化妝品、護髮、護膚產品為配合快速的趨勢與需求變化,提供高附加價值產品,需要高水準且快速的研究開發。
新型的4K數位顯微鏡,可透過高精細且清晰的影像,輕鬆快速地進行皮膚與毛髮的觀察、量測、評估。有助於縮短R&D與改善週期,及時提供高附加價值的產品。

皮膚與毛髮之觀察、量測、評估

化妝品產業的動向與R&D的方向性

過去皆以女性為主要客層的美容、化妝品產業。為因應時代變化與伴隨景氣的需求變動,如何儘快提供符合最新潮流與需求的產品,成為各公司激烈交鋒的戰場。
近年來隨著客層越分越細,男性用化妝品需求增加與多樣化、走高級路線品牌的高品質化妝品,以及標榜無添加與有機的產品等,以極快的週期推動符合市場動向的產品研發。

猛烈加速的潮流擴散速度

近年來使美容相關潮流的週期猛烈加速,產生市場劇變的原因,來自於使用影片、影像、文字資訊立刻分享最新資訊的社群軟體的問世。
利用擁有一定數量訂閱者的一般使用者製作評論與How to影片、或者擁有許多追蹤者的網紅或品牌代言人的影像與資訊分享的行銷影響力很大,讓新潮流或品牌、產品以前所未見的速度,迅速擴散到全世界。因此也開始看到新加入者或小規模廠商與品牌、產品突然出現,和大企業競爭的案例。

安全性與透明性的要求

隨著產品不可包含有毒物質與有害成分的要求提升,越來越多人要求清潔程度、產品製造、成分等資訊需透明化。例如美國的食品藥物管理局(FDA)提出強化對化妝品、個人護理產品的限制與監督的聯邦法案「Personal Care Product Safety Act」。同時各企業為了確保法案通過的優劣勢明確前,能率先符合輿論期待,不僅產品安全性與成分、製造方法等的透明性,連包裝的再生性都有比過去更謹慎地考量。

日益激烈的競爭下的要求

為因應近年的行銷戰略與潮流變化速度帶來的競爭加劇,品質、安全性、自然環保等多元的高水準市場要求,不論企業規模大小,對開發研究都要求比過去更重視,並追求正確性與速度。
電商平台則充滿了產品購買者的評論,產品品質的分享與對使用感的直率意見。 萬一出現負平時,是否能迅速改善即是成敗關鍵。

觀察、量測、評估的最新趨勢

近來的化妝品、個人護理品(護膚、護髮等)產業的競爭,已進入新時代。由研發到賣場,和競爭對手拉開差距的關鍵之一,就是觀察與評估的正確性和速度。最重要工具之一的顯微鏡,也有導入用最尖端科技以符合時代需求的顯微鏡的趨勢。
KEYENCE高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」採用專用設計的高解析度HR鏡頭、4K CMOS、照明,實現以往的顯微鏡無法實現的清晰、快速的皮膚與毛髮觀察、評估。

肌膚紋理(皮膚的凹凸)觀察

肌膚紋理是評估的根據是皮膚表面凹凸的深淺粗細。然而凹凸越淺對比越低,越難觀察與評估。

4K數位顯微鏡「VHX系列」的肌膚紋理(皮膚的凹凸)觀察
上:以往 下:多重照明影像
上:以往 下:多重照明影像
肌膚紋理(皮膚複製品)的多重照明影像
肌膚紋理(皮膚複製品)的多重照明影像

以往的顯微鏡會因照明與角度不同,產生不同的觀察結果。 觀察塗上粉底、乳液、化粧水等之後的皮膚時,容易發生對比降低或反射光暈,導致難以觀察淺溝與皺紋,發生情報遺漏的案例。

使用4K數位顯微鏡「VHX系列」,只需簡單按鈕操作,便能以多重照明功能自動取得全方位照明資料。
從中選擇最適合觀察肌膚紋理的影像,便能大幅縮短以往花費於照明設定上時間。 記錄影像後只需簡單的滑鼠操作,即提取不同照明條件時的影像。

