos ángulos de iluminación (derecha).
(Imágenes de L’Oréal Eva-luation Depart. y Marschner
et al. SIGGRAFH 2003)
10 LIGHT! by SECPhO
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de la ciencia de la luz resultan una fuente inagotable
de tecnologías aplicables a todo tipo de sectores, y en particular a la cosmética.
Es por ello que el estudio de la cosmética a través de la fotónica es un área en expansión, resultando cada vez más importante en los sectores de la investigación y de la industria.
El uso de la luz permite, entre muchas otras cosas, ob-
tener cantidad de información sobre cualquier muestra de materia física, ya sea o no biológica. En consecuen-
cia, resulta una herramienta ideal tanto para estudiar
el cuerpo humano como para analizar productos cos-
méticos y estudiar su efectividad. Otra de las aplica-
ciones de la luz es el tratamiento de la materia, lo cual
la hace idónea no solo para la confección de nuevos cosméticos, sino también para el desarrollo de trata-
mientos de diversas partes del cuerpo como pueden ser la piel, el cabello o los dientes.
Un buen ejemplo de aplicación de la fotónica en el es-
tudio de la piel es la tomografía de coherencia óptica.
Durante los últimos años se ha extendido la percep-
ción de que la cosmética juega un papel cada vez más trascendente en nuestra vida. Tal percepción no es infundada. Tradicionalmente, la cosmética ha servido como pilar fundamental de la estética, ahora, además, su función médica se está viendo consolidada gracias a la investigación y desarrollo de productos y técnicas enfocadas al cuidado de nuestro cuerpo. La creciente
relevancia del sector cosmético se pone de manifies-
to no solo en el ámbito puramente científico-técnico, sino también en el socioeconómico. Según datos de Cosmetics Europe, el mercado de la cosmética en Eu-
ropa generó, en 2016, más de 70 mil millones de euros en ventas, y sustentó al menos 2 millones de puestos de trabajo, además de contribuir de manera indirecta a otros ámbitos como pueden ser la financiación de proyectos de I+D.
Como pasa con otras disciplinas en auge, la evolu-
ción de la cosmética durante los últimos años ha ido estrechamente ligada a los progresos de la fotónica,
entre otras ramas científicas como la biotecnología o la genética. En efecto, los descubrimientos punteros
Soluciones fotónicas para el sector de la belleza
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SECPHO OVERVIEW
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Se trata de una técnica no invasiva basada en infrarro-
jos que permite examinar en profundidad y con alta resolución las primeras capas de la piel, resultando de
gran utilidad en exámenes dermatológicos. Otra de las técnicas aplicables al estudio de la piel es la espec-
troscopía con luz de sincrotrón. Al enviar luz a una muestra biológica, el espectro de la luz reflejada per-mite determinar la composición de esta. Usando luz de sincrotrón, mucho más brillante que la convencional, se garantiza una mayor resolución en la imagen obte-
nida. Mediante este tipo de imagen médica se detec-
ta la concentración de componentes que pueden ser marcadores de enfermedades cutáneas. La luz de sin-
crotrón también es aplicable al análisis de productos cosméticos; concretamente, a través de ella podemos obtener información sobre la capacidad de penetra-
ción de los cosméticos, así como sobre sus efectos en el organismo.
Las propiedades de los cosméticos también pueden estudiarse mediante técnicas como la espectrofoto-
metría. En efecto, muchos de los daños provocados por la luz solar en la piel son conocidos y detectables
mediante esta técnica, que identifica agentes nocivos provocados por la radiación. Esto permite realizar un análisis de calidad de protectores solares; la efectivi-dad de los ingredientes activos queda determinada al comparar los daños provocados en una muestra con protección y en otra que no la tenga. Otra alternativa
para determinar la efectividad de protectores es dise-
ñar dispositivos capaces de medir, sin usar organismos ajenos, las longitudes de onda de la luz que consigue bloquear el protector. La fotónica también permite, utilizando técnicas como la microscopía de fuerza atómica (AFM), evaluar la utilidad de cosméticos capi-lares. Mediante AFM podemos obtener imágenes 2D y 3D extremadamente detalladas del cabello, lo cual fa-
cilita la diagnosis e identificación de los efectos que los cosméticos inducen sobre este. La luz también propor-ciona otros tipos de imagen médica, como el escaneo
3D basado en la proyección de patrones de luz. Esta tecnología permite cuantificar diferentes parámetros morfológicos y mecánicos de la piel como la rugosidad, el volumen, el grado de envejecimiento, la anisotropía, la tensión, la firmeza o la plasticidad. Por ello, se trata de una técnica apropiada para medir la efectividad de diferentes productos cosméticos, además de ser apli-cable a la detección de dolencias tan delicadas como
el cáncer de piel.
Buen ejemplo de este tipo de técnicas es el proyec-
to SKIN3D, liderado por dos socios de SECPhO. En concreto, la empresa Lipotec, del sector cosmético, colabora con el Centro de Desarrollo de Sensores, Ins-
trumentación y Sistemas de la Universidad Politécnica de Catalunya (CD6-UPC) en este proyecto coordinado por SECPhO. Su objetivo es el desarrollo de un sistema de metrología óptica sin contacto para la medida 3D
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de la piel, basada en la proyección de patrones de luz.
Con esta técnica se busca medir la efectividad de los ingredientes activos de los productos cosméticos, y así incrementar la competitividad del sector médico-esté-
tico.
Otro de los proyectos coordinados por SECPhO en el que se ponen en práctica las aplicaciones de la fotó-
nica en el ámbito de la belleza es el proyecto SENSO-
LAS. En él, el centro tecnológico Eurecat colabora con la empresa Monocrom con el objetivo de desarrollar un sensor embebido en los cabezales láser de las má-
quinas de depilación. La función del sensor es recoger información a tiempo real sobre el comportamiento del láser, permitiendo así realizar un mantenimiento predictivo para incrementar la competitividad de las empresas que, como Monocrom, fabrican este tipo de maquinaria.
La fotónica no es un mero espectador de los desarro-
llos llevados a cabo en el ámbito de la belleza, puesto que además de asistir en el estudio del cuerpo y en el análisis de cosméticos, también aporta nuevas formas de tratamiento. Buena muestra de ello son la fotote-
rapia y la fotodepilación, eminentemente basadas en
tecnología láser. La fototerapia incluye tratamientos con funciones reafirmantes, antiinflamatorias, estimu-
lantes y reparadoras de la piel, además de ser capaz de estimular la circulación y eliminar impurezas, entre
otros. En el ámbito de la odontología estética, técnicas como la fotocatálisis (que consiste en la excitación de ciertas moléculas a través de la luz) se combinan con los métodos convencionales de blanqueamiento den-
tal para obtener resultados mejorados.
No cabe olvidar que, si bien las aplicaciones médicas de la cosmética están en pleno auge, esta sigue man-
teniendo una estrecha relación con la estética. En este sentido, fenómenos ópticos naturales y muy llamati-
vos como la iridiscencia se han llegado a dominar y
a reproducir de manera artificial para crear complejos pero baratos materiales que se pueden aplicar directa-
mente sobre la piel humana o las uñas. Estos produc-
tos no solo crean un efecto estético insólito, sino que lo hacen sin la necesidad de usar tintas.
Además de todas las aplicaciones específicas de la fo-
tónica en la cosmética, existen otras áreas de aplicación más general en el ámbito de la belleza, que engloban muchas otras industrias y mercados aparentemente
inconexos entre sí. Desde el punto de vista industrial, los procesos de fabricación gozan actualmente de una
extraordinaria automatización y control de calidad gra-
cias a tecnologías como la robótica guiada por visión artificial. Por otro lado, en cuanto al marketing, ya se
han desarrollado técnicas de monitorización de la vista basadas en infrarrojos, que permiten a los fabricantes conocer mejor los intereses del consumidor.
LIGHT! by SECPhO 14
Así pues, todo parece indicar que las aplicaciones de la fotónica en el sector de la belleza presentan inconta-
bles ventajas, muchas de ellas todavía insospechadas. Esto supone un incentivo para seguir investigando en esta dirección, lo cual es económicamente viable gra-
cias al gran impacto socioeconómico de la cosmética. Esto hace del sector beauty un sistema retroalimen-
tado y, en consecuencia, sin más obstáculos que los propios límites de la ciencia.
En estos momentos, el enorme potencial de los cen-
tros de conocimiento y empresas expertas en fotónica que hay en España aportan soluciones que podemos englobar en tres ámbitos genéricos del sector de la belleza:
Para mostrar el grado de madurez de las tecnologías y avances que aquí se presentan, se les ha asignado un valor de 0 a 9 según su TRL (Technology Readliness
Level):
En la tabla de la página siguiente se muestra la posi-ción dentro de la cadena de valor (por niveles de ma-
durez o TRLs) de cada uno de los expertos, en función de sus capacidades/tecnologías aplicables a los cuatro
ámbitos citados. Se ha añadido también el indicador “S” para reflejar que se trata de un servicio.
Miguel GarcíaSECPhO
Estudio de la piel y del cabello.
Técnicas y dispositivos fotónicos para tra-
tamientos estéticos.
Monitorización y control de calidad.
01
02
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TRL 1 - Principios básicos estudiados.
TRL 2- Concepto tecnológico formulado.
TRL 3- Prueba de concepto experimental.
TRL 4- Tecnología validada en laboratorio.
TRL 5- Tecnología validada en un entorno rele-
vante (entorno relevante industrial en el caso de las tecnologías facilitadoras clave -KET-).
TRL 6- Tecnología demostrada en un entorno re-
levante (entorno relevante industrial en el caso de las tecnologías facilitadoras clave -KET-).
TRL 7- Demostración de prototipo en entorno operacional.
TRL 8- Sistema completo y cualificado.
TRL 9- Sistema real probado en un entorno ope-
racional (fabricación competitiva en el caso de las tecnologías facilitadoras clave -KET- o en el de espacio).
OVERVIEW SECPHO
SECPHO OVERVIEW
LIGHT! by SECPhO 19
ÁREA
COSMÉTICA
NIVEL DEMADUREZ SERVI-
CIOSTRL1 TRL2 TRL3 TRL4 TRL5 TRL6 TRL7 TRL8 TRL9
ESTUDIO DE LA
PIEL Y EL CABELLO
USC
ALBA
ICFO
USC
DERMA-
LUMICS
ALBA
ICFO
USC
DERMA-
LUMICS
ALBA
ICFO
IMM ·
CSIC
USC
DERMA-
LUMICS
ICFO
AINIA
TECNALIA
EURECAT
CD6 ·
UPC
TECNALIA
FICMA
EURECAT
CD6 · UPC
LEITAT
EURECAT
CD6 · UPC
GTF · I3A
LEITAT
CEIT
EURECAT
CD6 · UPC
CEIT
IMPETUX
DERMA-
LUMICS
WITEC
RADIANTIS
ÁLAVA
INGENIEROS
PRO-LITE
ALTER
TECHNO-
LOGY
CARACTERIZACIÓN
DE PIGMENTOS,
MEZCLAS,
AROMAS Y
PULVERIZACIONES
ICFO ICFO
ALBA
ICFO
IK4·TEK-
NIKER
ALBA
ICFO
AINIA
EURECAT
LEITAT
ICFO
EURECAT
FICMA
EURECAT
LEITAT
TECNALIA
CEIT
EURECAT
CD6 · UPC
TECNALIA
IN2
IRIS
TECNALIA
CVC
IO · CSIC
PHOTON-
LINES
IRIS
ÁLAVA
INGENIEROS
PRO-LITE
RADIANTIS
WITEC
ALTER
TECHNO-
LOGY
NUEVOS
DISPOSITIVOS
FOTÓNICOS PARA
TRATAMIENTOS DE
SALUD Y ESTÉTICA
ICFO ICFO
IREC
IK4·TEK-
NIKER
ICFO
IMM·
CSIC
IREC
EURECAT
ICFO
LEITAT
CD6 · UPC
EURECAT
IMASENIC
LEITAT
FICMA
PROCARE-
LIGHT
EURECAT
LEITAT
IN2
GTF · I3A
EURECAT
LEITAT
IN2
LPI
IN2
DERMA-
LUMICS
PRO-LITE
LPI
ALTER
TECHNO-
LOGY
LEITAT
MONITORIZACIÓN
Y CONTROL DE
CALIDAD
IREC IREC EURECAT
AINIA
LEITAT
CD6 · UPC
ICFO
EURECAT
IMASENIC
LEITAT
EURECAT
TECNALIA
LEITAT
EURECAT
TECNALIA
LEITAT
CVC
TECNALIA
IRIS
PRO-LITE
RADIANTIS
IRIS
ÁLAVA
INGENIEROS
ALTER
TECHNO-
LOGY
Ver detalle en mapas de expertos (páginas 48, 65 y 82).
