Наночастицы становятся поистине вездесущими  – мельчайшие объекты можно найти и дома в составе материалов электроники и бытовых предметов, и в солнцезащитных фильтрах кремов, и в других многочисленных применениях – в результате наночастицы безусловно сталкиваются с природным индивидуальным барьером каждого человека – с кожей.

Это обстоятельство и стало предметом пристального внимания группы ученых из University of Rochester Medical Center под руководством Лизы деЛуис (Lisa DeLouise). Изучению влияния на кожу типичных наночастиц, в диаметре в пять тысяч раз меньших человеческого волоса и сравнимых в масштабе с двухсантиметровой полоской на фоне футбольного поля, посвящена их новая работа, опубликованная в журнале Nano Letters. В ней приводится доказательство того, что наночастицы настолько малы, что могут проникать через кожу, особенно поврежденную. Для исследований ученые применили широко используемую мышиную модель и воздействие на кожу солнечного света.

«Вопрос влияния наночастиц на здоровье человека еще не достаточно изучен, – рассказывает деЛуис, эксперт по проблемам наночастиц и профессор отделения дерматологии и биомедицинской инженерии. – Некоторые ученые выявили накопление наночастиц в лимфатической системе организма, а также в печени, в нервной системе и других органах. В нашем исследовании мы доказали факт аккумулирования наночастиц в области фолликулов волосяных луковиц и в мельчайших складках кожи».

ДеЛуис тем не менее считает, что результат наблюдений не должен трактоваться как безусловная опасность для здоровья. – «Мы просто хотели показать, что наночастицы могут самостоятельно проникать через кожу при некоторых внешних условиях».

Проведенное исследование – часть большой научной программы в области наномедицины – основного научного направления University of Rochester Medical Center. Здесь изучаются многие свойства наночастиц, в том числе новые возможные формы доставки лекарств внутри организма и применение наносенсоров, способных быстро определить наличие микробов и прочих негативных воздействий на здоровье.

По мере все более широкого внедрения наночастиц в процессы производства и в состав продуктов потребления, ученые заостряют внимание на проблеме нанобезопасности. Однако влияние наночастиц на организм происходило и намного раньше – например, при горении свечи такие частицы возникают естественным путем. Некоторые из них очень малы – менее 10 нм в диаметре (а нанометр – это одна миллионная часть миллиметра!) – и их размеры меньше природного расстояния между клетками кожи.

В опубликованной в Nano Letters работе ученые применили особый сорт флуоресцирующих при определенных условиях наночастиц, известных как квантовые точки (quantum dots) – это помогло ученым визуализировать и сравнивать перемещение частиц в эксперименте. Ученые наблюдали распределение квантовых точек на коже мышей, которая была предварительно подвергнута воздействию ультрафиолета – таким образом ученые моделировали эффект легкого загара. Кожа, не подвергнутая повреждению ультрафиолетом, оказалась более защищенной, а проникновение наночастиц происходило более быстро в загорелой коже.

Объяснение этому эффекту можно увидеть, зная реакцию кожи на загар – клетки кожи начинают усиленно обновляться и мигрировать, заменяя пострадавшие клетки. В этих условиях белки, заполняющие межклеточное пространство кожи, теряются, делая барьер уязвимым для наночастиц.

В дальнейших планах исследовательской группы деЛуис – изучение диоксида титана и оксида цинка – материалов косметической промышленности, используемых в качестве солнцезащитных агентов в кремах. В последнее время размер светоотражающих частиц в кремах сильно уменьшился, делая средства для ухода за кожей легкими и прозрачными, однако сам солнечный фильтр на коже фактически становится построенным из наночастиц.

«Еще несколько лет назад можно было видеть людей с белыми от крема лицами. Содержащиеся в таких кремах частицы были большими и хорошо отражали видимый свет. Новые средства содержат наночастицы, которые в тысячу раз меньше и не отражают видимый свет. И многие люди применяют такой крем когда их кожа уже повреждена солнцем», – отмечает профессор деЛуис.

Результаты, полученные учеными, заставили их пересмотреть суть проблемы и существенно расширить свой проект. Теперь финансированием этого исследования занимаются несколько фондов, выделившие на ближайшие несколько лет около полумиллиона долларов для детальных исследований. К работе подключатся ученые – дерматологи, аллергологи, онкологи и эксперты в области экологической и медицинской нанобезопасности.

Мария Костюкова