肌膚紋理(皮膚的凹凸)的手持觀察

一般顯微鏡無法直接放大、觀察實際的皮膚。在研究開發中對塗抹化妝品前後的肌膚紋理(皮膚的凹凸形狀)觀察、評估時,使用手持數型位顯微鏡觀察肌膚已經成為主流做法。

用4K數位顯微鏡「VHX系列」進行皮膚的手持觀察
上:以往 下:多重照明影像
肌膚紋理(皮膚複製品)的多重照明影像

如果是4K數位顯微鏡,即使是手持觀察,也可高精細地顯示皮膚表面的皮丘、皮溝

以往的顯微鏡必須將樣本試料(皮膚複製品)等安裝在載物台上。而且以往的手持數位顯微鏡的拍攝,無法清晰地看到皮膚表面的淺細凹凸。

如果是最新的4K數位顯微鏡,透過實現大景深的手持觀察支援鏡頭,連皮膚表面的微小凹凸,都能輕鬆且高精細地觀察。因此可更為迅速並確實地進行肌膚紋理評估。

肌膚紋理(皮膚的凹凸)的3D形狀量測、評估

一般情況下「細緻美肌」意指皮膚表面的皮丘細,皮溝淺的狀態。量測3D形狀與凹凸的高度深且使其數值化,即可做正確評估。

皮膚表面的3D形狀與3D輪廓
皮膚表面的3D形狀與3D輪廓

以往的顯微鏡用視覺觀察與評估放大後的皮膚凹凸,無法取得高度、深度的數值等正確資料,因此肌膚紋理評估會因人而異,無法將評估定量化。

使用4K數位顯微鏡「VHX系列」,拍攝的同時取得目標物的3D資訊,量測表面的凹凸狀態。 以3D輪廓量測取得截面凹凸形狀與高度的數值,能將以往視為課題的紋理評估偏差定量化。
因為有3D資料與量測值,能進行定量評估,可改善產品研發的正確性與速度,也有助於趨勢分析。

乳劑(乳化與分散狀態)的觀察

常用來做為化妝品與護膚品基材的乳劑(Emulsion)因活性較高,必須設法使其穩定。只要配方或組成有些微差異,狀態與穩定性就有明顯差異。能正確地觀察乳劑的O/W乳化、W/O乳化等粒子的分散狀態,對於R&D的推進來說極為重要。

4K數位顯微鏡「VHX系列」的乳劑觀察
乳劑的觀察(1000×)
乳劑的觀察(1000×)
不同照明條件下的乳劑觀察
不同照明條件下的乳劑觀察

以往的顯微鏡很難針對載玻片上的樣本對焦或找出照明條件,因此乳劑觀察很花時間。

使用4K數位顯微鏡「VHX系列」,Focus View CAMERA從載物台的側向掌握鏡頭和目標物,直覺式地操作也可輕鬆且快速地對焦並進行照明設定,能清晰細緻地觀察乳化與分散狀態,同時大幅縮短觀察時間。

乳劑的粒度分布(定量評估)

除了追求乳劑的穩定化,另一個重點則是將乳劑進行物理性地定量化,與觸感(粒度分布)評估。 在流變學的方法中,也有嘗試以各種參數的評估指數反映觸感後進行評估。
使用最新型的4K數位顯微鏡,以高精細影像和影像處理技術,實現了以往的顯微鏡做不到的實際樣本的粒度分布狀態的自動分析與定量評估。

4K數位顯微鏡「VHX系列」的乳劑之定量評估(影像分析)
拍攝影像
拍攝影像
影像分析(粒度分布量測)
影像分析(粒度分布量測)

4K數位顯微鏡「VHX系列」的自動面積計算功能,可自動完成高水準的影像分析。
只要簡單按鈕操作,即可執行指定範圍內的目標物面積量測、計數、柱狀圖生成。 還能排除不必要的目標物或將重疊的目標物分離後進行分析。 不熟悉數位顯微鏡操作的人,也能輕鬆且快速地得到高精度的分析結果。

頭髮毛鱗片觀察與評估

評估毛鱗片脫落,可做為髮質與護髮產品效果的評估項目。以往的主流是用掃描電子顯微鏡(SEM)進行評估,但毛髮為絕緣體樣本容易帶電,使帶電後而難以觀察成為課題。

用光影模式進行毛鱗片觀察
用光影模式進行毛鱗片觀察
用4K高精細影像進行毛鱗片觀察
正常毛(1000×)
正常毛(1000×)
受損毛髮(1000×)
受損毛髮(1000×)

使用4K數位顯微鏡「VHX系列」,光影模式(Optical Shadow Effect Mode),使用多方向照明拍攝的影像分析對比,以檢測毛鱗片等的微小凹凸。且將色彩資訊與光影模式影像疊合,即可同時呈現凹凸與色彩資訊。還可分色顯示,讓凹凸資訊更為清晰。
即使不用SEM等高倍率顯微設備,也能輕鬆且簡單地觀察、評估毛鱗片。

加速R&D的最新工具

綜上所述,使用高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」,連以往的顯微鏡無法順利觀察的部位,也能輕鬆觀察。
可大幅縮短過去化妝品研發的時間,同時提升品質改善週期與R&D的正確性和速度。

「VHX系列」具備觀察、評估的功能,是從業界目不暇給的潮流變化與嚴峻競爭中脫穎而出的強力夥伴。產品的詳細說明下載型錄,或隨時洽詢KEYENCE。