La innovación cosmética
a través de la luzEl sector cosmético ha estado siempre, de una forma u otra, presente en la historia de la humanidad. Durante los últimos años, este sector se ha caracterizado por su intensa actividad en Investigación y Desarrollo, es-
tando a la vanguardia con la aplicación de los últimos avances en campos como la biotecnología, la fotónica o la genética. Según datos de Ainia Centro Tecnológi-co, cada año se reformula la cuarta parte de los pro-
ductos cosméticos que se fabrican y cerca de un 10% incorpora nuevos ingredientes y moléculas, demos-
trando así la gran actividad en innovación que realizan las empresas del sector. Es importante considerar que la innovación no solo se encuentra en la formulación de producto, sino en toda la cadena de valor donde la tecnología fotónica está siempre presente y puede ser una herramienta clave para innovar.
En los próximos años, las decisiones estratégicas en el sector de la belleza vendrán marcadas por las gran-
des macrotendencias actuales que afectan de mane-
ra transversal a diferentes sectores. Según Alimarket Trends, las tendencias de mayor presencia y relevan-
cia en este sector son: Hiper-personalización, We Care
(Conciencia Global) y Tecnología Cotidiana. Así pues, el futuro de los cosméticos se dirige hacia productos personalizados, más naturales, y multifuncionales.
Con respecto al consumidor, la exigencia de productos más innovadores, eficaces y de efecto inmediato o a corto plazo ya es una realidad. El ser humano es cada vez más consciente y responsable de lo que consume y solicita información sobre los productos y sus compo-
nentes. La principal preocupación está en conocer su procedencia, su proceso de fabricación y los efectos de
estas sustancias sobre la salud humana.
Además, hoy en día la tecnología ya forma parte de nuestra vida cotidiana, siendo tecnología y belleza un
binomio con fuerza. Sus aplicaciones son casi infinitas en la búsqueda de productos más eficaces, seguros y
16 LIGHT! by SECPhO
atractivos gracias a tecnologías como la impresión 3D, el mapping facial, la inteligencia artificial o los weara-
bles.
Debido a este interés en auge del consumidor, inno-
vadoras técnicas de imagen y fotónica están siendo investigadas para dar solución a estudios que no se pueden resolver a través de las técnicas tradicionales. El consumidor actual está dispuesto a pagar un precio más alto por un servicio o producto hecho a medida a sus necesidades.
En el diseño de una solución personalizada, por ejem-
plo, es imprescindible conocer la forma del rostro, las
imperfecciones de la piel, la textura y otros aspectos característicos. Obtener esta información es posible empleando tecnologías basadas en el análisis de imá-
genes como la fotónica. Cabe considerar que las apli-
caciones de las tecnologías ópticas en el sector cos-
mético son mucho más amplias, pudiéndose dividir en
tres grandes grupos: caracterización química y física, medición y tratamiento de la piel y optimización de procesos de producción y calidad.
Las técnicas de caracterización química y física de los
componentes de un producto (aislados o en tejidos
biológicos) sirven tanto para estudiar las propiedades del ingrediente cosmético, como sus efectos una vez aplicados in vivo. Una de las grandes ventajas que pre-
sentan las técnicas fotónicas es la realización de ensa-
yos que no destruyen el objeto de estudio, así como el análisis de tejidos de manera no invasiva.
Además, estas técnicas de imagen y fotónica permiten complementar la información obtenida de los estudios
realizados de manera tradicional, ya que generalmente muestran detalles y fenómenos ocultos a otras técni-cas. Un ejemplo de ello son los sistemas multi e hipe-
respectrales, debido a que la firma espectral es única,. Estos sistemas permiten la caracterización de las pro-
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piedades de un material, identificando la presencia de contaminantes o la presencia de cuerpos extraños.
Por otra parte, la fotónica está siendo introducida en
tecnologías que mejoran la experiencia del consu-
midor y ofrecen soluciones más personalizadas. Un ejemplo de ello son los wearables, desde mascarillas
faciales conectadas que ofrecen soluciones personali-zadas a tiempo real, hasta parches que miden y repor-tan la radiación solar a la que se está expuesto con el fin de evitar la sobreexposición y, en consecuencia, el envejecimiento de la piel. Otro ejemplo de esta tec-
nología es la terapia combinada de la luz roja e infra-
rroja del LED. En este caso, la luz estimula la piel de forma profunda produciendo regeneración celular con
lo que es posible mejorar los signos visibles del enve-
jecimiento cutáneo.
El tercer grupo estaría formado por aquellas tecnolo-
gías de gran implementación en la producción de la
industria cosmética a nivel industrial, como las técni-cas de visión artificial. Estos sistemas se implementan con el fin de medir con exactitud los diferentes pará-
metros de un objeto. En el sector sanitario este tipo de controles son muy relevantes debido a la alta calidad que se le exige al producto acabado. Cada vez son más las industrias cosméticas que incorporan estas tecno-
logías fotónicas es sus líneas de producción (en la fase
de fabricación, envasado o etiquetado), con el fin de llevar un control exhaustivo de sus productos sin re-
percutir en los costes de producción.
Desde el Beauty Cluster Barcelona estamos conven-
cidos de que el futuro del sector de la belleza pasa
por la incorporación de la tecnología fotónica como
elemento para hacer más competitiva a toda la ca-
dena de valor. En 2015 iniciamos la colaboración con SECPhO para unir a los dos sectores, y seguiremos trabajando juntos en generar conocimiento compar-
tido, impulsar proyectos de colaboración y fomentar la transferencia tecnológica desde las universidades y centros de investigación a las empresas de nuestro sector.
Beauty Cluster Barcelona
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Estudio de la piel y el cabello
PIEL Y CABELLO ALBA
La luz de Sincrotrón, un aliado para el progreso
de la cosmética
El Sincrotrón ALBA es una infraestructura científica visitada por más de 1600 investigadores al año y por empresas de muy diversos secto-
res industriales (farmacéutico, químico, biomédico, catálisis, energía, automovilístico, nanotecnología) con el objetivo de profundizar en el conocimiento de sus productos o procesos.
Un sincrotrón es un acelerador de electrones que producen una luz millones de veces más intensa que la del Sol, la luz de sincrotrón. Los laboratorios de luz de sincrotrón (llamados líneas de luz o beamlines)
aprovechan dicha luz para caracterizar y estudiar una gran diversidad de materiales y muestras. ALBA cuenta en la actualidad con ocho líneas de luz que disponen de las siguientes técnicas: difracción de polvo, microespectroscopía de infrarrojo, microscopía de rayos X, es-
pectroscopías de absorción y emisión de rayos X, cristalografía de macromoléculas, dispersión de rayos X a bajo y alto ángulo, fotoemi-sión y dispersión y absorción de resonancia.
El Sincrotrón ALBA, la única fuente de luz de sincrotrón que existe en España, dispone de técnicas y equipos únicos que permiten obtener información precisa de la estructura interna, composición y propiedades de los productos elaborados por el sector cosmético.
Imagen aérea del Sincrotrón ALBA
LIGHT! by SECPhO 23
El brillo y la intensidad de la luz de sincrotrón ofrecen grandes ventajas sobre las técnicas convencionales para la ca-
racterización y estudio de una gran diversidad de muestras y procesos. Por ello sus resultados pueden ser clave para
estudiar los productos cosméticos, entender sus características y evaluar su interacción o efectos sobre los tejidos como la piel o el cabello, proporcionando un conocimiento extremadamente valioso para su mejora e innovación.
Núria VallsIndustrial Office Scientist
La microespectroscopía de infrarrojo con luz de
sincrotrón es muy útil para estudiar la penetra-
ción de un producto cosmético en las diferentes capas de la piel. Asimismo, permite estudiar los efectos bioquímicos del producto sobre la piel y evaluar de esta manera su efecto y su eficacia. La
ventaja de utilizar luz de sincrotrón es que per-mite obtener una imagen y resolución espacial no
asequible con técnicas convencionales.
El estudio de la estructura o estados de oxida-
ción de los pigmentos utilizados en los productos cosméticos para mejorar sus propiedades finales, caracterización estructural de las emulsiones fi-
nales de las cremas o productos o caracterización
de vesículas transportadoras de aceites esencia-
les para aplicarlos en la piel.
La dispersión de rayos-X a bajo y alto ángulo, la cual permite obtener información estructural de
los componentes de la piel como el colágeno, los
lípidos o el colesterol. La estructura del colágeno, componente principal de la piel, proporciona in-
formación sobre la salud del tejido. Cuando una
piel está dañada, la estructura del colágeno se modifica; asimismo, cuando se aplica el producto adecuado, su estructura se repara. Estos cambios estructurales en las diferentes capas de la piel se
pueden estudiar utilizando la luz de sincrotrón.
Algunas de dichas técnicas pueden ser de gran ayuda para el desarrollo de productos del sector de la belle-
za, en concreto:
01
02
03
Para más información sobre el uso de la luz de sincrotrón en la cosmética, o de cómo acceder a las técnicas
disponibles en ALBA, contactad con la oficina industrial del Sincrotrón ALBA: [email protected]
BICOSOME PIEL Y CABELLO
Estudio de la piel mediante
microscopía de infrarrojo
La luz de sincrotrón en biomedicina se aplica desde
hace muchos años, aunque puede resultar poco co-
nocida incluso dentro de la comunidad científica. La puesta en marcha del sincrotrón ALBA hace ocho años ha abierto nuevas posibilidades en este entorno, pero también en la industria farmacéutica y dermocosmé-
tica de nuestro país. Investigadores de universidades, centros de investigación y empresas realizan sus expe-
rimentos en ALBA, donde se dedica aproximadamente el 50% del tiempo de uso de sus estaciones a aplica-
ciones biomédicas. Una parte significativa es utilizada por usuarios que analizan los efectos de nuevos trata-
mientos dermatológicos, abriendo nuevas perspecti-
vas en el análisis de la efectividad de estos tratamien-
tos, ofreciendo información sobre la microestructura
cutánea, la penetración de activos en la piel o sobre las interacciones y cambios moleculares de los com-
ponentes cutáneos producidos por diferentes trata-
mientos.
La espectroscopia de infrarrojo (IR) es una técnica ampliamente usada para la detección de moléculas y la caracterización química de entidades más complejas, como es el tejido cutáneo, y se basa en la capacidad de las moléculas de absorber luz IR de la misma energía
LIGHT! by SECPhO 25
PIEL Y CABELLO BICOSOME
que la vibración de los enlaces de dichas moléculas. La masa de los átomos que conforman las moléculas, las fuerzas de enlace y el modo de vibración de estos producen un espectro IR particular y único para cada molécula. En la microespectroscopía de IR, la luz IR se focaliza en áreas muy pequeñas con el fin de obte-
ner espectros de dichas áreas que permiten configurar imágenes de la distribución espacial de los distintos compuestos presentes en las muestras. La luz sincro-
trón es hasta tres órdenes de magnitud más brillante que la luz de los instrumentos convencionales, siendo la resolución de las imágenes obtenidas muy superior a la conseguida utilizando equipos convencionales de IR. Se puede obtener información estructural de teji-dos biológicos, ya que contienen moléculas o grupos funcionales que presentan una serie de bandas de ab-
sorción de luz IR características. Por ejemplo, se pue-
de obtener información sobre el nivel de saturación de los lípidos al distinguir la vibración del C=C, del CH2 y
el CH3; enlaces amida presentes en la estructura se-
cundaria de proteínas; la estructura de bicapas lipídi-cas, el ADN o carbohidratos en células (Figura 1A).
