Development and evaluation of a polymer material-based formulation for non-surgical nasolabial fold reduction

Int J Cosmet Sci. 2025 Jan 9. doi: 10.1111/ics.13038. Online ahead of print.

Abstract

Objective: Currently, nasolabial folds are mainly removed by invasive procedures, resulting in long-lasting changes, as non-surgical user-implementable alternatives are scarce and inefficient. For example, the use of coating films for this purpose has thus far faced substantial difficulties because such films should combine the antithetical properties of shrinkability and flexibility. Herein, we challenge this status quo by identifying a polymer that simultaneously exhibits shrinkability and flexibility and using this polymer to develop a cosmetic formulation for immediate and non-invasive nasolabial fold removal.

Methods: The developed formulation, namely a solution of norbornene/tris(trimethylsiloxy)silylnorbornene copolymer in disiloxane, was tested on a group of Japanese women using visual evaluation, three-dimensional shape analysis and ultrasonography. The polymer film obtained upon drying the formulation was subjected to shrinkage and flexibility tests, and its synchronization with the skin was examined using optical microscopy. The free volume of the polymer films was evaluated using positron annihilation measurements and molecular dynamics simulations.

Results: Upon application, the liquid formulation rapidly dries to produce a skin-synchronized polymer film that exhibits significant drying-induced shrinkage without cracking, thereby exerting a lift-up effect and inducing changes in the internal skin structure to efficiently reduce the nasolabial fold, providing a feeling of rejuvenation. On average, the proposed treatment decreases the nasolabial fold depth by 1 mm, increases the opening angle of the nasolabial fold by 11.5° and reduces the hypodermis thickness by 0.2 mm.

Conclusion: Our results facilitate the development of cosmetic products targeting the nasolabial fold and inspire further research in this field.

非侵襲に鼻唇溝を即時に目立たなくするための化粧品の処方が開発された。処方塗布後、速やかに乾燥する過程で収縮し、皮膚上に化粧塗膜が形成され、リフトアップ効果を発揮する。さらに、皮膚内部構造を変化させ、鼻唇溝の深さと皮下組織の厚さを減少させ、鼻唇溝の開口角を増加させたことが確認された。.

Objectif: Actuellement, les sillon nasogéniens sont principalement retirés par des procédures invasives, ce qui entraîne des changements durables, car les alternatives non chirurgicales exécutables par l'utilisateur sont rares et inefficaces. Par exemple, l'utilisation de pellicules à cette fin a jusqu'à présent rencontré des difficultés substantielles, car ces pellicules doivent combiner les propriétés antithétiques de rétrécissement et de flexibilité. Dans les présentes, nous remettons en question ce statu quo en identifiant un polymère qui présente simultanément des capacités de rétrécissement et de flexibilité et en utilisant ce polymère pour développer une formulation cosmétique pour l'élimination immédiate et non invasive du sillon nasogénien. MÉTHODES: La formulation développée, à savoir une solution de copolymère de norbornène/tris(triméthylsiloxy)silylnorbornène dans du disiloxane, a été testée sur un groupe de femmes japonaises à l'aide d'une évaluation visuelle, d'une analyse tridimensionnelle de la forme et d'une échographie. La pellicule de polymère obtenue au séchage de la formulation a été soumise à des tests de rétrécissement et de flexibilité, et sa synchronisation avec la peau a été examinée au microscope optique. Le volume libre des pellicules polymères a été évalué à l'aide de mesures d'annihilation de positons et de simulations de dynamique moléculaire. RÉSULTATS: À l'application, la formulation liquide sèche rapidement pour produire une pellicule polymère synchronisée avec la peau qui présente un rétrécissement important sans fissure induit par le séchage, sans fissure, exerçant ainsi un effet « liftant » et entraînant des changements dans la structure interne de la peau pour réduire efficacement le sillon nasogénien, offrant ainsi une sensation de rajeunissement. En moyenne, le traitement proposé diminue la profondeur du sillon nasogénien de 1 mm, augmente l'angle d'ouverture du sillon nasogénien de 11.5° et réduit l'épaisseur de l'hypoderme de 0.2 mm.

Conclusion: Nos résultats facilitent le développement de produits cosmétiques ciblant le sillon nasogénien et inspirent des recherches supplémentaires dans ce domaine.

Keywords: flexibility; formulation/stability; nasolabial fold; polymers; shrinkage; skin physiology/structure.