Применение наноматериалов в косметике

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………..3

1. Принципиальные отличия нанокосметики……………………………………………….4
2. Условия получения………………………………………………………………………….5
3. Механизмы взаимодействия препаратов с наноматериалами…………………………...6

            3.1   Построение матричной структуры………………………………………………...…6

3.2    Оксид кремния (кремнезем)………………………………………………………….6

3.3   Нанокомплексы в составе косметики………………………………………………...7

3.4   Зубная паста с наночастицами………………………………………………………..9

3.5   Микроструктуры с заданными эффектами цвета…………………………………...9

3.6   Нано-салфетки………………………………………………………………………. 10

4.   Риск связанный с использованием наноматериалов…………………………………….10

      Заключение……………………………………………………………………………………13

Список используемых материалов……………………………………………………………….14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Нанотехнология - область прикладной науки, производящая материалы и изделия сверхмалых размеров и изучающая свойства различных веществ на атомарном и молекулярном уровне. Термин "нанотехнология" произошел от слова "нанометр" или миллимикрон - единица измерения длины, равная одной миллиардной метра.

Сегодня уже можно говорить о появлении особого направления  нанотехнологий – наномедицины. В этом случае ученых привлекает тот факт, что наноразмер характерен для основных биологических структур клеток и их составных частей.

Желание сохранить молодость  и красоту не дает покоя не только женщинам, но и ученым. Даже такие  серьезные люди как физики не остались в стороне, и вот уже несколько  лет подряд внедряют свои разработки в косметологию. Одним из самых  громких достижений в этой области  является нанокосметика. Наступление нанокосметологической революции фантасты предсказывали давно и не ошиблись. Несмотря на то что пока мы находимся в начале пути, уже сейчас целый ряд исследований дает практические результаты, которые можно использовать в быту, в науке и в косметологии. Нанокосметика - это не миф, это реальность! Она действительно существует, она действительно эффективна. При помощи нанотехнологии можно реально выглядеть на 15-20 лет моложе. Но себестоимость этих технологий слишком высока. Их суть заключается в том в состав косметических средств включены наносферы, которые обладают способностью проникать в глубокий подкожный слой. В этих своеобразных микросферах заключены активные компоненты, предназначенные для решения тех или иных проблем. При помощи нанотехнологии разглаживаются морщины, прыщи, угри, рубцы и пр.

Нанокосметология  - это новая революционная отрасль эстетической медицины, открывающая прямой путь к процветанию молодости и красоты и, в конечном счете, к эре бессмертия. Пока мы находимся в начале этого пути, но нанокосметика – это то, что уже существует в реальности. Она позволяет добиться результата омоложения на 15 и более лет, не прибегая к инструментам пластической хирургии и агрессивным методам аблятивной косметологии. Что же такое нанокосметика и в чем ее принципиальное отличие?

Все дело в маленькой приставке  «нано», которая позволяет сделать  глобальный переход, качественный скачок от манипуляции веществом к манипуляции  отдельными молекулами и атомами. Нанокосметика  - это продукт нанотехнологий, относящихся к таким способам  производства, при  которых получаются или применяются материалы с размерами частиц от  1 до 100 нанометров.

 

1. Принципиальные отличия нанокосметики

Косметическая индустрия заинтересована в наноматериалах. Они могут создать в косметике много новых нестандартных направлений, которых не было раньше.

Длительное время в косметологии существовала только так называемая поверхностная косметика, активные компоненты которой не проникали  в глубокие слои кожи. Для этих косметических  средств было характерно поверхностное  действие, в результате которого  все полезные вещества оставались на поверхности кожи, создавая определенную защитную пленку. Безусловно, потребность в такой косметике существует, ведь она защищает кожу от вредных воздействий, заставляя внутренние слои кожи работать самостоятельно. Тем не менее, возможности  такой  косметики в  решении серьезных проблем кожи, в том числе и проблем преждевременного старения весьма ограничены. Для того чтобы качественно улучшить состояние кожи, убрать глубокие морщины, добиться эффективного увлажнения кожи, вернуть зрелой коже красоту и свежесть необходимо улучшить доставку питательных компонентов в глубокие слои кожи. Ведь заведомо известно, что действие косметического препарата во многом зависит от того, какое количество активного вещества попадает в «цель», а прежде чем оно достигнет глубоких слоев кожи, активное вещество должно преодолеть главное препятствие – роговой слой. Роговой слой состоит из плотно уложенных друг на друга роговых чешуек, погруженных  в  липидную прослойку. Роговые чешуйки представлены белком - кератином - и практически не содержат воды, поэтому пройти сквозь них «напрямую» практически невозможно. Чтобы проникнуть вглубь кожи, активные вещества «используют обходные пути» - межклеточные промежутки и выводные протоки кожных желез. Пройти через межклеточные промежутки не так-то просто.