CARACTERIZACIÓN DE LOS LÍPIDOS
DEL ESTRATO CÓRNEO
El estrato córneo (EC) es la capa más superficial de la piel cuya función es actuar como barrera de la piel. El EC, que presenta una estructura y composición pecu-
liar, está compuesto por células muertas (corneocitos) y una mezcla de ceramidas, colesterol y ácidos grasos, entre otras moléculas, que se organizan formando bi-capas lipídicas alrededor de los corneocitos. Algunas enfermedades cutáneas se reflejan en cambios produ-
cidos tanto en la composición como en la organización
del EC.
La microespectroscopia de IR nos permite conocer la
distribución y el estado físico de los lípidos del EC. La Figura 1A muestra un espectro de IR donde se indican
las bandas características de enlaces moleculares pre-
sentes en los tejidos; en la Figura 1B se muestra una
imagen de la piel sobre la que se han tomado espec-
tros de IR en diferentes puntos. Estos datos se analizan siguiendo la huella química de los lípidos que es la vi-bración de estiramiento del grupo CH2 de las cadenas
A. Espectro de IR donde se indican las bandas característi-
cas de enlaces moleculares presentes en la piel. La línea roja
corresponde a la vibración principal asociada a los enlaces químicos de las moléculas lipídicas.
B. Imagen de la piel con un mapa químico coloreado super-puesto que indica mayor (rojo) y menor (azul) presencia de lípidos, según la escala coloreada inferior. El asterisco mues-
tra la zona dónde se toma el espectro de IR (A).
26 LIGHT! by SECPhO
LIGHT! by SECPhO 27
alquílicas. Así se construye un mapa químico del área estudiada que nos indica mayor (color rojo) o menor (color azul) presencia de lípidos. Vemos que los lípi-dos se concentran en las capas más superficiales de la piel (EC y epidermis). Esta banda característica de los lípidos aparece a una longitud de onda de 2849-2950
cm-1, lo que indica que estos lípidos se encuentran en estado gel, hecho que explica la potente función barrera del EC.
PENETRACIÓN DE ACTIVOS
A TRAVÉS DE LA PIEL
Bicosome ha desarrollado vehículos lipídicos que transportan principios activos hasta las distintas ca-
pas de la piel donde deben realizar su actividad. Estos vehículos lipídicos interaccionan con los lípidos del EC, aumentando la penetración de los activos hacia las distintas capas cutáneas frente a la penetración de los activos solos. En este ejemplo los vehículos lipídi-cos se prepararon utilizando lípidos deuterados para diferenciar la señal de estos (enlaces Carbono-Deu-
terio, C-D) frente a los lípidos cutáneos (enlaces Car-bono-Hidrógeno, C-H) y estudiar la distribución del
sistema en la piel. En la siguiente Figura 2 se observa la distribución de los grupos CD2 incluidos en el vehículo, que penetra a través del EC y se distribuye por la epi-dermis (Epi). Esto indica que el vehículo diseñado para transportar posibles fármacos o principios activos a la piel es capaz de atravesar el estrato córneo y, por lo tanto, cumple su propósito.
Lucyana Barbosa-Barros, Estitxu Fernández, Mercedes Cócera y Gelen Rodríguez
Bicosome, S.L
Manel Sabés
UAB y colaborador científico del Sincrotrón Alba Olga López
IQAC, CSIC
Imagen de la piel tratada con vehículos de la plataforma Bicosome utilizando lípidos deuterados. El mapa químico coloreado superpuesto indica mayor (rojo) y menor (azul)
presencia de la vibración del enlace CD2. Para facilitar la vi-sualización se marca la separación del EC y la epidermis con una línea blanca discontinua. La barra representa 50 μm.
PIEL Y CABELLO DERMALUMICS
La Tomografía de Coherencia Óptica (OCT en sus si-glas en inglés) es una técnica de imagen no invasiva, basada en luz infrarroja, que permite evaluar eficien-
temente una sección transversal de tejido. La técnica cuenta con una alta resolución (alrededor de 10-15
micras) y una penetración de entre 1-2 mm, por lo que aplicada a la piel, por ejemplo, permite ver en profun-
didad sus primeras capas (estrato corneo, epidermis,
dermis papilar).
DermaLumics trabaja desde hace
años desarrollando tecnología que perfeccione la técnica OCT, dadas las amplias ventajas que ofrece esta solución frente a otras técnicas con-
vencionales.
OCT, el diagnóstico a flor de piel
Imagen de una sección transversal de
piel obtenida mediante la técnica OCT
LIGHT! by SECPhO 29
Tomografía de Coherencia Óptica, la solución dermoestética que permite
ver el interior de la piel
Ver en tiempo real y en profundidad el tejido,
sin necesidad de extraer muestras de la piel
mediante biopsia, lo que evita cirugías y mo-
lestias al paciente.
La técnica OCT es posible desarrollarla me-
diante óptica integrada, reduciendo el ta-
maño de los sistemas de tomografía de coherencia óptica a un pequeño chip, así como también permite la combinación con
otras técnicas y disponer así de tres moda-
lidades de imagen fundamentales para todo
diagnóstico: imagen clínica, dermatoscopía
digital y tomografía de coherencia óptica (OCT). La combinación de ellas refuerza el
diagnóstico no invasivo de patologías cutá-
neas, y la monitorización y comprobación de
la efectividad de tratamientos dermocosmé-
ticos, permitiendo lograr un flujo de trabajo mejorado, con información sofisticada y una mayor precisión en el diagnóstico.
Los principales usos de OCT científicamente probados dentro de la dermoestética versan sobre la evaluación de cicatrices y manchas vasculares; monitorización de la recuperación de la piel tras tratamientos láser; me-
dición del envejecimiento normal de la piel, el fotoen-
vejecimiento y el daño producido por la luz, así como el colágeno subyacente asociado y la respuesta de la piel a las terapias y tratamientos basados en compuestos
farmacéuticos, cosméticos o medicinales.
DermaLumics es una empresa comprometida con la transformación de la ciencia y la tecnología de la luz en
productos innovadores y de alta calidad que mejoren los estándares de vida en todo el mundo.
Elena Menéndez
Product Specialist
Sus ventajas son:
01
02
DERMALUMICS PIEL Y CABELLO
DETECCIÓN BIO-ÓPTICA
Detección cuantitativa de biomoléculas,
realizada de manera rápida y fiable
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LIGHT! by SECPhO 31
Las características de las cremas solares han tomado una gran importancia en los últimos años como resul-tado de la preocupación, en términos de salud, por la exposición excesiva a la luz del sol. Los fabricantes de cremas solares se han enfocado en desarrollar formu-
laciones nuevas y mejoradas para suministrar los altos niveles necesarios de protección y foto-estabilidad.
Originalmente se utilizaban voluntarios humanos para comprobar estas características. Se trataba de los lla-
mados ‘test in-vivo’ envueltos en la determinación del factor de protección solar (SPF en su acrónimo inglés Solar Protection Factor). Este factor estaba basado en el retraso del eritema (quemadura solar) en pie-
les protegidas, frente a las que no tienen protección.
Así se analiza tu protector solarCálculo de factor de protección solar en cremas
Para suplementarlo, a principios de los años noventa, se desarrollaron ‘test in-vitro’ basados en la medida de
la absorbancia espectral de las cremas solares aplica-
das a un material transparente; originalmente se utili-zaba cinta Transpore, y más recientemente un metacri-lato que imita la piel humana, el denominado PMMA.
El SPF solo define la protección que la crema solar ofrece en la parte UVB del espectro (290-320nm), y no lo hace en la banda de UVA (320-400nm). En la actua-
lidad, se acepta que la radiación a largo plazo en am-
bas bandas (UVA y UVB) puede potencialmente causar daños; por lo que, claramente, se requiere un método para medir la protección ofrecida por las cremas sola-
res en las dos bandas citadas del espectro.
LIGHT! by SECPhO 32
Se han desarrollado diversas métricas para indicar el grado de protección de banda ancha ofrecida por una
crema solar. La longitud de onda crítica es la longitud de onda más corta a la que la crema solar absorbe el 90% de la energía solar. Si la longitud de onda crítica es 370nm o mayor, la formulación se puede descri-
bir como que tiene protección espectral ancha. En el Reino Unido, el profesor Boots desarrolló su sistema Star Rating que puntúa con estrellas, de una a cinco, dependiendo de la proporción de absorbancia de
UVA frente a UVB. Cuanto mayor es la proporción, más estrellas consigue. En el resto del mundo, los in-
vestigadores han desarrollado un método in-vivo para
protección UVA basado en el oscurecimiento perma-
nente del pigmento de la piel observable (PPD).
En 2007, la Asociación Europea de la Industria Cos-
mética (COLIPA) publicó su nuevo método de test del factor de protección solar UVA (UVAPF) que define un test in-vitro basado en la medida de transmitan-
cia espectral escalada al espectro de acción PPD. Este método es esencialmente el mismo que se utilizaba para realizar test SPF in-vitro, pero con algunas dife-
rencias importantes: primera, que la crema solar debe mantener su protección después de exponerse a la luz del sol. La foto-estabilidad de la fórmula se de-
termina midiendo la absorbancia antes y después de la exposición a un simulador solar. Segundo, que el espectro solar utilizado en los cálculos es para PPD más que para eritema. Tercero, COLIPA requiere que
el espectrofotómetro utilizado para el test debe tener un alto grado de sensibilidad para reportar el ratio de la absorbancia UVA a UVB y conseguir formulaciones con niveles de protección más altos. La sensibilidad requerida en el método COLIPA es 2.2 en todas las longitudes de onda en la banda 280-400nm.
La compañía Labsphere desarrolló su analizador de
cremas solares original – el UV-1000S – a mediados de los noventa, para suministrar a los formuladores de cremas solares una herramienta útil que les ayu-
dara a desarrollar nuevas fórmulas más rápidamente y a un coste reducido. En 2008, Labsphere presentó el UV-2000S, que se diseñó para cumplir con todos los requerimientos actuales y propuestos en la industria, incluyendo el método COLIPA 2007 UVAPF, la actua-
lización al sistema de rating Boots Star de 2008, así como al protocolo FDA propuesto en Estados Unidos. El UV-2000S tiene una sensibilidad de absorción mí-nima especificada de 2.7, y es el único instrumento de uso sencillo que satisface los requerimientos de la guía COLIPA.
Labsphere está representada en exclusiva en España
por la compañía Pro-Lite Technology Iberia, que es una empresa localizada en Barcelona, y que se dedica a la distribución y servicio pre- y post-venta de equipos relacionados con la luz. Contamos con experiencia de más de 25 años en el sector y disponemos de Labora-
torios de Calibración propios en UK y Alemania.
Luz Ruiz
Directora General
Pro-Lite Technology Iberia
PIEL Y CABELLO PRO-LITE
EQUIPO PARA MEDIDA
DE CREMAS SOLARES UV-2000S
Cálculo automático de SPF, ratio UVA a UVB, longitud de onda crítica, método de test FDA 2011, método COLIPA, Boots Star rating.
Medida repetitiva de muestras en menos de 5 segundos.
Captura seis bandas espectrales relevantes.
Sistema fácil y preciso de posicionamiento de muestras para pre- y post-irradiación.
Luz Ruiz
C/ Fluvià 97 2º 2ª
08019 Barcelona
(+34) 935 991 937
600886312
APARTADO EMPRESA
¿Cómo proteger nuestra piel del Sol de manera eficaz?
La radiación solar es el conjunto de radiaciones electro-
magnéticas emitidas por el Sol. Está ampliamente de-
mostrado que la exposición exagerada a la radiación solar puede ser perjudicial para la salud. Esto está agravado por el aumento de la expectativa de vida humana, que está llevando a toda la población mundial a permanecer más tiempo expuesto a las radiaciones solares, lo que aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de piel.
Aproximadamente, el 6 % del espectro solar es radia-
ción ultravioleta (100 – 400 nm), el 52 % es radia-
ción visible (400 – 760 nm) y el restante 42 % es radiación infrarroja (760 nm – 106 nm).
Estas proporciones resaltan la importancia de la luz infrarroja y la luz visible de alta energía (HEV), además de la radiación UV, como inductoras de daño patológico y dermatológico.
