Znajdź zawartość

Filtry przeciwsłoneczne zawierające tlenek cynku tracą efektywność i stają się toksyczne po dwóch godzinach wystawienia na działanie promieniowania ultrafioletowego, ostrzegają naukowcy z Oregon State University (OSU). Wyniki swoich badań opublikowali na łamach Photochemical & Photobiological Science. Globalny rynek filtrów przeciwsłonecznych gwałtownie się rozrasta i do końca dekady może być warty ponad 24 miliardy dolarów. Dlatego też grupa naukowców, na czele których stali uczeni z OSU, postanowiła zbadać ich bezpieczeństwo. W USA filtry są dopuszczane na rynek na podstawie zezwolenia Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Jednak patrzy ona na filtry pod kątem ich składu i sprawdza, czy poszczególne składniki są bezpieczne. Natomiast uczeni postanowili zbadać jak mieszanina różnych składników, jaką jest filtr, reaguje na działanie promieni słonecznych i co się dzieje w wyniku tych reakcji. Filtry przeciwsłoneczne to ważne produkty konsumenckie, które pomagają zmniejszyć ekspozycję skóry na promieniowanie ultrafioletowe, a tym samym zmniejszają liczbę przypadków nowotworów skóry. Jednak nie wiemy, czy niektóre filtry nie stają się toksyczne w wyniku interakcji z UV, mówi profesor Robyn Tanguay, ekspertka od toksykologii. Producenci filtrów przeciwsłonecznych coraz intensywniej reklamują filtry mineralne. Mają być one bezpieczniejszą alternatywą od filtrów chemicznych, gdyż składają się z dużych cząstek, które – w przeciwieństwie do małocząsteczkowych filtrów chemicznych – nie wnikają w skórę i nie alergizują. Filtry mineralne wykorzystują głównie dwutlenek tytanu i tlenek cynku. Naukowcy przygotowali pięć mieszanin zawierających obecne na rynkach USA i Europy filtry UV różnych producentów. Dodatkowo przygotowali takie same mieszaniny, do których dodali tlenek cynku. Następnie przez dwie godziny poddawali mieszaniny działaniu światła ultrafioletowego, a później wykorzystali techniki spektroskopowe do zbadania ich stabilności. Sprawdzali też, czy któraś z mieszanin stała się pod wpływem UV toksyczna dla danio pręgowanego. Ryba ta jest jest niezwykle podobna do człowieka na poziomie molekularnym, genetycznym i komórkowym, dlatego też stanowi bardzo dobry model do badań naukowych. Badania wykazały, że filtry nie zawierające tlenku cynku nie wykazywały toksyczności dla ryb. Jednak gdy w mieszaninie znalazł się tlenek cynku, szybko dochodziło do jej fotodegradacji. W ciągu 2 godzin filtr taki tracił 80% swoich właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV-A, które stanowi 95% promieniowania ultrafioletowego docierającego do ziemi. Co więcej zdegradowane pod wpływem UV filtry zawierające tlenek cynku były toksyczne dla ryb. "To sugeruje, że cząsteczki tlenku cynku prowadzą do pojawienia się związków, których wprowadzenie do środowiska wodnego jest niebezpieczne", mówi Claudia Santillan. Profesor Tanguay przyznaje, że zdziwiła ją fotostabilność wszystkich mieszanin drobnocząsteczkowych, ale nie była zaskoczona tym, że dodanie tlenku cynku spowodowało, iż pod wpływem UV mieszaniny stały się toksyczne. Jako naukowcy, którzy specjalizują się w badaniu toksyczności, nie byliśmy zdziwieni. Jednak wyniki tych badań mogą nieprzyjemnie zaskoczyć wielu konsumentów, którzy zostali zwiedzeni informacją o braku małych cząstek w filtrach mineralnych, przez co byli przekonani że sama nieobecność związków drobnocząsteczkowych zapewnia bezpieczeństwo. Każda cząstka tlenku metalu, niezależnie od jej wielkości, ma na swojej powierzchni miejsca podatne na reakcje chemiczne. od wielkości cząstki ważniejsze jest to, z jakim metalem mamy do czynienia, jaka jest jej struktura krystaliczna i czy została czymś dodatkowo pokryta, mówi profesor Tanguay. Dotychczas prowadzono liczne badania, które wykazały, że w filtrach przeciwsłonecznych mogą zachodzić różne reakcje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Może więc dziwić fakt, że wykonano tak mało badań odnośnie toksyczności tych produktów w wyniku fotodegradacji. Nasze badania pokazują, że obecne na rynku drobnocząsteczkowe filtry można przygotować tak, by minimalizować ich fotodegradację, dodaje uczona. « powrót do artykułu

Opracowane przez Polaków nanocząstki zatrzymywane są w komórkach nowotworowych, ale usuwane z komórek zdrowych. Jeśli w takim nanometrowym koniu trojańskim umieści się świecące lub magnetyczne znaczniki albo lek, uzyskamy sposób na diagnozę lub leczenie nowotworów. Naukowcy z Instytutu Fizyki PAN we współpracy z naukowcami ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego opracowali nanocząstki z tlenku cynku i tlenku cyrkonu. Mają być one jak koń trojański dostarczany do komórek. Zdrowe komórki szybko rozpoznają w nich podstęp, a komórki nowotworowe - nie. W nanokoniu trojańskim ukrywać się będą związki, które zdemaskują komórki nowotworowe lub zniszczą je od środka. Nanocząstki przeszły już pozytywnie testy toksykologiczne in vitro i in vivo. Odbyły się też już pierwsze badania w klinice weterynaryjnej. Przeprowadzono badania szczurka, "pacjenta" kliniki. Szczurek źle się czuł, ale nie było wiadomo, co mu dolega. Podaliśmy mu do wypicia zawiesinę z naszymi nanocząstkami zawierającymi cząstki magnetyczne. Dzień później wykonaliśmy badanie w rezonansie magnetycznym i zauważyliśmy silny sygnał pochodzący od tych nanocząstek w węzłach chłonnych. Dzięki temu mogliśmy wskazać, że tam zlokalizowany jest nowotwór. Zwierzę zoperowano, a szczurek odzyskał wigor i wyzdrowiał - opowiada w rozmowie z PAP prof. Marek Godlewski z IF PAN. Od badania na pojedynczym szczurku do badania na ludziach jeszcze daleka i kosztowna droga, ale wyniki te dają nadzieję, że pomysł polskich naukowców naprawdę ma potencjał na zastosowanie. Prof. Godlewski wyjaśnia, że od początku priorytetem w badaniach było to, by nanocząstki - które wnikać będą do komórek w całym organizmie - były dla pacjenta całkowicie bezpieczne. Dlatego zdecydowano się zastosować nanocząstki z tlenku cynku (ZnO). ZnO to związek znany od dawna i stosowany np. w przemyśle kosmetycznym w zasypkach czy kremach UV, lub w stomatologii do tymczasowych wypełnień. To związek, z którym organizm dosyć łatwo sobie radzi. Alternatywnym pomysłem są nanocząstki z tlenku cyrkonu - (ZrO2) również związku biokompatybilnego. Te nanocząstki w organizmie są w stanie przetrwać nieco dłużej niż tlenek cynku. Z takich właśnie związków można wytwarzać nanometrowych rozmiarów "konie trojańskie" i dołączać do nich różne dodatki. Wyzwaniem było wytworzenie nanocząstek, które będą odpowiednich rozmiarów. Za małe obiekty nie byłyby bowiem usuwane ze zdrowych komórek, a zbyt duże nanocząstki - w ogóle nie przedostaną się do wnętrza komórki. Komórki nowotworu gwałtownie się mnożą i rosną, a przez to ich błony komórkowe bywają mniej szczelne niż błony zdrowych komórek. A w dodatku w komórkach tych brakuje pewnych mechanizmów "oczyszczania", czyli usuwania ciał obcych. Dlatego nasze cząstki są w stanie wnikać do komórek nowotworu i tam już pozostawać - tłumaczy fizyk. W IF PAN wytworzono cząstki, które - jak zapewnia prof. Godlewski – około 24. godziny po podaniu są w większości usunięte ze zdrowych komórek. Po tym czasie zostają przede wszystkim w komórkach nowotworowych i w wątrobie (to oczyszczalnia organizmu). Prof. Godlewski wyjaśnia, że nanocząstki, które opracowano w IF PAN są niczym keks. Zamiast bakalii można do nich dodać różne związki. Mogą być to np. znaczniki fluorescencyjne, które świecą oświetlone światłem lasera. Dzięki temu lekarz operując pacjenta może oświetlić operowane miejsce i zobaczyć, które komórki należy wyciąć, żeby wyeliminować nowotwór. Testowaliśmy kilka typów nowotworów, w każdym z nich to działało - mówi o znacznikach prof. Godlewski. Wymienia, że rozwiązanie sprawdzano in vivo m.in. na nowotworze płuca czy trzustki. Badanie te prowadzono w laboratoriach SGGW przez grupę mojego syna Michała Godlewskiego, profesora SGGW - dodaje naukowiec. "Nanocząstkowy keks" może zawierać również inne znaczniki - np. magnetyczne związki lub domieszki. Dzięki temu możliwa będzie diagnoza nowotworu w badaniu rezonansu magnetycznego (MRI). Naukowiec z IF PAN ma nadzieję, że znaczniki przygotowane przez jego zespół będą na tyle bezpieczne dla pacjenta, że można je będzie stosować - w razie potrzeby - nawet kilka razy w tygodniu. A to jest istotne, kiedy rozpoczyna się terapię. Kolejnym elementem, który można dodać do nanoobiektów z IF PAN, jest lek przeciwnowotworowy - np. stosowany w chemioterapii. Prof. Godlewski tłumaczy, że lek zaczyna się uwalniać z nanocząstek dopiero po jakimś czasie - kiedy "koń trojański" pozostanie już tyko w komórkach nowotworowych. W ten sposób będzie można prowadzić chemioterapię selektywnie - nie wyniszczając zdrowych komórek organizmu, tylko celując w komórki zmutowane. Jeżeli ograniczymy obszar działania leku, będzie można dostarczyć do nowotworu dawkę leku, większą niż dotąd, a ciągle bezpieczną dla pacjenta - opowiada prof. Godlewski. I wyjaśnia, że w ten sposób można dotrzeć do komórek rozproszonych w różnych miejscach organizmu albo zlokalizowanych w takich miejscach organizmu, gdzie operacyjne usunięcie nowotworu jest już niemożliwe (np. w mózgu). Fizyk wyjaśnia, że jego zespół był odpowiedzialny w tych badaniach za wytworzenie biokompatybilnych nanocząstek o odpowiednich właściwościach i za to, by wprowadzić do nich elementy znacznikowe. Za testy na organizmach odpowiadali naukowcy z SGGW. Naukowiec ma nadzieję, że jego pomysłem zainteresują się inwestorzy z firm farmaceutycznych. « powrót do artykułu