Un equipo de investigación que incluye científicos financiados por el Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería ha desarrollado un protector solar basado en nanotecnología que brinda una excelente protección contra el daño ultravioleta UV al tiempo que elimina una serie de efectos nocivos de los protectores solares utilizados actualmente. El equipo encapsuló elCompuestos que bloquean los rayos UV en nanopartículas bioadhesivas, que se adhieren bien a la piel pero no penetran más allá de la superficie de la piel. Estas propiedades dieron como resultado una protección UV altamente efectiva en un modelo de ratón, sin los efectos adversos observados con los protectores solares comerciales, incluida la penetraciónen el torrente sanguíneo y la generación de especies reactivas de oxígeno, que pueden dañar el ADN y provocar cáncer.
Los protectores solares comerciales usan compuestos que filtran efectivamente la luz ultravioleta dañina. Sin embargo, existe la preocupación de que estos agentes tengan una variedad de efectos dañinos debido a la penetración en la piel superficial. Por ejemplo, estos productos se han encontrado en el tejido mamario humano y la orinay se sabe que interrumpen la función normal de algunas hormonas. Además, la exposición de los filtros UV a la luz puede producir especies tóxicas reactivas de oxígeno que son destructivas para las células y los tejidos y pueden causar tumores a través del daño del ADN.
"Este trabajo aplica una nueva idea de bioingeniería a un problema de salud poco conocido pero significativo", agrega Jessica Tucker, Ph.D., Directora del Programa NIBIB en Sistemas y dispositivos de suministro de medicamentos y productos biológicos ". Si bien todos estamos familiarizados conNo se conocen bien los beneficios del protector solar, las posibles toxicidades del protector solar debido a la penetración en el cuerpo y la creación de agentes que dañan el ADN. El protector solar de bioingeniería para inhibir la penetración y mantener los compuestos que dañan el ADN aislados en la nanopartícula y lejos de la piel esun gran ejemplo de cómo se puede utilizar una tecnología sofisticada para resolver un problema que afecta la salud de millones de personas ".
Los bioingenieros y dermatólogos de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut combinaron su experiencia en el suministro de medicamentos a base de nanopartículas y las características moleculares y celulares de la piel para abordar estos riesgos potenciales para la salud de los protectores solares comerciales actuales. Los resultados de su colaboración se informaron enla edición de septiembre de Materiales de la naturaleza .
vasos minúsculos llenos de protector solar
El grupo encapsuló un protector solar de uso común, Padimate O PO, dentro de una nanopartícula una molécula muy pequeña que se usa a menudo para transportar drogas y otros agentes al cuerpo. PO está relacionado con el PABA protector solar más conocido.
La nanopartícula bioadhesiva que contiene el PO protector solar se probó en cerdos para penetrar en la piel. Un grupo de control de cerdos recibió el PO solo, no encapsulado en una nanopartícula. El PO penetró más allá de las capas superficiales de la piel donde podría entrar potencialmente en la pielflujo sanguíneo a través de los vasos sanguíneos que se encuentran en las capas más profundas de la piel. Sin embargo, la PO dentro de la nanopartícula permaneció en la superficie de la piel y no penetró en las capas más profundas.
Debido a que las nanopartículas bioadhesivas, o BNP, son más grandes que los poros de la piel, se esperaba que no pudieran ingresar al cuerpo por esa ruta. Sin embargo, la piel está llena de folículos capilares que son más grandes que los BNP, por lo que podría ser una forma de migraciónen el cuerpo. Sorprendentemente, los BNP no pasaron a través de las aberturas del folículo piloso tampoco. Las pruebas indicaron que las propiedades adhesivas de los BNP hicieron que se adhirieran a la superficie de la piel, incapaces de moverse a través de los folículos capilares.
Las pruebas posteriores mostraron que los BNP eran resistentes al agua y permanecieron en la piel durante un día o más, pero se eliminaron fácilmente con un paño. También desaparecieron en varios días a través de la exfoliación natural de la piel de la superficie.
los BNP mejoran el efecto del protector solar
Una prueba importante fue si el protector solar encapsulado con BNP conservaba sus propiedades de filtrado UV. Los investigadores utilizaron un modelo de ratón para probar si PO bloqueaba las quemaduras solares cuando se encapsulaba en los BNP. La formulación de BNP proporcionó con éxito la misma cantidad de protección UV que el comercialproductos aplicados directamente a la piel del modelo de ratón sin pelo. Sorprendentemente, esto se logró a pesar de que los BNP llevaban solo una fracción 5% de la cantidad de protector solar comercial aplicado a los ratones.
Finalmente, el protector solar encapsulado se probó para determinar la formación de moléculas dañinas transportadoras de oxígeno conocidas como especies reactivas de oxígeno ROS cuando se exponen a la luz UV. Los investigadores plantearon la hipótesis de que cualquier ROS creado por la interacción del protector solar con los rayos UV permanecería contenido dentroBNP, incapaz de dañar el tejido circundante. Después de la exposición a la luz ultravioleta, no se detectaron ROS dañinos fuera de la nanopartícula, lo que indica que los agentes nocivos que se formaron permanecieron dentro de la nanopartícula, sin poder hacer contacto con la piel.
"Estamos extremadamente satisfechos con las propiedades y el rendimiento de nuestra formulación de BNP", dice el autor principal Mark Saltzman, Ph.D., Yale School of Engineering and Applied Science. "Los BNP cargados con protector solar combinan las mejores propiedades de un protector solar efectivocon un perfil de seguridad que alivia las posibles toxicidades del producto protector solar real porque está encapsulado y literalmente nunca toca la piel ". Añade el coautor principal, Michael Girardi, MD" Nuestras nanopartículas funcionaron como se esperaba, sin embargo, estos son hallazgos preclínicos.Ahora estamos en condiciones de evaluar los efectos en la piel humana ".
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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