La radiación UV es la parte del espectro electromagnético correspondiente a las longitudes de onda entre 100 y 400nm,
más cortas que la radiación visible y, por tanto, invisibles para el ojo humano.
Estas longitudes de onda se clasifican en UVA (320-400nm), UVB (290-320 nm) y UVC (100–290 nm). Se ha demostrado profundamente que la exposición a la luz UV causa un gran número de efectos perjudiciales incluyendo fotoenvejecimiento, fotoinmunosupresión y daño al DNA, lo cual puede dar lugar al desarrollo de cáncer de piel.
Mientras que la radiación UVB es absorbida por la capa de ozono y no alcanza la superficie terrestre, UVA y UVB están implicados en carcinogénesis, aun-
que sus métodos de acción son distintos. Ambos tipos de radiación son capaces de penetrar la piel a distin-
tas profundidades y, por lo tanto, afectan diferentes
tipos celulares en la epidermis y la dermis. La radia-
ción UVB es principalmente absorbida por los com-
ponentes epidérmicos como las proteínas y el ácido desoxirribonucleico (ADN), mientras que la radiación UVA penetra más profundamente en la piel y alcanza la parte baja de la epidermis, así como los fibroblastos dérmicos.
Por lo que corresponde a la radiación infrarroja (IR), se ha documentado que el infrarrojo cercano (IR-A), correspondiente a longitudes de onda entre 760 y
1.440 nm, es un importante contribuyente al fotoen-
vejecimiento y al daño cutáneo, ya que penetra con mayor profundidad que la luz UV, alterando la matriz extracelular dérmica por sobreexpresión de la metalo-
proteinasa de matriz 1 (MMP1) y metaloproteinasa de matriz 9 (MMP9), causando una mayor degradación del procolágeno I. Asimismo, se ha demostrado que la radiación infrarroja es capaz de aumentar la produc-
ción de especies reactivas de oxígeno (ROS), provo-
cando un mayor estrés oxidativo en el interior celular.
Por último, la luz azul o luz visible de alta energía (HEV) se refiere a la parte del espectro electromagné-
tico comprendida entre las longitudes de onda 390 y 500 nm. Es emitida por el sol y por un gran número de fuentes artificiales como el LED azul. Debido a su alta energía, tiene una capacidad de dispersión mayor que la luz UV y es capaz de penetrar en los tejidos anima-
les. Algunos estudios han demostrado que la luz HEV puede inducir disfunción y muerte celular, tanto in vitro
como in vivo, mediante la acumulación de ROS, entre otros. También se ha demostrado que la radiación visi-ble afecta a la recuperación de la barrera epidérmica, en comparación con el grupo control.
LIGHT! by SECPhO 35
Imagen: Irradiador Luzchem LZ420, utilizado por Bionos Biotech para irradiar modelos celulares con luz UVA, UVB, IR y HEV.
BIONOS BIOTECH PIEL Y CABELLO
ESTUDIOS DE EFICACIA PROTECTORA EN COSMÉTICA
Debido al creciente interés y preocupación del ser humano por protegerse de los daños provocados por la radiación solar, en sus diversas formas electromagnéticas (UVA, UVB, IR y HEV), en Bionos Biotech hemos desarrollado estudios para determinar la capacidad protectora de ingredientes activos y cremas solares sobre los distintos daños provocados por cada una de las radiaciones que conforman el espectro solar.
PIEL Y CABELLO BIONOS BIOTECH
36 LIGHT! by SECPhO
Protección del Daño Oxidativo provocado por la radiación UVA sobre GSH/GSSG
Analizamos los efectos protectores de una crema solar o ingrediente activo, me-
diante cuantificación de los niveles de Glutatión Oxidado (GSSG) y Glutatión Reducido (GSH) por Espectrometría de Masas (UPLC-MS/MS), tras aplicar el
tratamiento correspondiente e inducir daño oxidativo por exposición a luz UVA (entre 0.5 y 2 J/cm2).
Protección de la respuesta inflamatoria inducida por la radiación UVB
Analizamos los efectos protectores de una crema solar o ingrediente ac-
tivo, mediante cuantificación de la expresión génica por RT-qPCR de
biomarcadores involucrados en la respuesta inflamatoria (TNFα, IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-10, NFκB, etc.), tras aplicar el tratamiento correspondiente e inducir inflamación por exposición a luz UVB (entre 0.25 y 1 J/cm2).
Protección del Estrés Oxidativo provocado por la radiación UVA, IR y HEV
Analizamos los efectos protectores de una crema solar o ingrediente activo, mediante cuantificación de las especies reactivas de oxígeno (ROS) por es-
pectrofotometría, tras aplicar el tratamiento correspondiente sobre las células
o embriones, e inducir estrés oxidativo por exposición a luz UVA, IR o HEV (entre 2 y 450 J/cm2).
LIGHT! by SECPhO 37
Protección del daño al ADN provocado por la radiación UVB
Analizamos los efectos protectores de una crema solar o ingrediente activo, mediante cuantificación por citometría de flujo de los dímeros de timina provocados por la ra-
diación UVB, tras aplicar el tratamiento correspondiente sobre las células o embriones, e inducir daño al ADN por exposición a luz UVB (entre 0.25 y 1 J/cm2).
Protección del descenso en la viabilidad celular provocado por la radiación UVB
Analizamos los efectos protectores de una crema solar o ingre-diente activo, mediante cuantificación de la viabilidad celular por ensayo MTT, tras aplicar el tratamiento correspondiente e inducir daño celular por exposición a luz UVB (entre 0.25 y 1 J/cm2).
Estos son algunos de los estudios que Bionos Biotech ha de-
sarrollado para satisfacer las necesidades del mercado en lo correspondiente a la determinación de la capacidad protec-
tora de productos cosméticos finales e ingredientes activos funcionales, sobre los daños provocados por la radiación solar.
De esta forma, Bionos Biotech está posicionado como un laboratorio líder en el trabajo con luz de distinta longitud de onda, mediante el uso de distintos modelos celulares (quera-
tinocitos, fibroblastos, melanocitos, células de papila dérmi-ca del folículo piloso, células mononucleares de sangre peri-férica, piel tridimensional reconstituida, eleutheroembriones de medaka y piel de cerdo, entre otros). Todos nuestros es-
tudios cumplen con los requisitos establecidos en la Regla-
mentación Cosmética 1223/2009.
David González Fernández
Director de Desarrollo
BIONOS BIOTECH PIEL Y CABELLO
PIEL Y CABELLO CTC
Las nuevas tecnologías derivadas de la luz ponen a disposición de los investigadores cosméticos los me-
dios que permiten comprobar con precisión los efec-
tos que producen los productos sobre la fibra capilar y frente a las agresiones externas. Entre ellas, la Mi-
croscopía de Fuerza Atómica -AFM de sus siglas en
inglés Atomic Force Microscope- nos ofrece resultados
cuantitativos y de imagen de gran valor analítico.
La AFM proporciona información topográfica tridi-mensional de la muestra mediante el uso de una pun-
ta extremadamente aguda. Dicha punta se desplaza lateralmente a través de la superficie a visualizar y los movimientos
verticales de la punta se registran con el fin de cons-
truir un mapa topográfico cuantitativo tridimensional. La resolución lateral de la imagen puede llegar a ser
tan pequeña como el radio de la punta (típicamente 5-15 nm), mientras que la resolución vertical puede ser del orden de Angstroms.
En nuestro día a día, los tratamientos químicos excesi-vos, los hábitos de aseo y la exposición ambiental son capaces de producir cambios en el cabello que pueden comprometer su estructura, al tiempo que agresiones extremas pueden provocar la rotura de la fibra capilar. La parte que se verá más afectada por dichas agresio-
nes será la zona más externa del cabello o cutícula, la cual puede llegar incluso a desaparecer. Esta pér-dida pone en riesgo toda la estructura capilar, ya que aumenta su fragilidad y debilita su resistencia. El uso de cosméticos capilares puede restaurar los daños producidos en la cutícula y, en última instancia, evitar su deterioro. ¿Cómo podíamos demostrarlo?
Con esta idea en mente, CTC-Centro de Tecnología
Capilar llevó a cabo un estudio preliminar mediante la técnica de AFM para determinar su capacidad de eva-
luación de diferentes parámetros de la superficie capi-
Tu cabellobajo la mejor lupa
38 LIGHT! by SECPhO
Figura: Imagen 3D de un cabello virgen
lar indicativos de daños en la fibra (ver tabla). En este experimento se utilizó un cabello decolorado (y por lo tanto con la cutícula dañada) y un cabello en estado virgen con las cutículas en perfecto estado (previa-
mente determinado mediante microscopía electrónica
de barrido).
Se aprecian valores sustancialmente diferentes en to-
dos los parámetros evaluados. Tanto el pico máximo (Rp), como el valle máximo (Rv) y la diferencia de am-
bos (Rz) prácticamente se triplican en el cabello da-
ñado, es decir, existe un aumento de la rugosidad del cabello, lo cual es congruente con un cabello alterado
que ha perdido la homogeneidad cuticular. Esto se mantiene si estudiamos todos los picos y valles y des-
pués de una media calculamos la diferencia (Rc y Rt).
Otros parámetros interesantes son el número de picos por longitud evaluada (RPc). En este caso vemos que el valor más alto está en el cabello no tratado. Este resultado indica que el perfil de rugosidad de un cabe-
llo no tratado sería el perfil de sierra característico de unas cutículas bien solapadas, mientras que la pérdida de las mismas tras una agresión hace que el número de picos disminuya.
PARÁMETRO CABELLO DAÑADO CABELLO VIRGEN SIGNIFICADO
Rp 0.030 0.017 Altura pico máximo
Rv 0.031 0.012 Profundidad valle máximo
Rz 0.062 0.030 Máxima altura del perfil de rugosidad
Rc 0.048 0.021 Altura media de los elementos del perfil de rugosidad
Rt 0.082 0.038 Altura total del perfil de rugosidad
RSm 3.502 3.094Media de la anchura de los elementos de perfil
de rugosidad
RPm 0.030 0.017 Media de los 10 picos máximos del perfil
RPc 0.278 0.420
Número de picos de perfil de rugosidad por una unidad de longitud que se elevan por encima de una cierta línea
predeterminada (media)
CTC PIEL Y CABELLO
Finalmente, RSm nos indicaría que la distancia pico/valle se hace mayor cuanto más dañado está el cabe-
llo y la altura de picos media (calculado con 10, RPm) aumenta, lo cual es coherente con la aparición de le-
siones en la cutícula.
Con los resultados obtenidos se puede concluir que la técnica de AFM es una técnica útil en el estudio de los daños estructurales del cabello producidos por agre-
siones de diferente tipo. Así mismo, puede resultar de gran utilidad en la evaluación de productos cosméti-
cos reparadores de la fibra capilar al permitirnos ob-
servar si se mantienen los parámetros en relación con un cabello sin dañar.
Por último, cabe indicar que la técnica también es ca-
paz de aportarnos imágenes del cabello tanto en 2D como en 3D de gran calidad (ver figura). Estas imáge-
nes serán ideales para la comunicación del producto evaluado.
Eni. Gómez Grau
Bióloga Alfonso Fernández Botello
Dr. en Química
Tabla: Parámetros obtenidos mediante la técnica de AFM
LIGHT! by SECPhO 39
LIGHT! by SECPhO 41
radiación infrarroja y la luz visible en el envejecimiento de la piel.
La industria cosmética ha invertido una gran cantidad de esfuerzos en la educación del consumidor para que conozcan los efectos nocivos de la luz solar sobre la piel, haciendo hincapié en la radiación UV. Sin em-
bargo, sabemos que la fracción de 280–400 nm del espectro electromagnético no es la única que penetra en la piel y desencadena reacciones indeseables. Por ello, se están desarrollando nuevas estrategias de pro-
En la actualidad los consumidores sitúan la radiación solar en cuarta posición del ranking de causas que con-
tribuyen al envejecimiento o daños que sufren la piel y el cabello.
