下一代护肤品可能来自青蛙泡沫

泡蟾是一种很容易被忽视的生物。这种青蛙每只只有一英寸长，皮肤粗糙呈棕色，有助于它们隐藏在中美洲和加勒比海岸的森林和湿地的树叶中。

然而，这些小型两栖动物长期以来一直让科学家着迷。虽然一些生物学家专注于研究雄性青蛙的交配叫声，但其他人现在开始研究青蛙交配后会发生什么：夫妻共同产生一种蛋白质泡沫来保护卵子。

事实证明，这种泡沫也能帮助人类：一组生物学家和药物设计师发现，这种泡沫具有将药物输送到人体皮肤的理想特性。作者本月在《皇家学会开放科学》杂志上发表了他们的研究成果。

青蛙用泡沫

交配季节到来时，黑尾蟾会聚集在池塘周围，雄蛙会开始鸣叫。它们的名字实际上来自弹球机般的交配歌曲，歌曲以“tún”音开头，然后是最多七个“garas”。怀有已产卵的雌蛙会从合唱中挑选出配偶。被选中的雄蛙会跳到雌蛙背上，一起游进池塘，雄蛙会在那里给这些卵子受精。

接下来发生的事情引起了药物设计师的兴趣：雌性会分泌出一种胶状的蛋白质浆液，然后雄性会将其搅打成泡沫，它们共同用泡沫塑造出一个产卵的巢。

“自然界中稳定的泡沫非常罕见，”格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的微生物学家、论文作者之一保罗·霍斯基森 (Paul Hoskisson) 说道。“我们看到的大多数泡沫都是由变性、无活性的蛋白质产生的，比如一品脱啤酒上的泡沫。”

制作泡沫巢有助于让未出生的青蛙浮出水面，防止水下捕食者潜入青蛙卵并偷吃。此外，在这些青蛙栖息的炎热潮湿的热带气候中，泡沫有助于隔离并保护青蛙卵免受高温和紫外线的伤害。

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“它为卵提供了一个潮湿的地方，毗邻水面，但又高于水面，这样卵在发育期间就受到保护，”德克萨斯大学奥斯汀分校和哈佛大学拉德克利夫研究所的生物学家史蒂文·菲尔普斯说。菲尔普斯的研究生工作之一就是研究泡蟾的叫声。

泡沫即使在干旱时期也能保持湿润。这意味着，如果鸟巢下面的池塘蒸发了，泡沫可以保护鸟蛋。

“如果没有水，蝌蚪也可以在泡沫中呆一会儿，”德克萨斯大学奥斯汀分校的动物行为研究员迈克·瑞安 (Mike Ryan) 说，他研究过黑蟾的叫声。

医药用泡沫

泡沫还能抵御微生物，在野外，泡沫可以维持长达 10 天的时间——这比卵所需的时间要长得多，卵通常只需三天左右就能孵化成潜水蝌蚪，Ryan 说道。

这些保护性和持久性的特性吸引了那些希望制造更好药物的科学家的注意。类似的合成泡沫已被用作输送外用药物的载体，但它们存在某些缺点。特别是，大多数合成泡沫只能持续几分钟或几小时；而基于 túngara 泡沫的产品可能会持续更长时间。

为了检验这种两栖动物泡沫是否符合要求，研究人员从加勒比海特立尼达岛的泡蟾巢穴中采集了样本。他们将泡沫运过海洋，运到英国，在那里开始了测试。

首先，研究人员需要做一些初步测试，以确定青蛙泡沫是否会对人体皮肤产生刺激。作为替代，他们将人体皮肤细胞暴露在泡沫中，发现泡沫化合物对细胞行为和增殖没有显著影响。

从理论上讲，这是有道理的。大多数两栖动物的皮肤，包括青蛙的皮肤，实际上比人类的皮肤敏感和脆弱得多。这意味着这种泡沫很可能不会引发人类过敏。

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接下来，为了测试这种泡沫作为长效药物输送载体的前景，研究人员在泡沫中装载了不同的分子，包括一种抗生素。然后他们将泡沫放入一个特殊的容器中，容器上覆盖着一层膜。科学家可以通过某种化学物质通过该膜的量来测量泡沫中卸载了什么。

他们发现这种泡沫能够在几天内连续“卸载”药物。原则上，这意味着使用这种泡沫输送药物的时间可能比现在的药用泡沫更长。

下一步皮肤步骤

当然，在您下次去医院接受青蛙泡沫喷洒之前，还有很多工作要做。

“我们已经确定这种泡沫可以安全地应用于人类皮肤细胞，”北爱尔兰贝尔法斯特女王大学的药学科学家、论文作者之一 Dimitrios Lamprou 表示。“现在的下一步是将泡沫在哺乳动物的整块皮肤上进行测试，并最终在活体动物身上进行测试”，比如兔子和猪，他说。

他们还需要找到一种在实验室中可靠地制造泡沫的方法。“虽然从加勒比海的野生青蛙身上收集泡沫很有趣，而且我们可以在收集泡沫后释放蝌蚪，但野生泡沫无法满足生产药品所需的严格标准，”霍斯基森说。

但目前，生物学家表示，这是大自然智慧的典型例子。

菲尔普斯说：“我认为，走进大自然，寻找自然选择所解决的问题的例子，然后从中获取灵感，了解它们的工作原理，并将它们用于我们自己的目的，这很有趣。”