Во-первых, они очень узкие (расстояние между роговыми чешуйками не превышает 100 нм), поэтому крупные молекулы биологически активных веществ (БАВ) не в состоянии через них «протиснуться».

Во-вторых, липиды, заполняющие эти  промежутки, «не пропускают» водорастворимые соединения, поэтому в настоящее время существует несколько трансдермальных способов доставки активных  ингредиентов. Это стало возможным лишь благодаря высоким био- и нанотехнологиям.

 

 

 

2. Условия получения

Несколько десятилетий назад  биотехнологами в лабораториях был найден способ не только решать проблемы старения на невидимом глазу уровне, но и создавать косметику, подходящую каждой конкретной женщине.

С помощью современных  наномашин стало возможным соединять атомы биологически активных веществ в определенной последовательности и пропорции. Так, чтобы кожа воспринимала эти клетки как родные и тут же включала их в свои обменные процессы (например, в качестве строительного материала или источника энергии).

В условиях лабораторий новые  нанотехнологии позволяют творить чудеса: на специальном компьютере можно запрограммировать создание косметического средства с заранее известными свойствами и абсолютно идентичного клеткам человеческой кожи. Другими словами, позволить коже с самыми различными свойствами получить именно то, в чем она больше всего нуждается. А значит замедлить реальный бег времени и подарить коже вторую молодость.

Состав нанокосметики отличается от традиционных косметических средств. Зная, в каких веществах нуждается кожа у разных людей, в разных состояниях, нанотехнологи создают целые биокомплексы, содержащие необходимые активные компоненты, родственные человеческим клеткам. Размельченные до наноразмера вещества многократно увеличивают свою эффективность и легко проникают вглубь эпидермиса. Поэтому здесь не требуются огромные концентрации полезных веществ, как в обычных кремах, - каждая молекула такого эликсира будет выполнять заложенную в ней функцию на 100 %.  

Таким образом, благодаря  нанотехнологиям, удается восстановить самые тонкие механизмы поддержания здоровья клетки и создать оптимальные условия для ее нормальной жизнедеятельности, а также учесть потребности кожи разных типов и состояний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.   Механизмы взаимодействия препаратов с наноматериалами

3.1 Построении матричной структуры

Препарат создает на коже матрицу-нанорешетку, проникает в верхний слой и присоединяется к эпидермису. Вода, входящая в состав препарата частично проникает в кожу, а частично испаряется. Нанорешетка сжимается, кожа, вступившая в «тесный контакт с решеткой», движется вслед за наночастицами; происходит процесс физического «выталкивания» на поверхность складок кожи и разглаживание. Кожа в зонах морщин сохраняет расправленное состояние; в результате ослабевает давление на структуру ткани под морщиной, что позволяет улучшить метаболические процессы.

Одновременно наночастицы которые не принимают участия в построении матричной структуры, очищают кожу от токсинов, бактерий, омертвевших клеток, свободных радикалов. Остатки нанорешетки, сохранившиеся в коже после умывания, служат хранилищем, из которого питательные вещества постепенно поступают в клетки.

Основным действующим  веществом в составе формул является оксид кремния. Свойства высокодисперсного кремнезема хорошо известны. Этот абсолютно безопасный микроэлемент присутствует в нашем организме, при этом его эффективность как косметического ингредиента проверена веками.

Продукт создан на основе нанотехнологий. Израильским ученым удалось разбить SiO2 на наночастицы: размер действующего вещества в формулах  одна миллионная миллиметра. Это позволяет повысить площадь взаимодействия косметического препарата с кожей, увеличивая его результативность в несколько раз.