Durante décadas la protección urbana se ha limitado principalmente a filtros UV, antioxidantes o los lla-
mados polímeros segunda piel. Desde los años 90 la foto-protección se ha centrado, principalmente, en la
radiación UVB, y más tarde en los rayos UVA, subes-
timando en gran medida el papel fundamental de la
Fotoprotección más allá del UV
¿Sabías que la luz visible puede manchar tu piel?
PIEL Y CABELLO SYMRISE
tección con una mejor comprensión de los diferentes
tipos de agresores y sus vías asociadas.
Se ha identificado que los rayos infrarrojos (700 nm -1 mm), especialmente los del infrarrojo cercano (IRA, 700 - 1400 nm) causan calor y daños oxidativos, lo que contribuye a la formación de arrugas. Más recien-
temente, la investigación se ha centrado en los efec-
tos específicos de la luz visible (400 - 700 nm) y cómo induce a la hiperpigmentación.
A pesar del uso de productos o filtros altamente efi-
caces en la protección UV, se observa que la piel si-gue sufriendo hiperpigmentación, lo que lleva a la necesidad de una mirada más profunda en la parte de la radiación solar más allá de los rayos UV y otros mecanismos involucrados en la pigmentación. Se ha demostrado que la pigmentación inducida por la par-te azul/violeta de la luz visible es más persistente en comparación con la pigmentación inducida por UV, al afectar los melanocitos en la piel.
El interés en los productos que protegen contra esta hiperpigmentación persistente está en aumento. Exis-
ten diferentes estudios sobre el efecto de la luz visible,
y más concretamente la parte azul-violeta de esta y sus efectos sobre la hiperpigmentación. Se han pre-
sentado modelos in-vitro y ex-vivo para investigar los mecanismos subyacentes y los primeros resultados en
estrategias preventivas de ingredientes activos.
UV
B
UV
A
LUZ
VIS
IBLE
IRA
IRB
/IR
C
ULTRAVIOLETA LUZ VISIBLE INFRARROJO
UVC UVB UVA AZUL ROJO IRA IRB IRC
100-280 nm
Casi com-pletamente absorbidos por la atmosfera
280-315 nm
EPIDERMISDaños en el ADN y quemaduras solares
315-400 nm
DERMISOxidación de ADN, supre-sión inmune y pigmenta-ción
400-500 nm
SUBCUTISEstrés oxidativo, generación de ROS, hiperpigmentación a largo plazo
500-700 nm
SUBCUTISEstrés oxidativo,
generación de ROS
700-1400 nm
SUBCUTISSensación de calor, daños
oxidativos (ADN, matriz celular, etc.)
1400-3000 nm 3000 nm-1mm
ESTRATO CÓRNEO DE LA EPIDERMIS
Casi completamente absorbidos por el agua contenida en la epidermis y
el estrato córneo
Espectro de luz solar y sus efectos en las distintas capas de la piel
Penetración de la radiación en las distintas capas de la piel.
42 LIGHT! by SECPhO
LIGHT! by SECPhO 43
Se ha observado, por ejemplo, que la exposición de explantes de piel humana a la luz visible (400 - 700 nm, 150 J/cm2) altera la expresión génica relaciona-
da con la pigmentación, aumenta la actividad de la enzima tirosinasa y de forma más significativa en la pigmentación de los tipos de piel más oscura frente a los más claros. Se concluye que la exposición repetida induce una pigmentación persistente y se observa su fuerte impacto en el tono de la piel.
También se ha observado cómo la exposición a la luz visible (130 - 180 J/cm2) de los equivalentes de piel 3D humanos aumenta los radicales libres, las citoci-nas (IL-1a, IL-6, IL-8) y las metaloproteinasas de matriz
MMP-1 y MMP-9.
Así, la estrategia de Symrise para la selección de acti-
vos que puedan proteger de los daños inducidos por la luz visible ha sido centrarse en diferentes mecanis-
mos de acción, seleccionando un antioxidante (elimi-nador de radicales libres e inhibidor de la glucosila-
ción), un inhibidor de la tirosinasa y un anti-oxidante/anti-irritante (eliminador de radicales libres, activador de hemo-oxigenasa HO-1, inhibidor de prostaglandina E2 y la citoquina IL-1a).
Los distintos test in-vitro y ex-vivo que se han realizado con estos activos demuestran que todos ellos previe-
nen la pigmentación inducida por la luz azul. Desde un punto de vista de protección holística de la piel, sería preferible la combinación de varios ingredientes ac-
tivos con distintos mecanismos de acción. Así que la pregunta que aún queda por resolver…
¿Qué es más relevante para proteger contra la hiper-
pigmentación inducida por la luz visible, la inhibición
de la melanogénesis o la protección contra el estrés
oxidativo?
Montserrat Delor
Directora de ventas de ingredientes
cosméticos en Symrise
PIEL Y CABELLO LEITAT
La luz solar está compuesta por un amplio rango de longitudes de onda que van desde la radiación ultravioleta (UV), pasando por la luz visible y hasta la región del infrarrojo (IR). Es bien co-
nocido que la exposición a la radicación solar produce diversos efectos adversos en la piel, concretamente, la radiación UV es la más perjudicial, siendo la principal causa de efectos directos, tales como las quemaduras cutáneas, eritema, inflamación e in-
munodepresión y, a más largo plazo, el envejecimiento prematu-
ro de la piel e incluso cáncer. Además, actualmente, existe una creciente preocupación respecto al amplio uso de dispositivos electrónicos como móviles, tabletas u ordenadores y el efecto que las radiaciones emitidas por estos (por ejemplo, luz azul) pueden tener sobre la piel.
Figura 1. Muestra de equipos y componentes
ópticos disponibles en LEITAT.
La piel y los productos tópicos
en el punto de mira
LIGHT! by SECPhO 45
En LEITAT disponemos de un área específica de fo-
tónica aplicada a diversos sectores industriales, entre ellos el cosmético. El laboratorio de fotónica aplicada cuenta con diferentes fuentes de luz, desde láseres monocromáticos hasta un láser blanco y un simula-
dor solar permitiéndonos trabajar en el más amplio rango de la luz para cubrir desde el ultravioleta hasta el infrarrojo, así como detectores y espectrómetros
para su análisis. En este laboratorio podemos diseñar y construir setups específicos para medir diferentes problemas planteados. Todos los ensayos ópticos se llevan a cabo en atmósfera controlada (equivalente a ISO06).
Esta diversidad de equipos y componentes ópticos disponibles en LEITAT, juntamente con la experiencia previa en otros procesos productivos (control de cali-dad, seguridad…), permite dar respuesta a diferentes tipos de necesidades relacionadas con el sector de la cosmética:
Evaluación de radiación solar incidente sobre la piel tras aplicar productos protectores.
Evaluación del efecto de luz proveniente de dispositivos electrónicos sobre la piel.
Evaluación de la absorción/reflexión de luz en productos cosméticos.
Por otro lado y para la evaluación de los efectos bioló-
gicos sobre la piel de la exposición de diversas fuentes
de luz, en LEITAT disponemos de una amplia platafor-
ma de modelos de piel in vitro, desde cultivos prima-
rios de células, sistemas de co-cultivo, modelos de piel reconstruidos o explantes de piel. El uso de las tecno-
logías fotónicas nos permite obtener información del
efecto de cualquier tipo de radiación sobre estos sis-
temas biológicos. Mediante ensayos in vitro podemos
irradiar el sistema experimental seleccionado con una
fuente de luz, controlando, en todo momento, la inten-
sidad y dosis aplicada, y evaluar después el efecto de
la irradiación o la eficacia protectora de ingredientes o productos cosméticos.
Algunos de los parámetros que podemos evaluar son:
Viabilidad.
Estrés oxidativo (producción de especies reac-
tivas del oxígeno, producción de óxido nítrico, peroxidación lipídica…).
Respuesta inflamatoria (liberación de mediado-
res inflamatorios).
Expresión y actividad de metaloproteinasas (MMPs) y sus inhibidores.
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46 LIGHT! by SECPhO
A continuación se muestran algunos ejemplos de es-
tudios llevados a cabo en LEITAT.
Ejemplo 1: Análisis histológico de piel humana ex vivo
mediante tinción hematoxilina-eosina de un explante de piel no irradiado versus un explante de piel irradia-
do con UVA + UVB. En la imagen correspondiente al explante irradiado, se observan regiones con células hipertróficas (marcadas con un círculo) y un engrosa-
miento del grosor de la epidermis respecto al explante no irradiado.
Ejemplo 2: Cuantificación de la expresión de la metalo-
proteinasa-1 (MMP-1) en cultivo de fibroblastos dér-micos humanos tratados con un producto cosmético tras la exposición a IR. Se observa una disminución de los niveles de MMP-1 en presencia del producto de estudio respecto a las células sin tratar.
Esta combinación de herramientas permite tanto el diseño y creación de setups fotónicos a la carta como la caracterización a nivel biológico, bioquímico y mo-
lecular, de productos cosméticos y sanitarios, cosme-
totextiles, sistemas de fotoprotección y fototerapias destinados al tratamiento de enfermedades derma-
tológicas, alteraciones cutáneas o para aplicaciones estéticas.
Degradación de proteínas de matriz extracelu-
lar (ECMp) como distintos tipos de colágeno, elastina, fibronectina, etc.
Análisis histológico de muestras y equivalentes de piel.
Desórdenes pigmentarios y contenido de me-
lanina.
Figura 2. Tinción hematoxilina-eosina de una sección de un explante de
piel no irradiada (A) y de un explante sometido a irradiación UV-A + UV-B (B)
Figura 3. Cuantificación de la producción de MMP-1 en cultivo de fibro-
blastos dérmicos humanos tras la exposición a IR.
Elena Torralba
Senior Researcher, Energy Conversion & Photonics groupMónica Della
Principal Researcher, Energy Conversion & Photonics groupAnna Rodríguez
Researcher, Skin Health & Cosmetics GroupJessica Romero
Principal Researcher, Skin Health & Cosmetics Group
PIEL Y CABELLO LEITAT
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la hinchazón o flacidez de la piel sin cirugía
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• Mejora la tensión de los tejidos.• Anti-inflamatorio y anti-enrojecimiento.• Reduce la hinchazón y el edema de fluidos.• Repara rápidamente los tejidos.• Mejora el funcionamiento de las células.• Estimula la microcirculación.• Acelera y aumenta la producción de colágeno.• Reafirma el contorno de ojos.
La energía nos hace brillar y eso mismo hace también a nuestra piel.
PascaudLite LED, un tratamiento de luz que estimula el metabolismo celular y revitaliza la piel. Gracias a las cuatro efectivas y totalmente seguras fuentes de luz (infrarrojo, rojo, azul y verde) se consigue:
• Piel más firme y visiblemente más fina. • Reparación de células.• Estimulación de las funciones de la piel y migración de fibroblastos.• Efecto calmante para la piel.• Inhibición de la melanogenesis.• Penetración más profunda de productos cosme- céuticos en la piel.
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MEJORAR LA PIEL”
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Expertosen el estudio de la
piel y el cabello
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PIEL Y CABELLO EXPERTOS
2.1 ESTUDIO DE LA PIEL Y EL CABELLO
Somos un laboratorio acreditado para:
Validación de parámetros opto-electrónicos y ensayos de fiabilidad de componentes y equipos.
Evaluación y verificación del marcado CE de acuerdo con la normativa aplicable.
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Proyecto sobre el estudio de los citocromos celulares,
pico de luz de absorción y procesos en los que actúan y la profundización en el estudio de la luz azul y verde para su posible aplicación médica y estética.Las consecuencias de la absorción de la luz azul y verde en la piel son poco conocidas. Hay alrededor de unos
120 citocromos celulares. Si absorben luz es que la ne-
cesitan para el desarrollo de su función y se desconoce la de la mayoría de ellos y su influencia en otros procesos.
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Equipos de imaging basados en tomografía de coheren-
cia óptica para dermatología y estética. Diagnóstico no invasivo de enfermedades de piel y monitorización de la efectividad de tratamientos gracias a su imagen de alta resolución en tiempo real capaz de penetrar en la piel. NITID: nuevo equipo combinado de tres tecnologías de
diagnóstico de dermatología.
Mejora de velocidad de imagen.
Imagen 3D.
Angiografía.
Segmentación de capas.
