在化妝品功效評價、皮膚屏障研究和醫學美容檢測中，皮膚水分一直是常用的生物物理指標之一。傳統皮膚水分檢測設備通常輸出一個測量區域的平均數值，能夠回答“水分有沒有增加”，卻難以回答“水分增加在哪里；是否均勻；與皮紋、接觸狀態、局部干燥區域有什么關系”。

Biox Epsilon E100皮膚水分成像儀將皮膚水分檢測從單點讀數推進到二維可視化成像。它通過高密度電容傳感陣列采集皮膚表面介電特性，將角質層水合狀態轉換為直觀的二維圖像，使研究人員不僅能獲得平均水分值，還能進一步分析水分分布、ROI區域差異、水合均勻性和局部微觀變化。

技術原理：基于介電常數差異的二維電容成像

皮膚角質層主要由角蛋白和水分組成。角蛋白介電常數較低，而水的介電常數較高；因此，皮膚局部水分越高，其電容響應越強。Epsilon E100采用接觸式電容成像原理，通過由76800個微型傳感單元構成的傳感陣列采集皮膚表面電容信息，并將其轉換為二維水合圖像。高電容區域對應更高水分水平，可通過圖像亮度和數值參數進行綜合評估。

與傳統單點類設備相比，Epsilon的特性在于：它不是只給出一個平均值，而是提供一張“皮膚水分地圖”。研究者可以觀察皮膚紋理、局部干燥點、貼合狀態以及產品使用后水分分布變化，并通過ROI區域分析、標準差、柱狀分布等方式量化皮膚水合均勻性。其ε-filtering技術還可幫助過濾接觸不良、皮紋、毛發及表面水分等干擾因素，使結果適合用于精細化功效評價。

應用場景

應用場景一：保濕產品功效評價

不只判斷“是否有效”，更看清“如何改善”

在干燥皮膚和保濕產品功效研究中，Epsilon E100皮膚水分成像儀可作為二維皮膚水分成像工具，用于觀察保濕處理前后角質層水合狀態的變化。^[1]

Stettler等人的干燥皮膚研究中，Epsilon皮膚水分成像儀被納入多參數皮膚評估體系，與視覺干燥評分、TEWL、拉曼光譜和角質層脂質分析等方法聯合使用。通過ROI區域分析，Epsilon可提取保濕處理區域的平均介電常數，直觀反映皮膚水分改善情況。

相比傳統單點水分測試，Epsilon 的優勢在于：既能量化水分提升，又能顯示水分分布是否均勻，幫助解釋保濕產品改善干燥皮膚的作用過程。

應用場景二：面部區域水分圖譜

為精細化護膚和分區功效評價提供依據

面部不同區域的水分狀態并不相同。臉頰、額頭、鼻部、唇部、下巴和頸部在水分含量、屏障功能和皮膚厚度方面都可能存在差異。

Chirikhina等人的研究中，Epsilon E100用于48名健康志愿者的6個面部區域水分檢測，并結合 TEWL 和超聲厚度測量，建立面部不同區域的生物物理特征圖譜。研究顯示，臉頰和頸部水分較高，唇部水分較低，說明不同面部區域需要差異化評價和護理。^[2]

在這一場景中，Epsilon皮膚水分成像儀的價值是：用二維成像方式呈現面部水分分布，為面霜、唇部護理、頸部護理、防曬和術后修護產品提供更精細的功效評價基礎。

應用場景三：圖像拼接與遮閉測試

從局部水分測量擴展到大面積、動態分析皮膚干燥、刺激、屏障受損或透皮遞送區域往往具有明顯的區域性分布，單點測量難以完整呈現變化范圍。

Ciortea等人的研究將 Epsilon用于皮膚電容圖像拼接和遮閉動態測試。通過相鄰圖像重疊和 ROI 模板匹配，多張局部圖像可拼接為更大面積的皮膚水合圖；在遮閉實驗中，Epsilon可持續記錄皮膚水分隨時間變化的圖像，并用于分析與TEWL相關的動態響應。^[3]

