日常生活中，每天多少会曝晒微量的阳光。未受保护的皮肤，不知不觉地损坏、老化。这种情形在正中午，或是夏季尤为明显。虽然人体本身的黑色素，可以对抗紫外线，但是浓度因天生肤色而异，保护力通常又不太足够。美国西北大学（Northwestern University）研究团队于是人工合成，可以涂抹皮肤的“超级黑色素”（Super Melanin）。
抗氧化
氧化压力（oxidative stress）是阻碍皮肤正常修复的主要机制之一：带有氧气的自由基（free radicals），即活性氧化物（reactive oxygen species），在皮肤晒伤或化学灼伤后，会被释出抵御微生物，并散布发炎讯号。可是当它们的量太多，氧化了酵素、核酸、细胞膜的脂质，以及结构性蛋白等，便会导致细胞功能失常或死亡。因此，氧化还原（reduction-oxidation）是局部性伤口治疗的关键。
木犀草素（luteolin）、维生素C、甲壳素（chitosan）、丁香酚（eugenol）、添加姜黄素（curcumin）的聚乳酸纳米纤维，以及柠檬酸（citrate）水凝胶等，都具有这种抗氧化的功效。不过，科学家希望能找到，生物相容性跟药效传递更好的化合物。
合成黑色素颗粒
紫外线曝晒后，体内浓度增加的黑色素，会清除自由基。理所当然地，纳米等级的合成黑色素颗粒（synthetic melanin particles;SMPs），就成为西北大学研究团队开发的对象。纳米是极为渺小的单位，在同样的体积范围内，能创造非常庞大的表面积，来产生反应。他们以此技术，分别做了多孔而有高表面积的SMPHi;以及表面积与天然黑色素接近，无孔洞的SMPLo。然后将这两种合成黑色素颗粒，加到普通乳液里。抹在皮肤受到氮芥（nitrogen mustard）和紫外线伤害的小鼠身上，进行测试。氮芥是一种治疗皮肤淋巴癌的局部化疗药物，能引起刺激性皮肤炎和水泡等剧烈反应;而紫外线晒伤，则会使皮肤发炎。
SMPLo（左）和SMPHi（右）都不会穿透角质层。图/参考资料3，Figure 1c & d（CC BY 4.0）
实验观察皮肤受创的表面积与深度、发红和水肿的程度、结痂脱落的速度，以及免疫反应等。SMPLo跟SMPHi只是停留在皮肤表面，不会穿透角质层。然而，研究团队解释，它们的讯号会传递给下方的表皮，“与整个身体沟通”，抑制过度亢奋的免疫反应，进而促进愈合。使用合成黑色素颗粒的小鼠，复原状况优于不给药的对照组：以氮芥伤害来说，面积减半，而且原本16天以上的恢复期，缩短为10至12天。其中SMPHi又更胜一筹，第11天就有50%的结痂剥落;SMPLo此时仅30%;而对照组尚无动静。
氮芥伤害第1到14天的复原情形：由上而下，分别为对照组，与使用SMPLo、SMPHi。图/参考资料3，Figure 2a（CC BY 4.0）
另外，研究团队从西北纪念医院（Northwestern Memorial Hospital），取得腹部整形手术（abdominoplasty）割除的人体皮肤。处理过后，放在培养皿里头，以氮芥进行破坏，再测试合成黑色素颗粒的疗效。SMPLo显然有清除受损组织，并预防水泡的功能;而SMPHi的表现不如预期，或许是因为采用的组织，缺乏完整的免疫系统支援，并不代表正常运作的情况。整体而言，研究团队仍然认为高表面积的合成黑色素颗粒，对伤口复原的效果会比较好。
成立公司
研究抗紫外线的初衷，促成了可以防晒、抗老、疗伤迅速，甚至可能保护放射线治疗病患的超级黑色素。他们受美国国防部（Department of Defense）及国家卫生研究院（National Institutes of Health）贊助，其他相关研究，还包括用黑色素染色的军服，来吸收神经毒气等。最近西北大学团队已经成立公司，在持续测试产品效果的同时，打算将超级黑色素商业化，希望能造福大众。