Algoritmos deep learning para clasificación de lesiones.
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EXPERTOS PIEL Y CABELLO
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Caracterización estructural y bioquímica de las diferentes capas de la piel.
Estudio del efecto de los productos sobre la piel, estudios
de eficacia. Información sobre el efecto bioquímico y estruc-
tural.
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Técnicas de imagen: photoacoustics y laser speckle como he-
rramientas de caracterización y diagnóstico no invasivas de lesiones de la piel, que permiten analizar varias capas de la
piel (mayor capacidad de penetración).
Técnicas de microscopía avanzada y sensores para medidas
in vivo.
Sistema compacto de fuente de rayos X que actúa de manera complementaria a la luz de sincrotrón.
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Estudios de caracterización y de evaluación de la eficacia de:
- Fototerapias y equipos fotónicos (UVA, UVB, IR, VIS, Láser, LED, etc) para el tratamiento de enfermedades dermatológi-cas, alteraciones cutáneas o aplicaciones estéticas. - Tratamientos dermatológicos, cosméticos y productos sa-
nitarios de aplicación tópica. La acción de estos productos o fotosistemas sobre la piel humana se evalúa a nivel tanto a biológico, bioquímico, como molecular mediante diversas tecnologías de análisis.
Análisis de la topografía cutánea, medida de la rugosidad de la piel (análisis cuantitativo de los parámetros de rugosidad), determinación de la profundidad de las arrugas y alteraciones cutáneas y análisis de la microporosidad de la piel mediante perfilometría óptica confocal/láser. Reconstrucción 3D topo-
gráfica. Flexibilidad en el área de análisis a alta resolución.
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Diagnóstico de esiones y estimación de la zona afectada en piel mediante técnicas ópticas basadas en visión hipe-
respectral en tiempo real.
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Dispositivo para detectar granos en la piel con foco en la cuantificación de reacciones alérgicas.
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Línea de caracterización de lesiones de dermatología con piloto en red sanitaria.
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Sistema de imágenes Raman Confocal para el estudio
de la piel.
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Dispositivos espectrómetros y espectrofotógrafos.
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Bio-sensor de fácil uso basado en nano-fotónica.
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Tecnologías de imagen hiperespectral.
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Caracterización cromática de piel.
PIEL Y CABELLO EXPERTOS
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Apoyo en la conceptualización y desarrollo de prototipos, a nivel de hardware.
Desarrollo de software para el análisis y tratamiento/proce-
sado de sistemas digitales de captación de información.
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Tecnologías de imagen hiperespectral, espectrómetros VIS-NIR.
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Sistema no invasivo de medida de fuerzas y tensiones celu-lares, para la determinación de propiedades mecánicas como la elasticidad en tejidos a escala microscópica.
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Desarrollo de espectrofotómetro para piel.
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Sistemas de diagnóstico de melanoma.
Metrología 3D: medida de la rugosidad superficial, sistemas de topografía de alta resolución para la monitorización de arrugas, celulitis, etc.
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EXPERTOS PIEL Y CABELLO
Técnicas y dispositivos fotónicos para tratamientos estéticos
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En las últimas décadas se ha producido una importan-
te incorporación de la información tridimensional (3D) en múltiples aplicaciones relacionadas con los secto-
res del cine y los juegos de ordenador, la moda, la ci-
rugía plástica, la dermatología, la medicina forense, la oftalmología, la ortopedia, la odontología, etc.
De la mano de este auge de la demanda, se han desa-
rrollado nuevos sistemas de digitalización 3D del cuer-po humano, a la par que nuevos métodos y herramien-
tas para utilizar eficientemente los datos en función de cada aplicación. Los equipos ópticos ofrecen im-
portantes ventajas, como el escaneo 3D sin contacto, mayor rapidez y precisión, resultado en formato digital
que permite su visualización, almacenamiento y trata-
miento posterior, etc.
Las principales técnicas ópticas empleadas se clasifi-
can en tres grandes grupos:
Las de escaneo mediante punto o línea láser.
Las basadas en proyección de patrones de luz estructurada.
Las de tipo fotogramétrico basadas en múlti- ples imágenes capturadas a diferentes vistas.
Todas ellas tienen ventajas e inconvenientes que de-
ben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar la téc-
nica más apropiada para cada aplicación. Sin embargo, la mayoría de soluciones comerciales utilizan la pro-
yección de patrones de luz estructurada. El principio de medida consiste en proyectar una serie de franjas
Técnicas de medida 3D sin contactoaplicadas a la piel
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TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS CD6 · UPC
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blancas y negras sobre la zona a escanear y, a partir de su deformación, obtener la forma 3D. La Figura 1 muestra un ejemplo de medida 3D de la cara de una persona mediante la técnica de proyección de patro-
nes de luz estructurada.
Dos de los sectores en los que esta tecnología ha teni-do un mayor impacto son el cosmético y dermatológi-co. A partir de la topografía 3D, estos sistemas permi-ten cuantificar diferentes parámetros morfológicos y mecánicos de la piel como la rugosidad, el volumen, el grado de envejecimiento, la anisotropía, la tensión, la firmeza o la plasticidad.
En los últimos años, el Centro de Desarrollo de Senso-
res, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la Universi-
tat Politècnica de Catalunya (UPC) ha trabajado activa-
mente en el desarrollo de este tipo de instrumentación para aplicaciones en los sectores cosmético y derma-
tológico. A continuación se exponen algunos ejemplos de este tipo de aplicaciones.
El primer ejemplo es el desarrollo de un instrumento
que permite evaluar de forma objetiva e in vivo, la efi-
cacia de productos reductores de arrugas y volúmenes faciales (patas de gallo, bolsas de ojos, etc.). El aparato integra dos configuraciones diferentes de medida: una de alta resolución, para medir cambios superficiales de unas pocas micras, y una de media resolución, sensible
a cambios mayores pero capaz de medir superficies de piel humana más grandes. La configuración de alta resolución se utiliza para cuantificar objetivamente la
Figura1: Medida 3D de la cara mediante un
sistema de proyección de patrones de luz
estructurada desarrollado en el CD6.
LIGHT! by SECPhO 58
eficacia de un conjunto de cremas reductoras de patas de gallo, aplicadas a un grupo de pacientes conforme
al protocolo establecido. Se registran las topografías 3D de las zonas de interés a lo largo del tratamiento para su posterior comparación y análisis. En la Figura 2 se muestra un ejemplo de estas medidas 3D en la zona de patas de gallo al inicio y al cabo de un mes del
tratamiento. Para asegurar la misma zona escaneada del paciente en las diferentes medidas, el software in-
corpora una herramienta que compara en tiempo real la imagen actual con la registrada en el pasado, per-
mitiendo al operador ajustar la posición del paciente de un modo preciso. A partir de las topografías 3D, se calculan también las rugosidades media (Ra) y total en una longitud (Rz), que son parámetros típicamente utilizados por la industria cosmética para cuantificar la efectividad de los productos reductores.
Un segundo ejemplo de los aparatos de medida 3D desarrollados comparte el mismo principio de medida
que el anterior ejemplo, aunque realiza medidas de zo-
nas más amplias del cuerpo humano, 0.5 x 0.5 metros y 180 grados. Las zonas del cuerpo a medir son selec-
cionables por el operador y van desde la cara hasta las rodillas del paciente. Además de la información de for-ma 3D, el aparato captura el color RGB de cada pun-
to medido, obteniendo como resultado un 3D con la textura real de color. En la Figura 3 se muestran algu-
nos ejemplos de topografías 3D de diferentes partes del cuerpo obtenidas con el escáner. El aparato tiene aplicación en la cuantificación objetiva de la efectivi-dad de productos cosméticos reductores de volumen en zonas del cuerpo más extensas, como por ejemplo
muslos (cremas anticelulíticas) y abdomen. Al igual que su predecesor, el aparato cuenta con un programa de
control amigable y fácil de usar que incorpora la herra-
mienta de comparación antes-después para ayudar al operador a posicionar al paciente de forma repetitiva.
Por último, un tercer ejemplo de equipo desarrollado en el CD6 tiene aplicación en dermatología, como he-
rramienta de ayuda al diagnóstico del cáncer de piel. Actualmente, el diagnóstico estándar se apoya en los métodos convencionales de inspección visual y der-matoscopía. A partir de las imágenes clínicas y derma-
toscópicas, el diagnóstico se basa en la regla ABCD: A asimetría de la lesión, B irregularidad del borde de la lesión, C heterogeneidad del color de la lesión y D diámetro de la lesión. Tres de estos parámetros (A, B y D) están relacionados con las características de forma de la lesión, pero en base a información de imagen bi-
dimensional. Por lo tanto, la información 3D de la for-ma de la lesión permite avanzar hacia una descripción más completa de la lesión y ayudar al dermatólogo a mejorar el proceso de diagnóstico.
La capacidad de escanear ópticamente en 3D una de-
terminada superficie de piel, significa un avance im-
portante tanto para la industria cosmética como para los dermatólogos especializados en el diagnóstico y tratamiento del cáncer de piel.
Miguel AresInvestigador del CD6
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS CD6 · UPC
Figura 2. Imágenes de la medida
in vivo de patas de gallo mediante
el escáner facial 3D desarrollado
en el CD6. Topografia 3D al inicio (arriba) y después de un mes de tratamiento con crema antiarrugas (abajo).
Figura 3. Medidas 3D con textura RGB pecho (maniquí) y muslos (paciente real). A partir de las topografías, se calculan diferentes pa-
rámetros de interés de la piel como el volumen y la rugosidad en una
zona determinada.
PHOTONICS is one of the disciplines that plays a key
role in the 21st century technological development.
Four leading research and academic institutions in
the BARCELONA area joined their efforts to offer a comprehensive MSc in PHOTONICS program as a
combination of basic and advanced elective courses covering the main branches of PHOTONICS:
- Basics of Photonics- Applied Photonics- Quantum and Nonlinear Optics- Biophotonics and Imaging- Photonic Materials- Nanophotonics- Telecommunications and Photonics Circuits- Optical Technologies and Engineering
The Master aims at educating future researchers in
this field and also promoting entrepreneurial activity in PHOTONICS amongst its students.
Main program: 60 ECTS (1 academic year)
Classes will begin Fall 2018
“More information at: https://photonics.masters.upc.edu/en“Admission for 2018 open at: https://photonics.masters.upc.edu/en/copy_of_academic-year-2018-19”
Master in Photonics
“Photonics BCN”
60 LIGHT! by SECPhO
La odontología estética vive un momento dulce. Y es que la sonrisa juega un papel esencial en la interacción social, identificándose con éxito, seguridad e higiene. Y juega un papel clave sobre todo teniendo en cuenta que la atención en el atractivo facial se fija principal-mente en los ojos y la sonrisa. En este contexto, unos dientes blancos son fundamentales.
El color de los dientes viene determinado por todas las estructuras que componen el diente, como lo son el esmalte, la dentina y la pulpa, así como de factores extrínsecos, como las tinciones provocadas por ali-mentos, bebidas, medicamentos, tabaco, etc.
Los sistemas de blanqueamiento se basan, principal-mente, en peróxido de hidrógeno o en alguno de sus precursores, como el peróxido de carbamida.
En Oh!White®, utilizamos peróxido de hidrógeno de baja concentración con nanopartículas de dióxido de titanio, que actúan como catalizador, aumentando el efecto y manteniendo mayor efectividad del peróxido de Hidrogeno.
Blanqueamiento
dental LED
Blanqueamiento dental con peróxido de hidrógeno
y dióxido de titanio activado a base de fotocatalisis
con luz led azul
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS OH! WHITE
LIGHT! by SECPhO 61
El dióxido de titanio, nanopartícula semiconductora incorporada a geles blanqueadores de baja concentra-
ción, cataliza la formación de radicales hidroxilos des-
de el peróxido de hidrógeno al ser fotoactivado con luz ultravioleta. Esto se debe a que el peróxido de hidró-
geno sin catalizadores necesita tiempo para empezar a actuar en el esmalte.
