Beata Bojda
W dobie, kiedy medycyna estetyczna jest coraz większą konkurencją dla tradycyjnie rozumianej kosmetyki, opartej na stosowaniu preparatów pielęgnacyjnych bezpośrednio na skórę – przemysł kosmetyczny (oraz farmaceutyczny) poszukuje lepszych i skuteczniejszych sposobów na iniekcję składników aktywnych w głąb naskórka. Sięga więc do systemów nośnikowych, które mają możliwości przenoszenia i zachowania się wobec bariery, jaką stanowi warstwa rogowa naskórka. Chodzi tutaj o prawdziwe nośniki składników aktywnych, których kinetyka uwalniania będzie funkcją stabilności i struktury systemu.
Możliwości takie daje nanotechnologia. Nanocząsteczki to mikroskopijne cząsteczki o średnicy nieprzekraczającej 100 nanometrów (nm) a więc 200-krotnie mniejsze od ludzkich komórek, co daje im możliwość wniknięcia w głębsze warstwy skóry. Dodatkową zaletą tych struktur jest to, że stopniowo uwalniają substancje aktywne, zwiększając tym samym skuteczność ich działania.
Historia nanotechnologii zaczyna się w latach 50. XX wieku, a jej prekursorem był amerykański fizyk Richard Feynman. Przełomem w tej dziedzinie było powstanie w 1986 roku mikroskopu atomowego. Od tego momentu mówimy o prawdziwym boomie w rozwoju nanotechnologii, który wykorzystał także przemysł kosmetyczny.
Ogólnie do nanocząsteczek należą dwa typy struktur o całkowicie odmiennej budowie. Są to nanosfery (niosomy) oraz nanokapsuły.
Nanosfery są polimerycznymi systemami matrycowymi utworzonymi ze stałego wnętrza o porowatej i nieciągliwej strukturze. Nanosfery mogą przenosić wyciągi roślinne, składniki mineralne oraz organiczne, a także aminokwasy. Są to systemy nośnikowe o bardzo małych rozmiarach (od 25 do 100 nm).
Nanokapsuły to systemy zbiornikowe, złożone z polimeryzowanej ciągłej osłonki, która otacza płynne lub żelowe wnętrze. Czynniki aktywne mają najczęściej charakter liofilowy, ale mogą być także złożone z mieszaniny tłuszczowej lub układu dyspersyjnego.
Nanocząsteczki mają na ogół doskonałą stabilność. Są wytrzymałe na temperaturę (50˚C) – w tym sterylizację. Mogą być liofilizowane i występować w formie suchej. Ich zasadniczym celem jest regulowanie uwalniania składników aktywnych, których są nośnikami. Nanokosmetyki są więc produktami, które powstają dzięki wykorzystaniu technologii nanocząsteczek (zminiaturyzowania). Kosmetyki te charakteryzują się większą skutecznością, ponieważ zamknięte w nanocząsteczkach surowce mogą być dostarczane w konkretne miejsce i tam stopniowo uwalniane. Jest to o tyle ważne, że o właściwościach produktu decyduje nie tylko zawartość składników biologicznie czynnych, ale także możliwość ich efektywnego wykorzystania.
Preparaty kosmetyczne najczęściej występują w postaci nanoemulsji. Są to przezroczyste, jednorodne wizualnie układy wodno-olejowe powstałe na bazie odpowiednio dobranych związków powierzchniowo-czynnych, opartych na produktach naturalnych. Od tradycyjnych emulsji odróżnia je stopień rozdrobnienia fazy wewnętrznej. W porównaniu z typowymi emulsjami, nanoemulsje posiadają same zalety:
– prostota procesu wytwarzania
– stabilność termodynamiczna
– łatwość wprowadzania substancji biologicznie aktywnych
– idealna homogeniczność produktu końcowego
– ładny wygląd produktu (przezroczystość, płynność, mała lepkość).
Oprócz nanokosmetyków coraz częściej w recepturach preparatów kosmetycznych pojawiają się nanosurowce. Do najczęściej używanych należą tlenek cynku i tytanu, stosowane w kosmetykach przeciwsłonecznych. Zmniejszenie rozmiarów surowca (rozdrobnienie) pozwala na jego lepsze wykorzystanie jako czynnika ochronnego. Dodatkowym atutem jest wyeliminowanie efektu zbielenia skóry, który występuje przy tradycyjnej aplikacji składnika. Innym nanosurowcem często wykorzystywanym w produkcji kosmetyków są zminiaturyzowane cząsteczki srebra i miedzi, znanych ze swoich właściwości mikrobójczych. Wykorzystuje się je zamiast syntetycznych środków konserwujących.
Do przenoszonych za pomocą nanonośników substancji biologicznie czynnych należą: proteiny (kolagen, elastyna), witaminy, ekstrakty roślinne, olejki eteryczne, flawonoidy, enzymy, surowce o działaniu samoopalającym, pigmenty, zapachy, kwas hialuronowy, tlen. Głębsza penetracja substancji aktywnych znacznie ułatwia walkę z problemami skórnymi oraz procesem starzenia się skóry i jest alternatywą dla tych, którzy są zwolennikami kosmetyki naturalnej bez ingerencji medycyny estetycznej oraz chirurgii plastycznej.
Nanokosmetyka ma olbrzymie możliwości związane głównie z pokonaniem największej dotychczas bariery, jaką była skóra. Nie sposób jednak pominąć pewnych zagrożeń, które niesie ze sobą stosowanie nanokosmetyków. Część naukowców obawia się, że tak małe struktury mogą przenikać do systemu krwionośnego i wraz z krwią wędrować do organów, w których będą się kumulować. I tak na przykład cząsteczki o wielkości około 70 nm potrafią wniknąć do pęcherzyków płucnych, a te mierzące około 25 nm – do komórek układu nerwowego. Z tego powodu cały czas prowadzone są badania zdolności penetracyjnych nanocząsteczek. Realizowane są one w ramach działającego w oparciu o fundusze Unii Europejskiej programu Nanoderm, dbającego o bezpieczeństwo i skuteczność stosowania nanokosmetyków.
Nanocząsteczka – struktura o rozmiarach manometrycznych – od 0,1 do 100 nanometrów, czyli wielkości pojedynczych atomów i cząsteczek.