Innowacje kosmetyczne: nowe technologie, zrównoważone opakowania i personalizowane pielęgnacje

Przemysł kosmetyczny przechodzi dynamiczną transformację dzięki innowacjom technologicznym, ekologicznym opakowaniom i spersonalizowanej pielęgnacji. Nowoczesne technologie, takie jak nanotechnologia i kosmetyki probiotyczne, rewolucjonizują dbanie o skórę. Rosnąca świadomość ekologiczna konsumentów zmusza producentów do tworzenia zrównoważonych opakowań, które minimalizują wpływ na środowisko. Jednocześnie, spersonalizowana pielęgnacja staje się standardem dzięki analizie genetycznej i sztucznej inteligencji. W tym artykule przyjrzymy się najnowszym trendom i osiągnięciom, które kształtują współczesny przemysł kosmetyczny.

Maszyny, urządzenia i procesy produkcyjne

Podczas wytwarzania kosmetyków, niezwykle ważne jest odpowiednie oprzyrządowanie i projekt procesu produkcji. Najnowsze publikacje donoszą o niżej wymienionych innowacjach:

Biodruk (3D) – Magazynowanie i odtwarzanie żywych komórek

Metoda opatentowana przez firmę L’oreal. Ma ona na celu druk żywych komórek i wszczepienie ich w żywy materiał, przykładowo ludzkie włosy. Jérémie Soeur, specjalistka w dziedzinie kosmetyków komórkowych, twierdzi, że “Pewnego dnia, dermatolodzy będą mogli używać zapasów komórek, by szybko i skutecznie regenerować uszkodzoną skórę”. Druk 3D przyczynia się również do szybkiego i nieinwazyjnego tworzenia produktów na żądanie, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko nadprodukcji i marnotrawstwa (1).

Wearable Technology w Badaniach Skóry

Jest to rozwój nieinwazyjnych urządzeń, przeznaczonych do noszenia w celu monitorowania właściwości skóry. Są nimi m.in. sensory zmieniające kolor w odpowiedzi na wydzieliny skórne które, umożliwiają dokładniejsze badania i spersonalizowaną pielęgnację skóry. Według Emer Duffy z Dublin City University, rośnie zainteresowanie rozwojem nieinwazyjnych narzędzi do badania właściwości skóry, ponieważ zapewniają one nieszkodliwe pobieranie próbek, zmniejszenie problemów etycznych i porównywalność wyników in vivo i in vitro.

Grupa badawcza Duffy zaprojektowała również tymczasowe tatuaże-sensory zmieniające kolor, które, po nałożeniu na skórę, reagują z wydzielanymi lotnymi związkami, co może być używane do wskazywania nawilżenia naskórka i manipulowania stanem skóry. Mogą być także używane do testowania skuteczności trendów dotyczących pielęgnacji osobistej oraz do weryfikacji dokładności równoważników skóry. Dodała, że „Mikrobiom skóry to przyszły obszar zainteresowania.” (2)

Kompletne linie produkcyjne i pakujące, układy ważące i transportujące, a także układy kontroli i sterowania  maszyn i urządzeń (nalewarki, dozowaczki, kompaktory, przecieraki, etykieciarki czy kartoniarki).

Tego typu urządzenia muszą być wykonane z materiałów wysokiej jakości, które nie stanowią zagrożenia dla produktu końcowego (ani w czasie produkcji, ani w czasie naprawy lub konserwacji urządzeń). Materiały te muszą być odporne na korozję i na działanie substancji aktywnych. Jednocześnie muszą być trwałe i łatwe do utrzymania w czystości, tak by zachować najwyższe standardy higieny. Urządzenie musi charakteryzować się precyzją, licznymi udogodnieniami, które ułatwiają przebieg procesu. Ważnym aspektem przy wyborze maszyny jest to, by miała ona możliwość kontroli procesu produkcji (ilościowo i jakościowo) (3). 

Logistyka i transport

Logistyka w przemyśle kosmetycznym jest złożona i wymaga spełnienia licznych wymagań prawnych. Najważniejszym aktem prawnym jest Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) NR 1223/2009 dotyczące produktów kosmetycznych, kładące nacisk na ich bezpieczeństwo. Każdy kosmetyk musi spełniać te wymogi i być zgłoszony przez portal Cosmetic Products Notification Portal (CPNP). Safety Assessor jest odpowiedzialny za nowo wprowadzone kosmetyki, a dystrybutorzy są zmuszeni usuwać produkty niespełniające określonych wymogów.

Logistyka obejmuje cały proces od laboratorium po dostawę do drogerii/apteki, przy czym ważne są odpowiednie warunki transportowe, zwłaszcza dla kosmetyków wymagających specjalnych warunków, np. niższych temperatur. Ważnym aspektem jest integracja łańcucha dostaw, co poprawia efektywność logistyki. Istnieją dwa główne podejścia do zarządzania łańcuchem dostaw: przez odbiorcę lub przez dostawcę (VMI), każde z różnymi odpowiedzialnościami i wymaganiami dotyczącymi informacji (4).

Opakowania

W przemyśle kosmetycznym wyróżniamy wiele rodzajów opakowań. Należą do nich m.in. słoiki, tuby, butelki, opakowania typu air-less. Mogą one być wykonane z różnego rodzaju materiałów, np. ze szkła, tworzyw sztucznych typu: PET, HDPE czy PVC.  Celem sprawdzenia stosuje się różne warunki termiczne (niskie i wysokie temperatury), jak również wysoką wilgotność i tzw. test szokowy, wahadłowy. Istotne jest to, aby opakowania przeznaczone dla kosmetyków spełniały odpowiednie normy i standardy. Unika się, aby substancje migrowały z opakowania do masy produktu. 

Należy wziąć pod uwagę istotne właściwości materiału, z którego zostało wykonane opakowanie. Coraz częściej producenci chcą wykorzystać takie materiały jak np. papier, bambus czy polimery pochodzenia naturalnego (ze skrobi) lub po prostu materiały pochodzące z recyklingu. Warto zauważyć, że stosowanie opakowań pochodzących z recyklingu może wiązać się z ryzykiem migracji substancji chemicznych (5). 

W opakowaniach kosmetycznych coraz częściej wykorzystuje się technologię smart, które umożliwiają interakcję z konsumentem poprzez aplikacje mobilne. Technologie te obejmują: kody QR, które po zeskanowaniu mogą przekazywać informacje o produkcie, instrukcje użycia czy promocje, NFC (Near Field Communication), pozwalające na bezdotykową komunikację z urządzeniami mobilnymi (6).

Nowe technologie, badania i rozwój

AI i personalizacja

Dynamicznie rozwijająca się sztuczna inteligencja w przemyśle kosmetycznym wykorzystywana jest jako źródło prognoz, informujące o przygotowaniu odpowiedniej liczby materiałów na dany okres, by niekoniecznym było zatrzymywanie produkcji z powodu niedoboru komponentów. Dzięki temu, oszczędzany jest czas i nadprogramowe surowce, które mogłyby ulec przeterminowaniu. Ponadto, zaawansowane algorytmy analizują preferencje i potrzeby klientów, sugerując odpowiednie produkty oraz oferując spersonalizowane porady dotyczące pielęgnacji. 

Wprowadzenie innowacyjnych rozwiązań, takich jak Smart Skin Scan przez Sephorę czy SkinGPT przez Haut AI, pokazuje, jak marki beauty wykorzystują tę technologię do usprawnienia doświadczeń klientów, którzy cenią sobie głównie wygodę i komfort podczas zakupów, a także oszczędność czasu. Aby sprostać tym wymaganiom, firmy umożliwiają testowanie produktów, takich jak kosmetyki do makijażu czy farby do włosów na własnym wizerunku. Przedsiębiorstwa takie jak  L’Oréal ModiFace oferują narzędzia do nałożenia kosmetyków na zdjęcia lub filmy na żywo, co pozwala kupującym na lepsze dopasowanie produktów do swoich potrzeb.

Wraz z narastającą falą innowacji, sztuczna inteligencja staje się narzędziem nie tylko do analizy danych, ale także do generowania nowych pomysłów i projektów. Firmy kosmetyczne wykorzystują sztuczną inteligencję do identyfikacji nowych pomysłów na produkty. W obszarze designu opakowań, narzędzia AI pomagają w generowaniu wizualnych koncepcji opakowań, zwiększając efektywność procesu projektowania (7,8,9).

Technologia headspace

Postęp w branży perfumeryjnej doprowadził do powstania wielu innowacyjnych metod, które umożliwiają tworzenie wyjątkowych kompozycji zapachowych.  Jedną z nich jest technologia headspace, która  ułatwia zachowanie zapachu kwiatów (10).

Metoda została opracowana w latach 70. XX wieku i służy do wychwytywania zapachu kwiatów bez konieczności ich ścinania. Na kwiat zakłada się szklaną kopułę w kształcie dzwonu do której wprowadza się gaz. Pochłania on zapach kwiatu i przenosi na knot, który analizowany jest w laboratorium. Następnie lista substancji badanego kwiatu przekazywana jest perfumiarzom w celu odtworzenia oryginalnego zapachu(11).

Kosmetyki na bazie mikrobiomu

Badania nad mikrobiomem skóry prowadzą do tworzenia produktów, które wspierają zdrową florę bakteryjną skóry. Takie kosmetyki mogą pomagać w leczeniu problemów skórnych, takich jak trądzik, egzema czy łuszczyca, poprzez przywracanie równowagi mikrobiologicznej na skórze. Przykładem są probiotyczne kosmetyki, które zawierają żywe bakterie lub prebiotyki, które wspierają rozwój pożytecznych mikroorganizmów(12).

Nanotechnologia

Nanotechnologia wykorzystuje nanocząsteczki tlenku cynku w filtrach przeciwsłonecznych, w celu zminimalizowania bielenia skóry poprzez blokadę promieniowania ultrafioletowego. Filtry przeciwsłoneczne mogą zawierać nanocząsteczki bluszczu pospolitego, które działają efektywniej jeśli chodzi o działanie protektorujące przed promieniowaniem ultrafioletowym niż nanocząsteczki tlenu.

Balsamy zawierające składniki odżywcze zamknięte w nanocząsteczkach, które są zawieszone w emulsji tworzą substancję zwaną “nanoemulsją”, czyli układ o silnie rozdrobnionej fazie wewnętrznej. Mają wyższą stabilność termodynamiczną niż makro- i mikroemulsje, muszą jednak dodatkowo być stabilizowane przez odpowiednio dobrany emulgator. Zawartość tego składnika jest jednak znacznie niższa niż w przypadku tradycyjnych emulsji.

Małe rozmiary nanocząsteczek są porównywalne do cząsteczek tradycyjnej emulsji, ale nanoskala pozwala na większą penetrację skóry, dzięki czemu, kosmetyk wnika do najgłębiej położonych komórek. (13,14).

Jakość i bezpieczeństwo produktów kosmetycznych

Decydującym czynnikiem umożliwiającym funkcjonowanie firmom z branży kosmetycznej jest zapewnienie  konsumentom odpowiedniej jakości swoich produktów i najwyższego bezpieczeństwa ich stosowania. Poniżej przedstawiono jedno z ważniejszych problemów branży kosmetycznej jakim jest mikroplastik.

Mikroplastik w kosmetykach

Cząsteczki mikoplastiku mogą przeniknąć do ludzkiego organizmu przez skórę, ze względu na jego hydrofobowość. Udowodniono, że  skóra uszkodzona przez promieniowanie UV staje się podatniejsza na działanie mikro i nanoplastiku. Mikrosfery mikroplastiku – mikrocząsteczki polimerów syntetycznych przeznaczone do stosowania jako środki ścierne, są szeroko wykorzystywane w produktach do złuszczania naskórka, pastach do zębów i  uzupełnieniach protez. Mikrosfery mikroplastiku mogą poprawiać konsystencję i działanie kosmetyków, jednak ich obecność wiąże się z poważnymi problemami ekologicznymi i zdrowotnymi. W związku z tym, wiele firm kosmetycznych stara się eliminować mikroplastik, promując bardziej zrównoważone alternatywy (15).

W ramach walki z zanieczyszczeniem mikroplastikiem Unia Europejska we wrześniu 2023 roku wprowadziła przepisy zakazujące sprzedaży produktów zawierających  mikroplastik i obowiązek usunięcia do 2035 roku materii organicznej ze ścieków komunalnych dla aglomeracji liczących powyżej 1000 mieszkańców (16).

Surowce

Bezpieczne i wydajne surowce są filarem funkcjonowania i renomy firm kosmetycznych. Naukowcy donoszą o innowacyjnych odkryciach dotyczących komponentów, które opisaliśmy w poniższych przykładach.

Centella asiatica (wąkrotka azjatycka)

Centella asiatica znana jako Gotu Kola jest rośliną leczniczą stosowaną w medycynie ludowej od setek lat. Aktywne związki zawarte w roślinie obejmują pentacykliczne triterpeny, głównie azjatykozyd, madekasozyd, kwasy azjatyczny i madekasowy. Centella asiatica wspomaga leczenie oparzeń, łuszczycy, małych ran i ran przerostowych. Działanie rośliny polega na promowaniu proliferacji fibroblastów i zwiększeniu syntezy kolagenu i zawartości wewnątrzkomórkowej fibronektyny, poprawie wytrzymałości na rozciąganie nowo powstałej skóry. Wąkrotka azjatycka hamuje fazę zapalną blizn przerostowych i keloidów. Przeprowadzone badania sugerują, że może być stosowana w leczeniu fotostarzenia się skóry, cellulitu i rozstępów (17).

Astaksantyna

Jedynym z karotenoidowych barwników roślinnych należący do grupy ksantofili jest astaksantyna, która pozyskiwana jest z alg słodkowodnych. Właściwości antyoksydacyjne astaksantyny są 500 razy silniejsze niż witamina E. Wykazuje wpływ na przebarwienia, hamuje syntezę melaniny oraz przeciwdziała fotostarzeniu się skóry. Wykazuje działanie przeciwzapalne i chroni skórę przed uszkodzeniami wywoływanymi przez promieniowanie słoneczne dzięki zwiększeniu gęstości optycznej, neutralizowaniu tlenu singletowego lub tworzeniu kwasu retinowego. Zwiększa  nawilżenie najbardziej zewnętrznych warstw skóry, przeciwdziała rogowaceniu naskórka, poprawia elastyczność skóry i działa przeciwzmarszczkowo. Redukuje plamy starcze, piegi i cienie pod oczami (18).

W powyższym artykule omówione zostały najnowsze trendy w branży kosmetycznej, w tym wykorzystanie zaawansowanych technologii, takich jak nanotechnologia, biotechnologia i sztuczna inteligencja. W odpowiedzi na globalne problemy środowiskowe, firmy kosmetyczne wprowadzają zrównoważone opakowania, wykorzystując biodegradowalne materiały i recykling. Personalizacja pielęgnacji staje się coraz ważniejsza dzięki technologiom umożliwiającym tworzenie produktów dostosowanych do indywidualnych potrzeb. Innowacje te mają na celu poprawę efektywności produktów oraz dbałość o środowisko. W rezultacie, firmy kosmetyczne spełniają rosnące oczekiwania konsumentów dotyczące skuteczności i ekologiczności produktów.