El peróxido de hidrógeno, dado que es un fuerte agen-
te oxidante, tiene la habilidad de producir radicales libres como hidroxilo, perhidroxilo y aniones superóxi-do. Estas moléculas son altamente inestables, por lo que atacan a moléculas orgánicas (cromóforos) para lograr estabilidad, rompiendo uno o más enlaces do-
bles de los pigmentos mediante clivaje de la cadena conjugada o a través de la oxidación de entes químicos presentes en ella, obteniendo estructuras de cadena
corta, con enlaces de carbono saturados, hidrofílicas y más difusibles, las cuales absorben menos luz, dando apariencia más blanca.
El Dióxido de Titanio Nitrogenado (N-TiO2) es un foto-
catalizador que permite mejorar la eficacia de agentes de peróxido de hidrógeno, permitiendo una reducción de la concentración y un blanqueamiento más seguro.
El uso de fuente de luz híbrida láser/LED permite ca-
talizar la formación de radicales libres por parte del
peróxido de hidrógeno, mediante la activación con luz LED azul. Es debido a ello que el kit de blancamiento dental de Oh!White® ofrece resultados visibles en un solo tratamiento.
Dr. Salvador Lévaro Arroyo
Director General Oh! White LABKON
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS IMM · CSIC
La fotónica atrapa el La iridiscencia es un fenómeno óptico que produce el reflejo de colores distintos y se puede observar fre-
cuentemente en la naturaleza. Algunos ejemplos de iridiscencia son las multicolores plumas del pavo real, algunas escamas de peces de arrecife, los verde-azu-
lados colores de escarabajos y de algunas mariposas,
e incluso algunos frutos o bayas. En estos casos, los colores que aparecen no se deben a pigmentación, sino al fenómeno óptico de la iridiscencia, el cual está causado por las múltiples reflexiones de la luz en de-
licadas superficies semitransparentes que están sepa-
radas por distancias similares a la longitud de onda de
la luz que las atraviesa. Etimológicamente, el término ‘iris’ tiene su origen en la palabra griega Iris, que significa ‘luz’, y
también es el nombre de la diosa Iris en la mitología griega, personificación del arcoíris y mensajera de los dioses que dejaba una estela de colores luminosos tras su paso. La iridiscencia presenta, por tanto, los
múltiples colores del arco iris y, generalmente, estos varían dependiendo de la dirección en la que se ob-
serve.
Uno de los casos más llamativos del fenómeno de la iridiscencia lo constituye la coloración azulada de la mariposa de la especie Morpho, habitual en países
tropicales. Estos insectos lepidópteros presentan un intenso color azulado-metálico en sus alas, que, como hemos dicho, no se debe a la presencia de pigmenta-
ción (los pigmentos azulados son de rara presencia en
la naturaleza). Si se toma una pequeña escama de las alas de dicha mariposa y se fotografía con
la suficiente magnificación usando un microscopio electrónico, como muestra
la Figura 1, se observan una multitud de aristas longi-tudinales y verticales cuya separación es de pocas
centenas de nanómetros.
Figura 1: Iridiscencia natural
Estas nanoestructuras en el interior de la escama al-tera la reflexión de la luz produciendo los colores azu-
lados. En otros casos, como las plumas del pavo real, estas nanoestructuras naturales están presentes en los finos pelos que componen las plumas del pavo, y generan sus llamativos y tornasolados colores. La iri-discencia también aparece en las manchas de aceite, las burbujas de jabón o, ya de forma artificial, en el lado reproducible de los discos compactos, sean CDs o DVDs. Precisamente esta generación de iridiscencia
artificial es uno de los objetivos del Grupo de Dispo-
sitivos Nanofotónicos del IMM-CSIC. Recientemente
el grupo ha desarrollado una tecnología que permite la generación de superficies iridiscentes sobre prác-
ticamente cualquier material, incluyendo materiales orgánicos y biocompatibles, como la seda natural. La figura 2 muestra unas fotografías sin retocar de super-ficies de este tipo, que presentan irisaciones diversas y de fuerte intensidad, que cambian su coloración de-
pendiendo de la dirección en que se miren. Además, estas superficies poseen propiedades hidrofóbicas o hidrofílicas y también antibacterianas, seleccionables en función del tipo de nanoestructura que se utilice.
Para su fabricación, el CSIC ha desarrollado una tec-
nología -en proceso de patente- que es muy sencilla y de muy bajo coste, además de poder usarse sobre prácticamente cualquier tipo de materiales, incluyen-
do la piel humana o las uñas.
Las aplicaciones de estas superficies irisadas son múl-tiples y van desde el marcado cromático sin necesi-dad de emplear tintas hasta el desarrollo de productos cosméticos basados en materiales biocompatibles, como sedas o lacas naturales.
Estela Baquedano
Research ScientistDr. Pablo A. Postigo
Research ScientistIMM-CSIC
LIGHT! by SECPhO 63
Figura 2: Iridiscencia artificial
Expertosen técnicas y dispositivos
fotónicos para tratamientos
estéticos
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EXPERTOS TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS
2.2 CARACTERIZACIÓN DE PIGMENTOS,
MEZCLAS, AROMAS Y PULVERIZACIONES
Somos un laboratorio acreditado para:
Validación de parámetros opto-electrónicos y ensayos de fiabilidad de componentes y equipos.
Evaluación y verificación del marcado CE de acuerdo con la normativa aplicable.
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Capacidades de medida mediante el Gonioespectrofo-
tómetro GEFE de campo cercano y lejano, con el cual podemos medir BRDF espectral y sparkle. Además, ex-
periencia en la caracterización de gonioespectrómetros utilizados por la industria cosmética.
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Dispositivo que mide tamaño de partícula (en seco o en suspensiones líquidas) y entrega el Particle Size Distribution (PSD) entre 2 y 200 um. Es un Particle Size Analyser basado en angle-resolved scatterometry sobre tecnología CMOS.
Sistema compacto de fuente de rayos X que actúa de manera complementaria a la luz de sincrotrón.
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Diagnóstico óptico para el análisis de pulverizaciones: exis-
ten una serie de técnicas ópticas para medir distribuciones de velocidad y distribuciones de tamaño con resolución es-
pacial. Además existen técnicas de imagen y espectroscópi-cas que pueden informar sobre otro tipo de características tales como la tensión superficial de las gotitas, composición, etc…
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TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS EXPERTOS
Medidas de Factor de Protección, UVA, UVB en cremas y acei-tes de protección solar y productos de cosmética mediante es-
pectrometría. Lo que se evalúa es el UVAPF In Vitro y el SPF In Vitro en cremas de protección solar. 4321 6 7 8 9 S5
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Equipos de espectroscopia infrarroja y visible para obtener el
espectro VIS/NIR y coordenadas de color de manera rápida y no destructiva.
Equipos de medida rápida de aromas y volátiles basados en cro-
matografía de alta velocidad y espectrometría rápida de masas para medir en espacio de cabeza.
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Estaciones automatizadas para consecución de mezclas gaseo-
sas controladas mediante Mass Flow Controllers (MFCs), inclu-
yendo equipos de generación/calibración de gas. Cabe destacar un equipo generador de gases de calibración a partir de líquidos (OWLSTONE OVG-4).
Equipamiento de caracterización eléctrica (multímetros, pi-coamperímetros, analizadores de impedancia).
Equipamiento de caracterización óptica (índices de refracción, espectros de transmitancia y absorción).
Fabricación de dispositivos sensores de estado sólido en Sala Blanca.
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Espectroscopía NIR y SWIR, Imagen Hiperspectral SWIR.
Experiencia en:
- Caracterización de aromas.- Observación microscópica para la determinación del tamaño de partículas.- Caracterización de mezclas y determinación del punto final. 4321 6 7 8 9 S5
68 LIGHT! by SECPhO
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Apoyo en la conceptualización y el desarrollo de prototipos de hardware.
Desarrollo de software para el análisis y tratamiento/procesado de sistemas digitales de captación de información.
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Experiencia en el ámbito de la caracterización colorimétrica:
- Desarrollo de nuevas técnicas e instrumentos de medición del color.
- Diseño de fuentes de iluminación.- Algoritmos de corrección de ruido de color.- Imágenes multiespectrales e hiperespectrales. - Algoritmos de recuperación de espectro. - Desarrollo de instrumentos industriales basados en el análisis de espectro.
Aplicaciones:
- Aplicaciones basadas en espectroscopía de alta resolución. - Medición de color en línea. - Medición de color de alta resolución en patrones complejos.- Inspección basada en imagen multiespectral e hiperespectral.
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Capacidades:
- Desarrollo de instrumentos personalizados.
- Prototipos de instrumentos y sensores.- Electrónica, mecánica y desarrollo de software.
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Sistemas de caracterización remota vía distintas técnicas (imagen espectral, Raman…).
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Sistema de imágenes Raman Confocal para la caracte-
rización de emulsiones.
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LIGHT! by SECPhO 69
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Sistemas de imagen Hiperespectral VIS-NIR, cámaras NIR, equi-pamiento para medida de la distribución de tamaños de partícula y potencial Z.
Sistemas láser para caracterización de espray y pulverizadores.
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Diversos análisis:- Density Scanning Calorimetry.
- Equipos de espectroscopía infrarroja y visible para obtener el es-
pectro VIS/NIR de manera no destructiva. - Colorimetría Tamaño de partículas: DLS (Z-sizer nano) y LD (Mas-
tersizer 3000).
- Estabilidad de pigmentos por potencial Z, velocidad de sedimen-
tación y estratificación.- Hehman gauge.
- Viscosidad (Brookfield) y propiedades reológicas. - Tensión superficial y ángulo de contacto. - Oil sorption and Daniel flow point.- Análisis químico: cromatografía de líquidos, ICPMS, Análisis ele-
mental.
- Determinación de parámetros de Hansen.- Ecotoxicity.
Análisis del nivel de protección frente UVA y UVB y determina-
ción del factor de fotoprotección (SPF) in vitro, mediante técnicas
espectrofotométricas, de filtros solares, productos de fotoprotec-
ción, cosméticos y cosmetotextiles.
Análisis de la capacidad fotoprotectora a nivel biológico y mole-
cular, sobre modelos 3D de piel humana y/o piel humana ex vivo.
Análisis de composición por GC-MS (Gas Chromatography - Mass Spectrometry).
Sistemas láser para caracterización de espray y pulverizadores.
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TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS EXPERTOS
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Tecnologías de imagen hiperespectral, espectrómetros VIS-NIR.
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Dispositivos espectrómetros y espectrofotógrafos.
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Técnicas de caracterización y la experiencia necesaria para dar servicio a cualquier problema de determinación de composición y propiedades ópticas.
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Caracterización cromática de cosméticos.
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Sistema para el análisis de pulverizadores basado en el software Vision Ok II, una herramienta muy flexible para mejorar y facilitar el control de calidad industrial median-
te visión por computador.
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Estudios de la estructura interna de los pigmentos y sus
estados de oxidación. Caracterización estructural de emulsiones.
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LIGHT! by SECPhO 71
2.3 NUEVOS DISPOSITIVOS FOTÓNICOS PARA
TRATAMIENTOS DE SALUD Y ESTÉTICA
Somos un laboratorio acreditado para:
Validación de parámetros opto-electrónicos y ensayos de fiabilidad de componentes y equipos.
Evaluación y verificación del marcado CE de acuerdo con la normativa aplicable.
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Equipos de imaging basados en tomografía de coherencia óp-
tica para dermatología y estética. Diagnóstico no invasivo de enfermedades de piel y monitorización de la efectividad de tratamientos gracias a su imagen de alta resolución en tiempo real capaz de penetrar en la piel. NITID: nuevo equipo combi-
nado de tres tecnologías de diagnóstico de dermatología.4321 6 7 8 9 S5
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Colaboración con fabricantes y usuarios de dispositivos para tratamientos estéticos dotándoles de un Programa de Segu-
ridad Láser que acompañe su comercialización de productos. Evaluar los riesgos de los tratamientos con láser y definir unos protocolos de seguridad con un doble objetivo:- Cumplir la legislación vigente de prevención de riesgos la-
borales.
- Mejorar la confianza del cliente ofreciéndole un sistema de aseguramiento de la calidad del tratamiento.
