Penetracja skóry przez nanocząsteczki TiO2 zawarte w środkach przeciwsłonecznych
W ostatniej dekadzie zanotowano wzrost zastosowania nanocząsteczek w produktach kosmetycznych i środkach przeznaczonych dla gospodarstwa domowego. Producenci stosują dwutlenek tytanu w środkach przeciwsłonecznych ze względu na jego wysoki współczynnik załamania, silną zdolność do absorpcji promieni ultrafioletowych i odporność na odbarwianie pod wpływem silnego promieniowania UV. Badacze biorący udział w projekcie NANODERM wykorzystali standardowe techniki "tape stripping" w celu uzyskania próbek naskórka do badań penetracji skóry przez nanocząsteczki TiO2. Innowacyjne mikroskopowe badania pilotażowe z zastosowaniem analizy promieni jonowych umożliwiły naukowcom wizualizację szlaków wnikania nanocząsteczek do próbek skóry. Zaletą tego podejścia była niewielka ilość czynności związanych z przygotowaniem próbek. Ponadto można było badać większe próbki i uzyskiwać obraz większych obszarów, a także powiększać rejony szczególnego zainteresowania. Technika ta była jednak czasochłonna i nie pozwalała na wizualizację pojedynczych nanocząsteczek. Przy użyciu konwencjonalnej metody transmisyjnej mikroskopii elektronowej o dużej rozdzielczości (ang. HRTEM, high-resolution transmission electron microscopy) wizualizacja pojedynczych cząsteczek była możliwa, ale charakteryzowało ją ograniczone pole widzenia. Poza tym przygotowanie próbki było bardziej skomplikowane. W ramach projektu NANODERM wykorzystano również po raz pierwszy technikę autoradiografii w badaniach penetracji skóry. Zespół badawczy zastosował nanocząsteczki TiO2 oraz znacznik izotopowy 48-V do zbadania szlaków penetracji skóry na podstawie przekrojów poprzecznych próbek. Do badań wykorzystano środki przeciwsłoneczne o różnym składzie chemicznym, próbki różnych rodzajów skóry, różne sposoby wstępnej obróbki skóry i różne czasy ekspozycji. W zdrowej skórze tytan wykryto w zewnętrznych warstwach naskórka, a żaden z około 500 obrazów nie wskazywał wyraźnego szlaku penetracji skóry. Nanocząsteczki TiO2 wnikały do zewnętrznych warstw naskórka w wyniku działania mechanicznego, a nie poprzez transport dyfuzyjny. Głęboka penetracja zachodziła w przypadku mieszków włosowych, ale zostałyby one oczyszczone w wyniku naturalnego wydzielania łoju. Nie uzyskano wyraźnych dowodów wpływu nanocząsteczek na komórki, jednakże według zaleceń programu NANODERM środek przeciwsłoneczny nie powinien być nanoszony na otwarte rany. Badacze doszli również do wniosku, że stosowanie środków przeciwsłonecznych z nanocząsteczkami TiO2 nie ma żadnych skutków zdrowotnych.