Nanotecnología en cosmética


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Los nanomateriales son materiales con un tamaño que varía de 1 a 100  nm en al menos una dimensión. A nanoescala , las propiedades de los materiales se vuelven diferentes. Estas propiedades únicas pueden explotarse para una variedad de aplicaciones, incluido el uso de nanopartículas en productos cosméticos y para el cuidado de la piel .

Los cosmecéuticos es una de las industrias de más rápido crecimiento en términos de cuidado personal , acompañada de un aumento en la investigación y las aplicaciones de los nanocosmecéuticos.

Nanopartículas de dióxido de titanio y óxido de zinc en protector solar

Los protectores solares se utilizan para proteger la piel de los impactos destructivos de la radiación ultravioleta del sol. Los rayos UVB (290-320 nm) junto con UVA-2 (320-340 nm) y UVA-1 (340-400 nm) provocan reacciones orgánicas y metabólicas en la piel. [1] [2] Los minerales de dióxido de titanio (TiO2) y óxido de zinc (ZnO) se utilizan a menudo en protectores solares como bloqueadores solares físicos inorgánicos debido a su absorción de luz en el rango de los rayos ultravioleta. Como se ha demostrado que el TiO2 es más eficaz para bloquear los rayos UVB y ZnO en el rango de los rayos UVA, la mezcla de estas partículas garantiza un escudo UV de banda exterior. [3]

Para solucionar la desventaja cosmética de estos filtros solares opacos, se han utilizado nanopartículas de TiO2 y ZnO como sustituto de las micropartículas de TiO2 y ZnO . Dado que la proporción de superficie a volumen de partículas aumenta a medida que disminuye la medición de partículas, las nanopartículas (NP), es decir, los nanoobjetos con todas las dimensiones en la nanoescala, [4] podrían ser cada vez más (bio) reactivos que los materiales de masa típicos. Cuando las partículas se vuelven más pequeñas de 100 nm, se desarrollan nuevos atributos ópticos, debido a la naturaleza discreta de los niveles de energía óptica de las nanopartículas. Pat et al., Por ejemplo, midieron un desplazamiento azul de 0,15 eV para nanopartículas de TiO2 de 4,7 nm en relación con la contraparte del material a granel. [5]

Cuando las partículas se vuelven más pequeñas que el tamaño ideal de dispersión de la luz (aproximadamente la mitad de la longitud de onda ), la luz visible se transmite y las partículas parecen transparentes. Este fenómeno explica la opacidad cosméticamente indeseada de los filtros solares inorgánicos y hace que la utilización de NP sea económicamente atractiva. Las partículas de ZnO de 200 nm o menos son transparentes para el ojo humano. [6]

Los NP de TiO2 se convierten en materiales de protección solar más eficaces debido a su mayor relación de superficie a volumen. El propósito detrás de esto es en semiconductores de brecha directa-ilegal , por ejemplo, TiO2, las transmisiones directas de electrones no están permitidas debido a la simetría del cristal . Posteriormente, la absorción es pequeña. Sin embargo, podría mejorarse significativamente cuando ocurra en la preciosa superficie del cristal. Esta mejora de la absorción se vuelve significativa para partículas de 20 nm o más pequeñas. [7] De manera similar, el TiO2 se vuelve visiblemente transmisivo cuando el tamaño de las partículas se reduce a 10-20 nm.

La seguridad

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha clasificado al TiO2 como carcinógeno del grupo 2B de la IARC . [8] [9] La IARC tomó estas decisiones basándose en estudios en los que las ratas están expuestas a altas concentraciones de polvo de TiO2 ultrafino y de grado pigmentario. [10] Los cánceres de pulmón en ratas parecen una patología similar a los observados en personas que trabajan en un ambiente polvoriento, por lo que la IARC concluyó que los mismos impactos de altas concentraciones de polvo de TiO2 ultrafino y de grado pigmentario son relevantes para la salud humana.

Sin embargo, la FDA generalmente considera que el ZnO es una sustancia segura cuando se utiliza como filtro UV según lo indicado por las directivas de productos para el cuidado de la belleza. [10] Aunque tanto la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Como la Comunidad Europea (dentro de la ley de Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas) han tomado medidas preventivas para reducir el riesgo de nanopartículas, todavía no existe una regla estandarizada para nanopartículas específicamente.

Liposomas en cosmética y cuidado de la piel

Estructura de los liposomas

Los liposomas son estructuras vesiculares en forma de esfera autoensambladas en un disolvente compuesto por un amplio tipo de lípidos u otras moléculas anfifílicas. [11] [12] La estructura de las vesículas de los liposomas mejora los efectos sobre la penetración del fármaco a través de las membranas biológicas, que mejoran la administración transdérmica del fármaco . [13]

Tipos de liposomas cosméticos [11]

Estructura del nanoliposoma [13]

Ventajas y desventajas de los liposomas [12]

Ventajas

  1. Aumenta la eficacia y el índice terapéutico del fármaco y la estabilidad mediante la encapsulación.
  2. No tóxico, flexible, biocompatible, completamente biodegradable y no inmunogénico para administraciones sistémicas y no sistémicas.
  3. Reducir la toxicidad del agente encapsulado ( anfotericina B , Taxol )
  4. Reducir la exposición de tejidos sensibles a fármacos tóxicos, el efecto de evitación del sitio y la flexibilidad para acoplarse con ligandos específicos del sitio para lograr un objetivo activo.

Desventajas

  1. Baja solubilidad
  2. Vida media corta
  3. A veces, el fosfolípido sufre una reacción de oxidación e hidrólisis.
  4. Fugas y fusión de fármacos / moléculas encapsulados
  5. El costo de producción es alto
  6. Menos establos

Administración tópica de fármacos mediante etosomas

Mecanismo propuesto de penetración del sistema de administración de fármacos etosomal [14]

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano que restringe el movimiento del fármaco a la circulación sistémica. El sistema de administración de fármacos tópicos es un sistema en el que el fármaco llega a la circulación sistémica a través de la capa protectora de la piel. La principal desventaja de esta vía es la baja tasa de difusión de los fármacos a través de la capa de piel que es el estrato córneo . Para superar este problema hasta cierto punto, se utilizan etosomas para mejorar los sistemas de administración de fármacos transdérmicos. [15]

Nanopartículas de oro en el cuidado de la piel y la cosmética

La utilización del oro en el cuidado de la piel y los cosméticos se remonta al menos al siglo I a.C. en Egipto, donde se dice que la reina Cleopatra utilizó máscaras hechas de oro para mantener la tez de su piel. [16] Se decía que lo usaba todas las noches para realzar su cutis y mejorar la flexibilidad de su piel. Hoy en día, el oro se ha abierto camino en varios productos para el cuidado de la piel, como lociones y cremas, así como en tratamientos para el cuidado de la piel, como máscaras faciales. El oro en los productos para el cuidado de la piel generalmente se encuentra en forma de oro coloidal , o más comúnmente llamado nano oro. [17] Estas nanopartículas varían en tamaño de 5 nm a 400 nm. [18] Esta sección discutirá sobre el efecto de las nanopartículas de oro en la aplicación de cicatrización de heridas junto con el efecto del oro en lociones y productos en crema.

Propiedades de las nanopartículas de oro

Las nanopartículas de oro suelen tener colores que van del rojo al morado, al azul y al negro, según el tamaño y el estado de agregación. [19] También vienen en varias formas y tamaños: nanoesfera, nanoconcha, nanocluster, nanorod, nanoestrella, nanocubo, ramificado y nanotriángulo. [18] La forma de las nanopartículas de oro es el principal factor determinante de la absorción en las células y de las propiedades ópticas. Las nanopartículas de oro son estables y químicamente inertes. Además, también son biocompatibles, que es la razón principal por la que el nano oro se integra comúnmente en el cuidado de la piel y los cosméticos. [18] Además, las nanopartículas de oro han sido investigadas por sus propiedades antifúngicas y antibacterianas, que son propiedades muy valiosas en las industrias cosmecéuticas y en la cicatrización de heridas.aplicaciones. [20]

Nanopartículas de oro en aplicaciones de cicatrización de heridas

En 2016, un artículo publicado en el Journal of Biomaterials Application , titulado "Compuestos de nanopartículas de colágeno / oro: un biomaterial potencial para la curación de heridas en la piel", discutió que los estudios in vivo de nanopartículas de oro y compuestos de colágeno demostraron un alto porcentaje de cierre de heridas, reducción de la respuesta inflamatoria, aumento de la neovascularización y formación de tejido de granulación. [20] También se demostró que estas mejoras en los efectos curativos aumentan proporcionalmente con la cantidad de nanopartículas de oro incorporadas al andamio de colágeno.

En otro estudio, el efecto de las nanopartículas de oro esféricas como un agente de curación de la herida fue probado en el modelo de rata mediante el acoplamiento de las nanopartículas de oro con fotobiomodulación terapia (PBMT). PBMT es una terapia estimulada por luz que se usa para el tratamiento de cicatrización de heridas sin cambios significativos de temperatura. [21] El acoplamiento de nanopartículas de oro y PBMT aumenta la tasa de contracción de la herida en aproximadamente 1,25 veces que el grupo de control que no recibió oro. tratamiento de nanopartículas. [21]

Oro en lociones y mascarillas

El oro se ha utilizado ampliamente en máscaras faciales. Además de sus propiedades antifúngicas y antibacterianas , también se sabe que el oro tiene beneficios antienvejecimiento , propiedades antiinflamatorias y cualidades que aumentan la luminosidad. [22] Las nanopartículas de oro pueden ayudar a reparar el daño de la piel y mejorar la textura de la piel, lo que mejora la elasticidad y flexibilidad de la piel. Sus propiedades antiinflamatorias lo convierten en un excelente agente para tratar el acné , la piel dañada por el sol o la piel sensible .

Además, debido al color que refleja la luz natural del oro, las nanopartículas de oro también pueden crear un efecto de brillo al hacer que la piel luzca radiante y luminosa. Durante el transcurso del tratamiento, las nanopartículas de oro pueden hacer que la piel parezca más suave y uniforme en color. [22] Un estudio de 2010 titulado "Novedosa mascarilla facial de nanofibras con carga de oro y vitamina para administración tópica" investigó cómo se pueden incorporar nanopartículas de oro a la mascarilla facial junto con vitamina C (ácido L-ascórbico), ácido retinoico y colágeno utilizando electrohilado . [23] Todas estas propiedades y estudios han sugerido que las nanopartículas de oro pueden ser beneficiosas cuando se incluyen en formulaciones de cremas, lociones o mascarillas para aplicaciones tópicas.

Referencias

  1. ^ Polderman, Marloes Christina Abichael (26 de abril de 2006). Nuevas aplicaciones de la fototerapia con luz fría UVA-1 (Tesis). hdl : 1887/4391 .
  2. ^ Norval, M .; Lucas, RM; Cullen, AP; de Gruijl, FR; Longstreth, J .; Takizawa, Y .; van der Leun, JC (2011). "Los efectos sobre la salud humana del agotamiento del ozono y las interacciones con el cambio climático". Ciencias fotoquímicas y fotobiológicas . 10 (2): 199–225. doi : 10.1039 / C0PP90044C . hdl : 1885/36352 . PMID 21253670 . 
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  6. ^ Mitchnick, Mark A .; Fairhurst, David; Pinnell, Sheldon R. (1 de enero de 1999). "Óxido de zinc microfino (Z-Cote) como bloqueador solar fotoestable UVA / UVB". Revista de la Academia Estadounidense de Dermatología . 40 (1): 85–90. doi : 10.1016 / S0190-9622 (99) 70532-3 . PMID 9922017 . 
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