Desarrollo de equipos para depilación y tratamientos de la piel a través de luz láser y LED; diseño óptico y de máquina así como la realización de estudios de viabilidad y de desarrollo del procesos basados en experiencias o ideas que surjan desde
el propio sector.4321 6 7 8 9 S5
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS EXPERTOS
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Desarrollo de sensores de imagen:
- Diseño y simulación de instrumentos ópticos y sensores.- Diseño óptico para dispositivos de iluminación.- Desarrollo de equipos de metrología 3D para la piel (medida
de topografías superficiales, rugosidades, determinación de volúmenes, etc).
Capacidades:
- Desarrollo de instrumentos personalizados.
- Prototipos de instrumentos y sensores.
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Apoyo en la conceptualización y el desarrollo de prototipos de hardware.
Desarrollo de software para el análisis y tratamiento/procesado de sistemas digitales de captación de información.
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Técnicas de imagen: photoacoustics y laser speckle como he-
rramientas de caracterización y diagnóstico no invasivas de lesiones de la piel, que permiten analizar varias capas de la piel
(mayor capacidad de penetración).
Técnicas de microscopia avanzada y sensores para medidas in
vivo.
Nanotecnología activada con luz para tratamientos dermato-
lógicos y cosméticos.
Sistema compactp de fuente de rayos X que actúa de manera complementaria a la luz de sincrotrón.
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Diseño de sensores de imagen.
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Bio-sensor de fácil uso basado en nano-fotónica.
EXPERTOS TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS
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Desarrollo de prototipos de instrumentación y sensores ópticos.
Fuente de luz de espectro variable.
Análisis y procesado de imágenes.
Asesoramiento en el diseño de nuevos productos, desde
el concepto basado en la industrialización del producto.Desarrollo de hardware y software asociado a la aplicación.
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Equipo para medida de transmisión de luz ultravioleta en cremas solares y tejidos.
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Diseño avanzado de lámparas con características espec-
trales de haz de luz controlado.
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Concepto de LEDs multiespectral es útil para tratamientos de fototerapia. La fuente de luz y el control espectral de la
emisión del array de LEDs multicanal está muy desarrollado.
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Desarrollo de espectrofotómetro para piel.
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Fuente de luz de espectro variable, Wireless, inteligen-
te y programable para desde iluminación de alta calidad hasta para tratamientos estéticos con lambdas determi-nadas.
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Desarrollo de nuevos microchips láser para tratamientos cutáneos.
TÉCNICAS Y DISPOSITIVOS EXPERTOS
Monitorización y control de calidad
Texturas innovadoras en molde
para piezas de plástico sorprendentes
www.microrelleus.com
T +34 935 769 074
LIGHT! by SECPhO 77
TEKNICS MONITORIZACIÓN
Bin Picking, la solución de robótica más completa en el guiado por visión
Teknics es una compañía especializada en el diseño, construcción e instalación de solucio-
nes a medida para mejorar los procesos productivos aplicando las últimas tecnologías. En los últimos años muchos de nuestros clientes nos han demandado sistemas automáticos de alimentación de componentes a granel de cierto tamaño, que difícilmente se pueden alimen-
tar mediante técnicas tradicionales. De esta inquietud surgió la colaboración entre nuestro departamento de I+D, especializado en soluciones robotizadas, y la empresa Bcnvision, espe-
cializada en soluciones de visión artificial para el sector industrial (con productos distribuidos en exclusiva) para el desarrollo de una de las soluciones más completas de Bin Picking.
Los sistemas Bin Picking son soluciones de robótica guiada por visión (VGR) que permiten seleccionar y extraer piezas dispuestas aleatoriamente en un con-
tenedor, caja o palet. Resultan especialmente útiles en el sector cosmético, en donde los múltiples productos producidos son difícilmente susceptibles de alimentar con otras soluciones, debido al tamaño y geometría de los mismos.
Nuestra solución está basada en el equipo de visión Photoneo que consiste en un escáner de luz estruc-
turada que es capaz de capturar la morfología de los objetos dentro del contenedor, mediante la proyección
de un patrón de luz láser y su registro en el sistema de
Photoneo
Sistema Bin Picking
adquisición. El procesado de la imagen de cada profile
se realiza internamente, para obtener la nube de pun-
tos de la escena.
Esta nube de puntos obtenida por el equipo de visión llega al software Moonflower de Euclid Labs, que nos definirá junto a los datos de la celda cargados (pará-
metros de la celda, de la pieza, del equipo de visión y del robot, en formato step) la escena a analizar.
Moonflower simultáneamente genera modelos vir-tuales (modelos matemáticos que analizan los datos de forma probabilística) necesarios para realizar el cál-culo del control de las colisiones y el matching o reco-
nocimiento de las piezas.
Este cálculo consiste en la detección de la ubicación de las piezas y la comprobación de las múltiples tra-
yectorias de picking, eligiendo la de menor riesgo de
colisión. Estas trayectorias llevan al robot desde su posición inicial hasta la posición de agarre y posterior
descarga en la línea productiva, con la orientación de-
seada.
Esta solución de Bin Picking es una de las más com-
pletas en el mercado ya que tiene en cuenta todos los parámetros y escenarios posibles, reduciendo tiem-
pos de programación que sí son necesarias en otros desarrollos existentes.
La unión de la experiencia de las dos empresas nos permite ofrecer una solución a medida a las necesi-
dades de nuestros clientes. Es por ese motivo que hemos instalado en nuestra zona de I+D una esta-
ción robotizada con el equipo completo de forma permanente que dé respuesta a todas las consultas sobre viabilidad en la alimentación de componentes.
Jordi Carmona Pella
Business Development Manager
Espectrómetro NIR
rápido y compacto para el control de la calidad automatizado
y clasificación de productos cosméticos
SeaWave
Rango espectral:
900 - 1700 nmVelocidad: >1000
espectros/segundo
www.radiantis.comT +34 936389763
MONITORIZACIÓN SHOPPERTEC
Con eye tracking leemos tu mirada
Hace más de cinco años que en Shoppertec comenzamos a utilizar la tecnología eye tracking que nos posibilita medir realmente en qué o en dónde fijan la mirada los compra-
dores en cada momento, saber qué funciona y qué no en el punto de venta.
El eye tracking es un tipo de tecnología que permite medir con precisión lo que mira un individuo. Funciona mediante la emisión de una luz infrarroja que rebota en las pupilas y mediante la ayuda de una cámara ubicada dentro del eye
tracker capta el reflejo de esta emisión conociendo así con exactitud los movimientos de las pupilas (en el caso de las gafas mide la zona que, en ese momento, el individuo está mirando a la vez que graba la imagen).
Existen dos tipos de movimientos oculares: las fijaciones (mirada detenida) y los movimientos sacádicos (movimien-
tos de un lado hacia otro). El software de eye tracking se
centra en las fijaciones, dado que el procesamiento cog-
nitivo consciente se produce cuando el ojo está detenido durante un tiempo mínimo de 165 milésimas de segundo. Posteriormente el software de eye tracking suma las fija-
ciones de todos los individuos, creando un mapa de calor. Este mapa de calor utiliza una escala de color de rojo-na-
ranja-amarillo-verde, siendo las zonas rojas donde se con-
centra el mayor número de fijaciones.
Eye tracking fijo en sala
Gafas de eye tracking (tienda)
El eye tracking concede a las marcas la posibilidad de saber cuáles son los mate-
riales de comunicación que captan la atención del comprador desde un análisis exhaustivo de su reacción consciente y subconsciente ante un estímulo.
Gracias a nuestra experiencia y a la diversidad de proyec-
tos realizados, contamos con métricas exclusivas (más de 1500 elementos auditados con eye tracking) con las que identificamos los errores y puntos de mejora en los ele-
mentos de comunicación de nuestros clientes, y les ofre-
cemos las soluciones para que sus comunicaciones sean 100% eficaces.
Desde Shoppertec ayudamos tanto a retailers como a fa-
bricantes y laboratorios a alcanzar sus objetivos y aumen-
tar las ventas, evaluamos todo tipo de material en el punto de venta (packaging, promociones, escaparates...) e imple-
mentamos universos y categorías. Antes de realizar gran-
des inversiones en campañas de lanzamiento de nuevos productos o comunicaciones, aconsejamos a las empre-
sas realizar un test previo que les permita ahorrar costes y aumentar la efectividad de las mismas. En Shoppertec además de evaluar los materiales de comunicación, reali-zamos proyectos de gestión por categorías y formamos a los equipos de marketing para que sus estrategias en sho-
pper marketing siempre alcancen los objetivos esperados.
Mónica Valverde
Marketing managerMapas de calor eye tracking a los tres segundos de exposición. LIGHT! by SECPhO 81
La tecnología eye tracking se utiliza para muchas aplicaciones, en Shoppertec lo utilizamos para:
01 Shopper research
Para conocer al comprador, la mayoría de las decisiones de compra se hacen en una fracción de segundo y subconscientemente, los productos deben atraer visualmente y captar la atención del cliente rápida-
mente.
02 Usability testing
Método clave para probar la usabilidad de sitios web y software. Se ofrece a los investigadores y profe-
sionales datos indiscutibles, objetivos y convincentes que describen el comportamiento del usuario y los problemas de usabilidad del sitio web.
SHOPPERTEC MONITORIZACIÓN
Mapa de calor eye tracking a los tres segundos de exposición.
Mapa de contraste eye tracking a los tres segundos de exposición.
Expertosen monitorización y
control de calidad
LIGHT! by SECPhO 83
MONITORIZACIÓN EXPERTOS
2.4 MONITORIZACIÓN Y CONTROL DE
CALIDAD EN LA LÍNIA DE PRODUCCIÓN
Somos un laboratorio acreditado para:
Validación de parámetros opto-electrónicos y ensayos de fiabilidad de componentes y equipos.
Evaluación y verificación del marcado CE de acuerdo con la normativa aplicable.
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Desarrollo de sensores de imagen:
- Desarrollo de sistemas de inspección en línea basados en técnicas de metrología 3D.
- Desarrollo de sistemas de inspección en línea basados en imagen multiespectral o hiperespectral.
Capacidades:
- Desarrollo de instrumentos personalizados.
- Prototipos de instrumentos y sensores.- Electrónica, mecánica y desarrollo de software.
Dispositivo que mide tamaño de partícula (en seco o en suspensiones líquidas) y entrega el Particle Size Distribu-
tion (PSD) entre 2 y 200 um. Es un Particle Size Analyser basado en angle-resolved scatterometry sobre tecnología CMOS. 4321 6 7 8 9 S5
Sistema de monitorización de la producción basado en el software Vision Ok II, una herramienta muy flexible para mejorar y facilitar el control de calidad industrial median-
te visión por computador. 4321 6 7 8 9 S5
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EXPERTOS MONITORIZACIÓN
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Apoyo en la conceptualización y desarrollo de prototipos de hardware.
Desarrollo de software para el análisis y tratamiento/proce-
sado de sistemas digitales de captación de información.
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4321 6 7 8 9 S5
Sistemas de visión artificial, visión hiperesepctral, termo-
grafía, espectroscopia infrarroja y visible para medir en continuo composición, detección de defectos, integridad en el envase, etc.
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Sistemas de caracterización remota vía distintas técnicas (imagen espectral, Raman…) así como control de calidad
en envasado.
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Dispositivos espectrómetros y espectrofotógrafos.
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Concepto de LEDS multiespectral para la caracterización de diferentes parámetros. La fuente de luz y el control espectral de la emisión del array de LEDs multicanal está muy desarrollado.
4321 6 7 8 9 S5
Tecnologías de imagen hiperespectral, espectrómetros VIS-NIR, sistemas de medida de gases para control de calidad en envasado.
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Desarrollo de sensores de imagen.
LIGHT! by SECPhO 85
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Sistemas de visión artificial e imagen hiperespectral.
4321 6 7 8 9 S5
Espectroscopía NIR y SWIR, Imagen hiperespectral
SWIR. Experiencia en control de calidad para la detec-
ción de cuerpos extraños e identificaciones.
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Desarrollo de prototipos de instrumentación y sensores ópticos.
Fuente de luz de espectro variable.
Automatización de procesos, robótica colaborativa.
4321 6 7 8 9 S5
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MONITORIZACIÓN EXPERTOS
Con la colaboración de:
