动态纹身承诺警告佩戴者健康威胁

在尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)的科幻小说“钻石时代”(The Diamond Age)中，人体艺术已经演变成“不断变换的媒体纹身”-由纳米科技机器人颜料驱动的皮肤展示。在小说出版后的25年里，纳米技术有时间迎头赶上，动态纹身的科幻愿景开始成为现实。

第一批变色纳米技术纹身是在过去几年里开发出来的，它们不仅仅是人体艺术。它们有生物医学的目的。想象一下，一个纹身可以提醒你生物化学发生变化带来的健康问题，或者辐射暴露可能对你的健康造成危险。

你还不能走进医生的办公室去纹一个动态纹身，但它们已经在路上了。早期的概念验证研究提供了令人信服的证据，证明纹身可以被改造，不仅可以改变颜色，还可以感知和传达生物医学信息，包括癌症的发病。

2017年，研究人员在从猪身上取出的猪皮上纹上了分子生物传感器，这些传感器使用颜色来指示皮肤液中的钠、葡萄糖或pH水平。

2019年，一组研究人员对这项研究进行了扩展，将蛋白质传感包括在内，并为纹身开发了智能手机读数。今年，他们还展示了可以用荧光纹身传感器检测电解质水平。

2018年，一个生物学家团队开发了一种由工程皮肤细胞制成的纹身，当它们感觉到某些癌症导致的钙失衡时，这些细胞就会变黑。他们在活体老鼠身上展示了这种检测癌症的纹身。

我的实验室正在从不同的角度研究科技纹身。我们对感知外部伤害很感兴趣，比如紫外线辐射。暴露在阳光和日光浴床上的紫外线是所有类型皮肤癌的主要危险因素。在美国、澳大利亚和欧洲，非黑色素瘤皮肤癌是最常见的恶性肿瘤。

为了帮助解决这个问题，我们开发了一种隐形纹身墨水，只有在紫外光下才会变成蓝色，当你的皮肤需要保护时，它会提醒你。纹身墨水在直径不到一微米(或千分之一毫米)的塑料纳米胶囊内含有一种紫外线激活的染料，与普通纹身颜料的大小相同。

需要纳米胶囊才能使变色纹身颗粒足够大。如果纹身色素太小，免疫系统会迅速将它们从皮肤上清除，纹身就会消失。它们是用纹身机植入的，与普通纹身的方式相同，但它们只持续几个月，就会开始因紫外线暴露和其他自然过程而降解并褪色，这需要一个“助推器”纹身。

我是这些纹身的第一个人体测试对象。我在前臂上创造了“太阳雀斑”--在紫外线照射下看不见的斑点会变成蓝色，并提醒我什么时候涂防晒霜。我的实验室还在研究隐形的防紫外线纹身，这种纹身可以吸收穿透皮肤的紫外线，就像在皮肤表面下面的长效防晒霜一样。我们还在用温敏墨水做“温度计”纹身。最终，我们相信纹身墨水可以用来预防和诊断疾病。

临时转移纹身也正在经历一场高科技革命。可穿戴的电子纹身正在开发中，它可以感知心率和大脑活动等电生理信号，或者监测汗液中的水分和葡萄糖水平。它们甚至可以用来控制移动设备，例如，只需触摸纹身就可以洗牌音乐播放列表，或者用于照亮皮肤的发光人体艺术。

这些可穿戴式纹身的优点是可以使用电池供电的电子设备。缺点是，与传统纹身相比，它们的持久性和舒适性要差得多。同样，科学家、设计师和生物黑客都在开发皮肤下的电子设备，但它们需要侵入性的外科手术才能植入。

注射到皮肤中的纹身提供了两全其美的效果：最小的侵入性，但又永久和舒适。新的无针纹身方法可以将微小的墨滴喷射到皮肤上，目前正在开发中。一旦完善，纹身将变得更快、更少痛苦。

正在开发中的变色纹身也将为一种新的动态人体艺术打开大门。现在纹身的颜色可以通过电磁信号改变，你很快就可以对纹身的设计进行“编程”，或者打开和关闭纹身。你可以自豪地在摩托车拉力赛上展示自己脖子上的纹身，但在法庭上仍然可以拥有干净的皮肤。

随着研究人员开发动态纹身，他们需要研究高科技墨水的安全性。事实上，人们对正常纹身墨水中使用的100多种不同颜料的安全性知之甚少。美国食品和药物管理局(FDA)尚未对纹身颜料行使监管权，理由是其他相互竞争的公共健康优先事项，以及缺乏证据表明纹身颜料存在安全问题。因此，美国制造商可以在纹身墨水中加入任何他们想要的东西，并在没有FDA批准的情况下出售。

到目前为止，还没有证据表明纹身会致癌，一项研究甚至发现，黑色纹身可以预防紫外线诱导的皮肤癌。尽管如此，许多纹身墨水含有或降解成已知的有害物质，大约2%的纹身发现了包括感染、过敏和肉芽肿在内的健康并发症。需要更多的研究来了解纳米和微米植入物在皮肤中的长期影响。

高科技纹身的浪潮正在慢慢涌现，在可预见的未来，它可能会继续上升。当它到达时，你可以决定是冲浪还是在海滩上观看。如果你真的爬上了船，你只需看一眼你的纹身，就可以检查你的体温或紫外线暴露情况。