Именно свойствами нанокремнезема обусловлен механизм действия, его эффективность в коррекции внешних проявлений старения и высокая результативность при угревых высыпаниях.

 

3.2 Оксид кремния (кремнезем).

«Действию кремнезема принадлежит  большое будущее», - писал великий  французский физик Луи Пастер. Ученые придают особое значение фундаментальным  свойствам кремнезема, которые взяли  на вооружение в лаборатории:

• 1-е свойство кремнезема – интактность т.е. данное вещество обладает одной из самых низких способностей вступать в биохимические реакции.
• 2-е свойство кремнезема – гидрофильность, т.е. способность связывать (например, удерживать в коже) значительное количество воды.
• 3-е свойство кремнезема - высокая сорбирующая способность. Кремнезем «собирает на себя» белковых соединений (например, отмерших клеток кожи, меланина, кожного сала, микроорганизмов) на 3 порядка больше, чем все известные сорбенты.

4-е свойство кремнезема - он прекрасный антиоксидант.

 

3.3 Нанокомплексы в составе косметики.

Для того чтобы качественно  улучшить состояние кожи, убрать глубокие морщины, избавиться от обезвоженности, вернуть зрелой коже красоту и свежесть необходимо улучшить доставку питательных компонентов в глубокие слои кожи.  Одним из решений этой проблемы стало создание искусственных контейнеров, которые способны проникнуть в кожу на более глубокий уровень за счет своих маленьких размеров. Осуществляется это благодаря липосомам - транспортным молекулам, которые могут переносить лекарственные вещества в более глубокие слои кожи. Успешная история использования липосом в косметике началась в 1986 году, когда на рынке появились первые липосомальные косметические средства. Липосома – это коллоидная система, представляющая собой замкнутое сферическое образование (везикулу), внутри которой расположено водное ядро. Липосомы до сих пор являются одними из наиболее часто используемых и любимых покупателями систем доставки активных компонентов.

По мере развития биотехнологий  пару десятков лет назад производители  научились создавать еще более  мелкие транспортные частицы, имеющие  еще более простое строение - наносомы. Это стало началом наносомальной косметики.Наносомы — это микроскопические шары, наполненные различными компонентами (например, наносомы с витамином Е). Благодаря своим размерам наносомы способны проникать в глубокие слои эпидермиса, где их тончайшая оболочка растворяется и кожа получает необходимые ей вещества «изнутри». Поэтому крем с наносомами, как правило, более эффективен по сравнению с обычными кремами. Однако наносомы являются исключительно транспортным средством для доставки одного единственного биологически активного вещества, которое часто не доходит до пункта назначения – нужного слоя кожи.

Сейчас в косметологии началась эпоха нанокомплексов. Это означает, что появилась возможность в лабораторных условиях создавать вещества с заранее запрограммированными свойствами. Нанокомплесы содержат измельченные до размера нано биологически активные вещества, каждый из которых доставляется в строго определенном количестве в строго определенные слои кожи в строго определенное время. Зная, в каких питательных веществах нуждается кожа разных людей в разных состояниях, можно создавать нанокомплексы, содержащие именно те компоненты, в которых нуждается кожа, и которые отвечают за поддержание обмена веществ в клетках кожи на должном уровне. Благодаря измельчению до размера нано активные вещества легче взаимодействуют с клетками и воспринимаются ими как естественные, родственные компоненты. Благодаря нанокомплексам кожа запускает естественные процессы регенерации, восстанавливает собственную структуру и высокий уровень энергии, усиливает свои защитные способности и повышает жизнеспособность, как следствие замедляются процессы преждевременного старения. Уровень нано биологически активных компонентов позволяет восстанавливать самые тонкие механизмы поддержания здоровья клетки.Таким образом, при помощи нанокомплексов возможно создавать оптимальные, практически идеальные условия для жизнедеятельности различных клеток и структур кожи.

Действие нанокомплексов не ограничивается хранением и перевозкой биологически активных веществ. Разные нанокомплексы осуществляют разные задачи.

 Нанокомплексы действуют подобно губке, удерживая активные вещества и витамины, несут их точно к цели и высвобождают их только там, где надо по сигналу от клеток, испытывающих потребность в этих веществах.

 

 Нанокомплексы притягивают и удерживают отмершие клетки, и поверхностные загрязнения, вредные для кожи.