science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een nieuwe sunblock die niet door de huid dringt

Krediet:Shutterstock

Onderzoekers van Yale hebben een zonnescherm ontwikkeld dat niet in de huid dringt, het elimineren van ernstige gezondheidsproblemen die verband houden met commerciële zonnebrandmiddelen.

De meeste commerciële sunblocks zijn goed in het voorkomen van zonnebrand, maar ze kunnen onder het huidoppervlak gaan en in de bloedbaan terechtkomen. Als resultaat, ze hebben mogelijke hormonale bijwerkingen en kunnen zelfs het soort huidkanker bevorderen dat ze moeten voorkomen.

Maar onderzoekers van Yale hebben een nieuwe sunblock ontwikkeld, gemaakt met bioadhesieve nanodeeltjes, die op het huidoppervlak blijft. Resultaten van het onderzoek verschijnen in de online editie van het tijdschrift op 28 september Natuurmaterialen .

"We ontdekten dat wanneer we de sunblock op de huid aanbrengen, het komt er niet uit, en nog belangrijker, het dringt niet verder door in de huid, " zei de senior auteur van de krant, Mark Saltzman, de Goizueta Foundation hoogleraar biomedische technologie. "Nanodeeltjes zijn groot genoeg om te voorkomen dat ze door het huidoppervlak gaan, en onze nanodeeltjes zijn zo klevend dat ze niet eens in de haarzakjes gaan, die relatief open zijn."

Met behulp van muismodellen, de onderzoekers testten hun sunblock tegen directe ultraviolette stralen en hun vermogen om zonnebrand te veroorzaken. In dit verband, hoewel het een aanzienlijk kleinere hoeveelheid van het actieve ingrediënt gebruikte dan commerciële zonnefilters, de formulering van de onderzoekers beschermde even goed tegen zonnebrand.

De samengevoegde afbeeldingen van rijen twee en drie van deze afbeelding tonen twee afbeeldingen van huidcellen die DNA-schade vertonen - in de vorm van dubbelstrengige breuken - in met zonnebrandcrème behandelde, UV-belichte huid versus behandeld met nanodeeltjes, UV-belichte huid.

Ze keken ook naar een indirect - en veel minder bestudeerd - effect van UV-licht. Wanneer de actieve ingrediënten van zonnebrandcrème UV-licht absorberen, een chemische verandering veroorzaakt het genereren van zuurstofdragende moleculen die bekend staan ​​​​als reactieve zuurstofsoorten (ROS). Als de middelen van een zonnebrandcrème de huid binnendringen, deze chemische verandering kan cellulaire schade veroorzaken, en mogelijk huidkanker vergemakkelijken.

"Commercieel chemisch sunblock is beschermend tegen de directe gevaren van ultraviolette schade aan DNA, maar misschien niet tegen de indirecte, " zei co-auteur Michael Girardi, een professor in dermatologie aan de Yale Medical School. "In feite, de indirecte schade was erger toen we de commerciële sunblock gebruikten."

Girardi, die gespecialiseerd is in de ontwikkeling en progressie van huidkanker, zei dat er weinig onderzoek is gedaan naar de uiteindelijke effecten van het gebruik van sunblock en het genereren van ROS, "maar duidelijk, er is bezorgdheid daar."

Eerdere studies hebben sporen gevonden van commerciële zonnebrandchemicaliën in de bloedbaan van gebruikers, urine, en moedermelk. Er zijn aanwijzingen dat deze chemicaliën verstoringen van het endocriene systeem veroorzaken, zoals het blokkeren van geslachtshormoonreceptoren.

Om penetratieniveaus te testen, de onderzoekers plakten stroken plakband op de huid die eerder was behandeld met zonnebrandcrème. De tape werd toen snel verwijderd, samen met een dun laagje huid. Door deze procedure te herhalen, konden de onderzoekers het grootste deel van de buitenste huidlaag verwijderen, en meet hoe diep de chemicaliën in de huid waren doorgedrongen. Sporen van de zonnebrandcrème die op een conventionele manier werd toegediend, bleken diep in de huid te zijn doorgedrongen. De sunblock van het Yale-team kwam er helemaal af met de eerste tapestrips.

Tests toonden ook aan dat een aanzienlijke hoeveelheid zonnebrandcrème van het Yale-team dagenlang op het huidoppervlak bleef, zelfs na blootstelling aan water. Wanneer herhaaldelijk afgeveegd met een handdoek, de nieuwe sunblock werd volledig verwijderd.

Om de zonnebrandcrème te maken, de onderzoekers ontwikkelden een nanodeeltje met een oppervlaktecoating die rijk is aan aldehydegroepen, die hardnekkig aan de buitenste huidlaag blijven plakken. De hydrofiele laag van het nanodeeltje vergrendelt in wezen het actieve ingrediënt, een hydrofobe chemische stof genaamd padimate O.

Sommige zonnebrandmiddelen die grotere deeltjes anorganische verbindingen gebruiken, zoals titaandioxide of zinkoxide, ook niet door de huid dringen. Om esthetische redenen, Hoewel, deze ondoorzichtige zonnebrandproducten zijn niet erg populair. Door een nanodeeltje te gebruiken om padimate O te omhullen, een organische chemische stof die in veel commerciële zonnefilters wordt gebruikt, de sunblock van het Yale-team is transparant en blijft uit de huidcellen en de bloedbaan.