Упрощение токсикологического скрининга косметики, солнцезащитных средств и фармпрепаратов с помощью микрофлюидных устройств

Учёные применяют скрининг наночастиц в средствах личной гигиены и обнаруживают, что ранее считавшиеся токсичными химические вещества могут быть безвредными.

В статье, опубликованной в Biomicrofluidics, исследователи успешно использовали микрочипы, чтобы продемонстрировать, что диоксид титана — химическое вещество, содержащееся в большинстве солнцезащитных кремов, — не только нетоксичен, но и обеспечивает защиту клеток кожи от ультрафиолетового повреждения.

Из-за своего микроскопического размера наночастицы материала не обладают теми же физическими, химическими, механическими или оптическими свойствами, что и тот же материал в большем масштабе. Это означает, что вещество, которое может быть нетоксичным в большем масштабе, может оказаться токсичным в меньшем, и наоборот.

Автор Крейг Прист отметил, что наноматериал, включённый в средство личной гигиены, может оставаться на теле в течение многих часов и подвергаться воздействию воздуха, влаги, света и тепла, а также пота, масел и кожного сала. Это может как усилить, так и уменьшить токсичность.

Авторы выбрали для исследования УФ-излучение из-за его простоты и потенциала для включения в мультипараметрическое исследование взаимодействия наночастиц с внешними стрессорами, такими как солнечный свет.

Предыдущие методы скрининга нанотоксичности были трудоёмкими и длительными. Микрофлюидные устройства открывают оптимистичное будущее для анализа наночастиц, предлагая снижение стоимости, малые объёмы образцов, управляемость и воспроизводимость.

«Наночастицы содержатся во многих продуктах и сильно различаются. Именно размер, форма, материал и поверхностные свойства определяют, безопасна частица или вредна, но огромное количество комбинаций свойств означает, что скрининг чрезвычайно сложен», — сказал Прист.

Учёные развили предыдущие исследования, в которых тестировались микрофлюидные процессы скрининга для таких химических веществ, как цианистый калий, циклогексимид и химиотерапевтические препараты. Главное преимущество использования микрофлюидных устройств — их способность проводить множественные тесты с использованием малых объёмов образцов в компактном формате микрочипа.

«Наши результаты помогут ускорить разработку микрофлюидных скрининговых чипов и со временем могут лечь в основу стандартизированного скрининга новых наночастиц до их попадания в продукты или окружающую среду», — заявил Прист.

Ожидается, что это исследование ускорит тестирование токсичности потребительских продуктов личной гигиены, а также повысит безопасность и регулирование в отношении наночастиц.