Наночастицы из английского плюща делают солнцезащитные крема более безопасными и эффективными

Английский плющ. Ученые видят возможность использовать крошечные частицы, выделяемые корешками этого растения, во многих областях – от медицины до военных технологий. (Credit: iStockphoto/Kimberly McBride)

Наблюдая за своим играющим во дворе сыном, доцент кафедры биомедицинской инженерии Университета Теннесси (University of Tennessee) Миньджун Чжан (Mingjun Zhang) вдруг задался вопросом: «Что помогает плющу так прочно цепляться за забор?»

Этот простой вопрос привел к большому открытию: крошечные частицы, выделяемые корешками плюща, могут быть использованы во многих областях - в военных технологиях, в медицине для разработки пластырей и доставки лекарств, а также в косметологии для создания более совершенных солнцезащитных средств.

Миньджун Чжан вместе со своими коллегами обнаружил, что крошечные наночастицы из плюща могут защищать кожу от ультрафиолетового излучения, по крайней мере, в четыре раза лучше, чем созданные на основе оксидов металлов солнцезащитные средства, которые сегодня можно найти на магазинных полках.

Доцент кафедры биомедицинской инженерии Университета Теннесси Миньджун Чжан (Mingjun Zhang). (Фото: utk.edu)

«Использование наночастиц, получаемых из плюща, в качестве солнцезащитных средств было вызвано насущной необходимостью. Услышав на конференции о токсичности используемых в солнцезащитных средствах наночастиц на основе оксидов металлов, я подумал: А почему бы не попробовать существующие органические наночастицы?», - вспоминает Чжан.

Ученый предположил, что скрытая сила зелени заключается в желтоватом веществе, выделяемом плющом для подъема по поверхности. Он поместил это вещество на кремниевую подложку и исследовал его с помощью атомно-силового микроскопа. Исследователь был поражен тем, что увидел: множество наночастиц – крошечных частичек в 1000 раз меньше диаметра человеческого волоса. Свойства этих мельчайших частичек позволяют виноградной лозе выдерживать вес почти в 2 миллиона раз больший, чем ее собственный. Кроме того, они обладают способностью поглощать и рассеивать свет, что является неотъемлемым свойством солнцезащитных кремов.

«Наночастицы обладают уникальными физическими и химическими свойствами благодаря большому соотношению площади поверхности к объему, что позволяет им поглощать и рассеивать свет», - объясняет Чжан. «Диоксид титана и оксид цинка используются сейчас в солнцезащитных средствах именно по этой причине, но наночастицы из плюща более одинаковы по размеру, чем наночастицы оксидов металлов, и обладают уникальными свойствами, которые могут помочь увеличить поглощение и рассеивание света и сделать солнцезащитные средства на их основе лучшими УФ-блокаторами.

Наночастицы увеличивают площадь контакта и прочность сцепления. (Фото: utk.edu)

Исследования показали, что наночастицы из плюща могут улучшить поглощение солнечного света, по крайней мере, в четыре раза по сравнению с их металлическими аналогами. Кроме того, солнцезащитные средства на основе металлов могут нанести вред здоровью. Чжан отмечает, что существуют исследования, подтверждающие, что наноразмерные частицы оксидов металлов из солнцезащитных кремов могут попасть в такие органы, как печень и головной мозг.

В противоположность этому наночастицы из плюща демонстрируют более высокую биосовместимость как с организмом человека, так и с окружающей средой. Проведенные Чжаном и его сотрудниками исследования показали, что такие наночастицы менее токсичны для клеток млекопитающих, имеют ограниченные возможности проникать через кожу человека и легко поддаются биологическому разложению.

«В целом, в идее о том, чтобы использовать наночастицы оксидов металлов в косметических средствах, нет ничего хорошего. Они представляют серьезную опасность для окружающей среды. Натуральные наночастицы из растений кажутся лучшим выбором, тем более что они продемонстрировали меньшую токсичность и способность легко разлагаться», - утверждает Чжан.

Солнцезащитные средства с наночастицами, полученными из плюща, не нужно повторно наносить на кожу после купания. Это объясняется тем, что они делают созданные на их основе косметические препараты несколько более липкими, поэтому такие крема смываются не так быстро, как традиционные УФ-блокаторы. Кроме того, в то время как средства с наночастицами оксидов металлов придают коже белый оттенок, крема на наночастицах из плюща остаются практически невидимыми.

По материалам

UT Researchers: English Ivy May Give Sunblock a Makeover

© «Наночастицы из английского плюща делают солнцезащитные крема более безопасными и эффективными». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.