ヒト皮膚のカロテノイドの非侵襲的ラマン分光検出

カロテノイドは、皮膚の抗酸化防御システムで重要な役割を果たすと考えられており、悪性腫瘍を防ぐのに役立つ可能性があります。しかし、皮膚カロテノイドの含有量を容易に測定できないと、カロテノイド濃度と皮膚悪性腫瘍の発生との関係を確立することが困難になりました。非侵襲的光学法であるラマン分光法を使用して、in vivoカロテノイド濃度を測定しました。私たちの機器を検証するために、腹部形成術皮膚は、カロテノイド含有量のためのラマン分光法と高性能液体クロマトグラフィーの決定の両方によって評価されました。特定のカロテノイド溶液におけるラマン信号の評価も実行されました。皮膚部位内、被験者内、および被験者間のラマン測定の精度が測定されました。この方法の感度は、解剖学的領域の関数と角質層内のカロテノイドの分布として評価されました。最後に、アクチニック角膜のラマンシグナルを評価し、基底細胞癌病変および周皮膚皮膚の皮膚を評価し、これを健康な被験者の領域に一致する部位と比較しました。我々の結果は、ラマン散乱法がヒト皮膚のカロテノイドの存在を反映しており、非常に再現性があることを示しています。5つの解剖学的領域の評価は、手のひらで指摘されている最も高いカロテノイド濃度を持つ体領域によるカロテノイド濃度の有意差を示しました。基底細胞癌、アクチン性角膜、およびその周産の皮膚におけるカロテノイド濃度の比較は、健康な被験者の領域に一致する皮膚よりも著しく低いカロテノイド濃度を示しています。これらの結果は、皮膚のカロテノイド濃度が皮膚がんや前癌病変の有無と相関するという最初の証拠を表しています。

Carotenoids are thought to play a significant part in the skin's anti-oxidant defense system, and may help prevent malignancy. Inability to measure skin carotenoid content readily has, however, made it difficult to establish the relationship between carotenoid concentration and the occurrence of cutaneous malignancy. We have measured in vivo carotenoid concentration using a noninvasive optical method, Raman spectroscopy. To validate our instrumentation, abdominoplasty skin was evaluated by both Raman spectroscopy and high-performance liquid chromatography determination for carotenoid content. Evaluation of the Raman signal in specific carotenoid solutions was also performed. Precision of Raman measurements within skin sites, within subjects, and between subjects was measured. Sensitivity of the method was evaluated as a function of anatomical region and the distribution of carotenoids within the stratum corneum. Lastly, we evaluated the Raman signal in actinic keratosis and basal cell carcinoma lesions and perilesional skin and compared this with region-matched sites in healthy subjects. Our results indicate that the Raman scattering method reflects the presence of carotenoids in human skin and is highly reproducible. Evaluation of five anatomical regions demonstrated significant differences in carotenoid concentration by body region with the highest carotenoid concentration noted in the palm. Comparison of carotenoid concentrations in basal cell carcinomas, actinic keratosis, and their perilesional skin demonstrate a significantly lower carotenoid concentration than in region-matched skin of healthy subjects. These results represent the first evidence that carotenoid concentration in the skin correlate with the presence or absence of skin cancer and precancerous lesions.