Los nanomateriales son materiales con un tamaño que oscila entre 1 y 100 nm en al menos una dimensión. En la nanoescala , las propiedades de los materiales se vuelven diferentes. Estas propiedades únicas se pueden explotar para una variedad de aplicaciones, incluido el uso de nanopartículas en productos cosméticos y para el cuidado de la piel .
La cosmecéutica es una de las industrias de más rápido crecimiento en términos de cuidado personal , acompañada de un aumento en la investigación y aplicaciones de los nanocosmecéuticos.
Los protectores solares se utilizan para proteger la piel de los efectos negativos de la radiación ultravioleta del sol. Los rayos UVB (290-320 nm) junto con los UVA-2 (320-340 nm) y los UVA-1 (340-400 nm) provocan reacciones orgánicas y metabólicas en la piel. [1] [2] Los minerales de dióxido de titanio (TiO 2 ) 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 UV. Como se ha demostrado que el TiO 2 es más eficaz para bloquear los rayos UVB y ZnO en el rango UVA, la mezcla de estas partículas garantiza una protección UV de banda ancha. [3]
Para solucionar el inconveniente cosmético de estos protectores solares opacos, se han utilizado nanopartículas de TiO 2 y ZnO como sustituto de las micropartículas de TiO 2 y ZnO . Dado que la proporción entre el área de superficie y el volumen de las partículas aumenta a medida que disminuye la medición de las partículas, las nanopartículas (NP), es decir, nanoobjetos con todas las dimensiones en la nanoescala, [4] podrían ser cada vez más (bio)reactivos que los materiales en masa típicos. Cuando las partículas se vuelven más pequeñas que 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 hacia el azul de 0,15 eV para nanopartículas de TiO 2 de 4,7 nm en relación con el 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 ), se transmite la luz visible y las partículas parecen transparentes. Este fenómeno explica la opacidad cosméticamente no deseada de los protectores solares inorgánicos y hace que el uso de NP sea monetariamente atractivo. Las partículas de ZnO de 200 nm o menos son transparentes para el ojo humano. [6]
Las NP de TiO 2 se convierten en materiales bloqueadores solares más eficaces debido a su mayor relación superficie-volumen. La finalidad de esto es que en los semiconductores de separación directa ilegal , como por ejemplo el TiO 2 , no se permite la transmisión directa de electrones debido a la simetría del cristal . Posteriormente la absorción es pequeña. Sin embargo, podría mejorar significativamente cuando ocurre en la preciosa superficie del cristal. Esta mejora de la absorción se vuelve significativa para partículas de 20 nm o menos. [7] De manera similar, el TiO 2 se vuelve visiblemente transmisivo cuando el tamaño de las partículas se reduce a 10-20 nm.
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha clasificado al TiO 2 como carcinógeno del grupo 2B de la IARC . [8] [9] La IARC tomó estas decisiones basándose en estudios en los que ratas están expuestas a altas concentraciones de polvo de TiO 2 ultrafino y de grado pigmentario . [10] Los cánceres de pulmón en ratas parecen tener una patología similar a la observada en personas que trabajan en un ambiente polvoriento, por lo que la IARC concluyó que los mismos impactos de las altas concentraciones de polvo de TiO 2 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, como lo indican 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 norma estandarizada para las nanopartículas específicamente.
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 vesicular de los liposomas mejora los efectos sobre la penetración del fármaco a través de membranas biológicas, lo que mejora la administración transdérmica del fármaco . [13]
La piel es el órgano más grande del cuerpo humano que restringe el movimiento de fármacos a la circulación sistémica. El sistema de administración tópica de fármacos es un sistema donde el fármaco llega a la circulación sistémica a través de la capa protectora de la piel. La principal desventaja de esta ruta 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 transdérmica de fármacos. [15]
La utilización del oro en el cuidado de la piel y en los cosméticos se remonta al menos al siglo I a. C. en Egipto, donde se dice que la reina Cleopatra usaba máscaras hechas de oro para mantener el tono 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 introducido en diversos productos para el cuidado de la piel, como lociones y cremas, así como en tratamientos para el cuidado de la piel, como mascarillas faciales. El oro en los productos para el cuidado de la piel suele estar en forma de oro coloidal , o más comúnmente llamado nanooro. [17] Estas nanopartículas varían en tamaño de 5 nm a 400 nm. [18] Esta sección analizará el efecto de las nanopartículas de oro en la aplicación de curación de heridas junto con el efecto del oro en lociones y productos en crema.
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, nanocáscara, nanoclúster, nanobarra, nanoestrella, nanocubo, ramificado y nanotriángulo. [18] La forma de las nanopartículas de oro es el principal determinante de la absorción por las células y de las propiedades ópticas. Las nanopartículas de oro son estables y químicamente inertes. Además, también son biocompatibles, razón principal por la que el nanooro se integra comúnmente en el cuidado de la piel y los cosméticos. [18] Además, se han investigado las propiedades antifúngicas y antibacterianas de las nanopartículas de oro, que son propiedades muy valiosas en las industrias cosmecéuticas y en aplicaciones de curación de heridas . [20]
En 2016, un artículo publicado en el Journal of Biomaterials Application , titulado "Colágeno/nanopartículas de oro compuestas: un biomaterial potencial para curar 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, una respuesta inflamatoria reducida, 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 en la estructura de colágeno.
En otro estudio, se probó el efecto de las nanopartículas esféricas de oro como agente curativo de heridas en un modelo de rata acoplando nanopartículas de oro con terapia de fotobiomodulación (PBMT). PBMT es una terapia estimulada por luz que se utiliza para el tratamiento de curación de heridas sin cambios significativos de temperatura. [21] El acoplamiento de nanopartículas de oro y PBMT aumenta la tasa de contracción de la herida aproximadamente 1,25 veces más que el grupo de control que no recibió oro. tratamiento con nanopartículas. [21]
El oro se ha utilizado mucho en mascarillas 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 sensible o dañada por el sol .
Además, debido al color natural del oro que refleja la luz, las nanopartículas de oro también pueden crear un efecto iluminador al hacer que la piel esté radiante y luminosa. Durante el transcurso del tratamiento, las nanopartículas de oro pueden hacer que la piel luzca más suave y de color uniforme. [22] Un estudio realizado en 2010 titulado "Nueva mascarilla facial de nanofibras cargadas de oro y vitaminas 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.