Ученые из Brigham and Women's Hospital утверждают, что крошечные частицы, чей диаметр составляет лишь миллиардные доли метра (суммарный диаметр двух тысяч частиц примерно соответствует диаметру волоса человека), могут подарить надежду на излечение миллионам больным, страдающим аллергией на любые материалы и предметы, содержащие никель, начиная от украшений и монет до мобильных телефонов.
Результаты исследования появились в начале апреля 2011 г. в интернет-журнале Nature Nanotechnology. В статье описан новый подход к предотвращению развития распространенных форм кожной аллергии.
Во всем мире миллионы людей страдают от аллергических реакций, вызванных металлом никелем, который входит в состав самых различных материалов. Только в США этим видом аллергии страдает от 10% до 50% населения, что составляет приблизительно 30-45 миллионов человек. У пациентов с аллергией на никель при контакте с металлом на коже возникает сыпь и развивается сильный зуд. В интернете можно найти большое количество статьей, посвященных контактным дерматитам, обусловленным воздействием никеля.
Несмотря на то, что количество металла в определенных предметах обихода во многих странах регулируется законодательно, эффективное решение этой проблемы пока не найдено.
«Один из методов лечения аллергии заключался в нанесении на кожу крема, содержащего специальные вещества, которые соединяются с никелем до его проникновения в кожу. Однако такой подход для большинства пациентов оказался неэффективным, так как эти вещества проникают в кожу и оказывают на организм токсическое действие. Иногда люди даже покрывают украшения, которые носят, лаком для ногтей, чтобы создать границу между кожей и ионами никеля. Однако этот метод не может ограничить все воздействия на кожу, например, человек пользуется монетами и носит часы», - сказал руководитель исследования профессор Джеффри Карп (Jeffrey Karp), который сам страдает от аллергии на никель.
Результаты исследования Карпа и его коллег, одним из которых является известный дерматолог из Гарвардской Медицинской Школы и Главной Больницы Массачусетса (Massachusetts General Hospital) доктор Р. Рокс Эндерсон (R. Rox Anderson), показали, что наночастицы, содержащие кальций, могут стать безопасным решением проблемы аллергии на никель. При нанесении на кожу разработанного учеными крема содержащиеся в нем наночастицы эффективно захватывают и блокируют никель, предотвращая его попадание в организм. Более того, используемые наночастицы не могут проникнуть в организм через кожу. Крем, «впитавший» никель, может быть легко смыт водой.
«Несмотря на кремы-барьеры, противовоспалительные лекарственные препараты, попытки избегать соприкосновения с никелем, этот металл продолжает лидировать в списке причин развития кожных аллергических реакций. Создание наночастиц, которые связываются с аллергеном, в данном случае - с никелем, но не проникают в кожу, является новой стратегией лечения больных. Это большая надежда в маленькой упаковке!» - объяснил Андерсон.
«Мы предполагаем, что пациенты смогут наносить наш крем так же, как обычный крем для рук», - рассказал один из авторов статьи Правин Кумар Вемула (Praveen Kumar Vemula).
Идея решения данной проблемы возникла во время встречи специалиста в области наночастиц Карпа и дерматолога Андерсона. Исследователи быстро договорились и начали работать, сосредоточив свое внимание на соединениях, содержащих кальций, поскольку известно, что кальций связывает никель. Затем ученые начали поиск наночастиц, изготовленных из подходящих соединений. Карп знал, что наночастицы смогут эффективно блокировать никель благодаря их огромной суммарной поверхностной площади.
Ученые старались найти наночастицы определенного размера. «Мы хотели, чтобы частицы были достаточно большими для того, чтобы не проникать в кожу; при этом они должны были быть достаточно маленькими для того, чтобы эффективно захватывать никель», - сказал Вемула. В результате исследователи остановились на размере частиц от 70 до 500 нанометров в диаметре. Они также сократили время, необходимое для внедрения новой технологии на рынок, поскольку изначально исследовали наночастицы, признанные безопасными для применения Управлением по контролю качества продуктов и лекарств (Food and Drug Administration).
Ученые нашли два соединения, которые соответствовали всем необходимым критериям, а именно – карбонат кальция и фосфат кальция. Наночастицы из этих соединений были добавлены в крем для рук, который затем был протестирован в различных экспериментальных условиях. Например, ученые наносили крем на образцы кожи, взятые у животных, а также на кожу животных, у которых была искусственно вызвана аллергия на никель, и проверяли эффективность крема в присутствии искусственного пота, потому что, как известно, пот усугубляет аллергию, ускоряя «выход» никеля из металла. Кроме того, были проведены испытания нового крема при концентрациях никеля, во много раз превышающих концентрацию металла в повседневных условиях.
«Мы смогли показать, что частицы действительно с высокой эффективностью захватывают никель и способны предотвратить развитие воспаления у никель-сенсибилизированных животных, - сказал руководитель работы, – Кроме того, снизив концентрацию наночастиц в креме в 11 раз, можно получить такой же эффект, как и при использовании другого распространенного средства, связывающего никель. Существенным недостатком последнего является его проникновение в кожу, а даже небольшое его количество может вызвать местное и общее токсическое воздействие».
В статье, посвященной данному исследованию, сказано: «результаты показывают, что наночастицы могут эффективно предотвратить проникновение никеля в кожу, и таким образом могут остановить контактный дерматит, вызванный воздействием никеля».
Команда исследователей уже получила патент на изобретение и планирует в скором времени внедрить его в практику.
По материалам: Brigham and Women's Hospital
Источник: Cbio.ru