在這一應用中，Epsilon不再只是測量某一時刻的水分值，而是可以追蹤水分在空間和時間上的變化，適用于大面積干燥評估、屏障損傷成像、貼敷/封包產品測試、透皮吸收研究和修護過程動態監測。

應用場景四：皮膚紋理與頭發水分研究

從水分檢測儀擴展為圖像分析平臺

Epsilon皮膚水分成像儀的二維電容圖像不僅包含水分信息，也保留了皮膚紋理、微地形和局部結構差異。Bontozoglou和Xiao的研究將Epsilon E100應用于皮膚紋理、皺紋、微地形以及頭發水分吸附能力分析。通過圖像處理算法，Epsilon圖像可用于識別皮膚紋理多邊形、估算皺紋長度、追蹤痣/疤痕等皮膚特征，并評估頭發樣品的水分變化。^[4]

因此，Epsilon的作用不僅是輸出皮膚水分數值，更是提供一套可視化、可量化、可算法分析的皮膚與毛發電容成像數據平臺，幫助實驗室開發更具差異化的功效評價方法。

為什么選擇Biox Epsilon E100？

第一，結果直觀

二維水合圖像可以直接展示產品使用前后的局部變化，讓研發、市場和客戶溝通時更容易理解。

第二，分析精細

通過ROI分析、均值、標準差、分布圖和圖像篩選，可排除接觸不良、毛發、皮紋、表面水分等干擾，可用于嚴謹的功效評價。

第三，覆蓋多類應用場景

從干燥皮膚保濕測試，到面部分區圖譜；從大面積圖像拼接，到遮閉動態測試；從皮膚紋理，到頭發水分研究，Epsilon可以覆蓋化妝品、皮膚科學、醫學美容和圖像算法等多類實驗場景。

第四，多維度評估

Epsilon可與TEWL、皮膚厚度、視覺評分、拉曼光譜、角質層脂質分析等方法聯合使用，幫助建立“水分—屏障—紋理—感知”的多維評價體系。

適用方向

Biox Epsilon E100皮膚水分成像儀尤其適用于以下項目：

保濕功效評價：面霜、精華、面膜、身體乳、修護霜、舒緩產品使用前后水分變化。

屏障修護研究：干燥皮膚、SLS刺激、膠帶剝離、術后修護、敏感肌產品評估。

面部分區研究：臉頰、額頭、鼻部、唇部、頸部等不同區域水分圖譜建立。

圖像算法研究：ROI分割、圖像拼接、紋理識別、動態遮閉曲線、TEWL map建模。

頭發與皮膚紋理分析：頭發吸水/失水能力、皺紋長度、皮膚微地形、年齡相關紋理變化。

總結

Biox Epsilon E100皮膚水分成像儀讓皮膚水分評價不止于一個數字。它通過二維電容成像，將角質層水合狀態轉化為可觀察、可量化、可追蹤的水分圖譜，幫助研究人員更直觀地理解皮膚水分分布及其變化過程。無論是保濕功效評價、屏障修護研究，還是面部分區測試、動態圖像分析和皮膚紋理研究，Epsilon都能為實驗室提供更豐富的數據維度和更清晰的結果呈現方式，為規范化功效評價和科研探索提供技術支持。

參考文獻

[1] STETTLER H, CROWTHER J M, BRANDT M, et al. Multi parametric biophysical assessment of treatment effects on xerotic skin[J]. Skin Health and Disease, 2021, 1(2): e21. DOI: 10.1002/ski2.21.

[2] CHIRIKHINA E, CHIRIKHIN A, XIAO P, et al. In vivo assessment of water content, trans-epidermial water loss and thickness in human facial skin[J]. Applied Sciences, 2020, 10(17): 6139. DOI: 10.3390/app10176139.

[3] CIORTEA L I, CHEN D, XIAO P. Skin capacitive image stitching and occlusion measurements[J]. Cosmetics, 2023, 10(1): 32. DOI: 10.3390/cosmetics10010032.

[4] BONTOZOGLOU C, XIAO P. Applications of capacitive imaging in human skin texture and hair analysis[J]. Applied Sciences, 2020, 10(1): 256. DOI: 10.3390/app10010256.