Правомірність використання нанотехнологій у косметології
Сьогодні макросвіт парадоксально зустрівся з мікросвітом. Створено технології засновані на маніпулюванні окремими атомами та молекулами для побудови структури із заздалегідь заданими властивостями, виробництво та застосування цих структур, приладів та систем, обсяг та розмір яких контролюється в нанометричній шкалі. (Один нанометр (нм) дорівнює 1 мільярдної від метра.) Таке визначення дають поняття «нанотехнології».
Нанотехнології дуже потрібні на світовому ринку. США інвестує щорічно 3 мільярди доларів у вивчення та розвиток нанотехнологій, що є 1/3 від загальної суми державного та приватного інвестування у всьому світі.
Таблиця 1.1 Фінансування розвитку та вивчення нанонауки та нанотехнологій у різних країнах
(джерело - Європейська комісія 2004)
Нанонаука та нанотехнології задіяні в цілому спектрі областей, таких як хімія, фізика, біологія, медицина, інженерія, електроніка.
Мета нанотехнологій – створення структур, приладів, систем із новими властивостями та функціями.
Частинки, зменшені до нанометрових розмірів набувають нових, раніше невивчених властивостей. Насамперед, це пов'язано зі збільшенням поверхні частинок, що покриває, що призводить до збільшення хімічної реактивності. Хімічні реакції відбуваються на поверхні, і це означає, що матеріал, що складається з наночастинок, буде активнішим, ніж матеріал тієї ж маси, але з частинок більшого розміру. У косметологічній промисловості нанотехнології знаходять дуже широке застосування: сонцезахисні засоби, Anti-age косметика, засоби для лікування висипу вугрів, фарби для волосся, використання наночастинок в яких дозволило значно підвищити їх ефективність. Так, добре відомі косметичні засоби, що мають виражені себостатичні властивості (діоксид кремнію, тальк, каолін, глина, слюда.) завдяки інноваційним технологіям набувають нових властивостей. Отриманий високодисперсний діоксид кремнію з розміром частинок від 4 до 40 нм має надзвичайно велику сорбційну поверхню. Сумарна площа сорбуючої поверхні одного грама наночастинок кремнезему становить близько 400 м2. Крім збільшення сорбційної поверхні, використовуються як носії біологічно активних речовин і при нанесенні на шкіру є фізичним методом корекції зморшок (про що свідчить вивчення косметичних засобів «Леорекс.»)
У нанотехнологіях укладено величезний потенціал – поліпшення здоров'я та підвищення ефективності засобів, які здавна використовуються в косметології. Однак, потрібно не тільки захоплюватися стрімким розвитком науки, а й враховувати потенційні небажані ефекти. Зміна структури та/або розміру наночастинок у більшості випадків призводить до зміни їх хімічних і фізичних властивостей, що в свою чергу може вплинути на ступінь їхтоксичність. У зв'язку з цим постає питання регулювання у сфері нанотехнологій, тобто. створення законодавчої бази, згідно з якою оцінюватиметься будь-який потенційний ризик, пов'язаний із використанням наночастинок. Постає питання необхідність докладного вивчення нових властивостей, які набувають косметичні засоби, виготовлені з нанотехнології.
У 2004р. Королівська Спільнота та Королівська Академія Інженерії підготували доповідь, де йшлося про переваги нанотехнологій та попереджалося про небезпеки. Також у доповіді наголошувалося на потенційних змінах властивостей частинок.
Королівська спільнота порекомендувала, щоб на косметичних продуктах, що містять наночастинки, це чітко вказувалося. У плані безпеки слід враховувати загальний токсикологічний профіль, хімічну структуру та рівень впливу.
Науковий Комітет з Косметичних та Нехарчових Продуктів вивчав у лабораторних умовах ночастки оксиду цинку, що використовується в сонячних кремах, і вчені прийшли до висновку, що дані частинки об'ємом менше 200 нм мають фото-токсичні властивості, і порекомендували провести дослідження на тваринах (2003). Але Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів (США) схвалило використання оксиду цинку в сонцезахисних кремах у будь-якій пропорції.
Наночастинки діоксиду титану, що застосовуються в сонцезахисних кремах, оксид заліза служить основою для деяких продуктів, наприклад, губна помада. Були підозри, що наночастинки можуть проникнути крізь шкіру, вивільнити там вільні радикали та завдати шкоди молекулам нуклеїнової кислоти. Було проведено вивчення, і Науковий Комітет з Косметичних та Нехарчових Продуктів запевнив, що немає приводів для побоювання - частки, що використовуються, не проникають під епідерміс іне завдають шкоди. Косметичні засоби використовуються на непошкодженій шкірі, що бралося до уваги при вивченні. А на ураженій шкірі цілком імовірний прояв якогось подразнення.
На основі наночастинок кремнезему створено серію косметичних засобів «Леорекс», спрямованих на корекцію вікових змін та лікування акне. Частинки настільки дрібного розміру, від 4 до 40 нанометрів набувають нових властивостей: збільшення сорбційної поверхні, підвищення протизапальної дії, є носіями біологічно активних речовин і перевертають загальноприйняті принципи догляду за жирною шкірою, включаючи відразу три етапи (очищення, зволоження та харчування, захист). У Леорекс містяться гідрофільні і гідрофобні наночастинки кремнезему. При нанесенні Леорексу на шкіру його гідрофільні частинки проникають у вивідні канали потових залоз, а гідрофобні - у вивідні протоки сальних залоз і сально-волосяні фолікули. Таким чином формуються гідрофільні та гідрофобні вирости сітки наночастинок Леорексу, за допомогою яких остання «закріплюється» на шкірі. За цими виростами через сально-волосяні фолікули та вивідні протоки сальних та потових залоз вода з гелю Леорекс дифундує у шкіру. У міру того, як цей косметичний засіб висихає, а вода залишає гель Леорекс, його обсяг скорочується, і шар Леорексу, у вигляді сітки наночастинок на поверхні шкіри і всередині неї стискається. Рис.1. Шкіра, що вступила в тісний контакт з ґратами Леорексу розташованою на поверхні, рухається слідом за наночастинками до назовні, створюючи негативний тиск у просторах, що підлягають, і тим самим покращуючи циркуляцію крові в підшкірних мікрокапілярах. Корнеоцити, вбираючи воду, набухають, що сприяє їх механічному видаленню з поверхні епідермісу та забезпечує делікатневідлущувальну дію препарату. Нові міжмолекулярні взаємодії і подальші процеси сорбції корнеоцитів на поверхню наночастинок Леорексу, що виникли в Леорексі, забезпечують нормалізацію процесів кератинізації, видалення надлишкової кількості шкірного сала, як з поверхні шкірного покриву, так і з усть вивідних проток сальних залоз.
Також наночастинки кремнезему впливають на бактерії, зокрема P. Acnes. Розмір адсорбції мікроорганізмів становить до 3 млрд. мікробних тіл на 1г сорбенту. Настільки високий зв'язуючий ефект обумовлений феноменом аглютинації мікроорганізмів у високодисперсного кремнезему. pH OH-груп частинок препарату знижує pH шкіри в області їх контакту, що забезпечує менш сприятливе середовище для розвитку та росту бактерій, а капсулювання та їх часткова дегідратація за рахунок адсорбції води мембран бактерій при їх контакті з наночастинками призводить до інактивації у продукуванні бактеріями ряду ферментів стимулюють запальні процеси. Крім того, відомий ефект значного збільшення біодоступності та пролонгування дії біологічно активних речовин, пов'язаних з наночастинками Леорексу, за рахунок впливу наноструктурних частинок кремнезему на проникність клітинних мембран.
Виникає питання безпеки використання наночастинок кремнезему.
Доведено, що цей вид кремнезему нешкідливий у токсикологічному та дерматологічному плані, але може бути токсичним при вдиханні та контакті з легенями. т.к частинки настільки дрібного розміру безперешкодно потрапляють у клітини через клітинну мембрану, порушивши у своїй важливі функції клітини – рухливість і здатність видаляти бактерії, тоді як частинки 'більшого обсягу - може бути видалені макрофагами. (Renwick et al 2001) Препарат представлений у вигляді гелю тавідрізняється значним підвищенням в'язкості, т.к. кремнезем, утворений термічним способом. Така форма препарату виключає контакт із легкими, що робить використання Леорексу безпечним.
Клінічне дослідження косметичних засобів Леорекс (Lorex Pure, Lеоге Vital, Lеогех Віо) для догляду за жирною шкірою, здійснене на 20 соматично здорових пацієнтах, також підтвердило безпеку та ефективність використання наночастинок кремнезему.
Клінічно значуще покращення стану шкіри настало в середньому через два тижні від початку спостереження, у 2 пацієнтів – через 7 днів від початку застосування Леорексу. Клінічний ефект Леорексу полягав у зменшенні сальності шкіри, припиненні появи свіжих елементів та розсмоктуванні старих. Виражений ефект відбілювання препарату. Відзначено появу у забарвленні шкіри обличчя свіжих рожевих тонів та зникнення землистих відтінків. Важливо відзначити, що в жодного пацієнта, які проходили лікування, не відзначалося наявність побічних ефектів та проявів алергічної реакції.
Швидкий розвиток клінічного ефекту у 1 пацієнта, мабуть, визначався станом шкіри цього пацієнта: повна ремісія висипу вугрів (3-й ступінь тяжкості) тривала більше 1,5 років. Висипань на шкірі не було. Проте було виражено себорею.
Крім того, Леорекс був призначений одній пацієнтці з трьома конглобатними елементами на щоці для догляду за незміненою шкірою. В результаті застосування даних косметичних засобів поряд з покращенням стану шкіри в цілому відмічено виражене клінічне покращення та регрес елементів висипу.
Під наглядом так само знаходилася пацієнтка 55 років з жирною шкірою, що в'яне. В результаті застосування Леорексу нормалізувалися показники гідроліпідної мантії шкіри, покращився мікрорельєф, був виражений відбілюючий іпорозуджуючий ефекти. Відзначається ліфтинг шкіри.
Крім того, об'єктивні дані себометрії, корнеометрії та pH-метрії підтверджують ефективність препаратів Леорекс.
Нанонаука стрімко йде вперед і має величезний потенціал у багатьох сферах та сферах застосування, будучи величезним полем для розвитку науки. Але поки що нанотехнології викликають занадто багато сумнівів щодо безпеки здоров'я та навколишнього середовища. Тому, проводячи різноманітні дослідження, що вивчають феномен наночастинок, їх застосування та впливу з різних сторін, необхідно більш детально вивчати нові властивості, придбані косметичними засобами, що містять наночастки, приділяючи при цьому велику увагу запобіганню можливих негативних наслідків. З метою запобігання шкоди споживачеві від невивчених ефектів нанокосметики слід зазначати на етикетках нових косметичних засобів про вміст наночасток, враховуючи при цьому загальний токсикологічний профіль, хімічну структуру та рівень впливу.