Сотрудники отдела «Новые материалы» ХФ ТГУ совместно с коллегами из Института общей и неорганической химии (ИОНХ, Москва) и Института микробиологии и вирусологии НАН Украины (Киев) разработали технологию использования наночастиц диоксида церия (СеО2) для защиты кожи человека от солнечной радиации. В отличие от широко используемых в косметической промышленности диоксида титана и диоксида цинка, это соединение является безвредным. Более того, доказано, что двуокись церия «работает» как антисептик и ускоряет заживление ран.
— Сам по себе СеО2 не является открытием,– говорит руководитель международной лаборатории «Полифункциональные материалы», входящей в состав отдела «Новые материалы», профессор, д.т.н. Людмила Борило. – Бактериостатические эффекты соединений церия были обнаружены еще в конце девятнадцатого столетия, что быстро привело к их использованию в качестве кожных антисептиков в медицине и ветеринарии.
На протяжении нескольких десятилетий диоксид церия и материалы на его основе применяются в промышленности, в том числе в производстве топливных элементов, сенсоров, трехмаршрутных катализаторов и т.д. Но в последнее десятилетие CeO2 привлекает внимание исследователей в качестве неорганического антиоксиданта, способного эффективно защищать живые системы от окислительного стресса, в качестве компонента антимикробных и антивирусных препаратов, а также эффективного УФ-фильтра в составе солнцезащитной косметики.
В настоящее время в качестве УФ-фильтров в солнцезащитной косметике широко используют нанокристаллические материалы — диоксид титана и диоксид цинка. Однако доказано, что наночастицы TiO2 могут вызывать поражение нервных клеток мозга, лимфоцитов крови, лимфобластоидных клеток. Активность наночастиц TiO2 особенно возрастает под действием ультрафиолета (фотокаталитическое действие). Образующиеся при этом свободные радикалы легко разрушают не только компоненты косметических средств, но и клетки кожи.
Наконец, порошки диоксида титана и оксида цинка рассеивают и видимый свет, вследствие чего кожа приобретает белый оттенок. Ученые лаборатории «Полифункциональные материалы» нашли совершенно иной и абсолютно безвредный способ защиты кожи от солнечной радиации. В качестве УФ – фильтра они применяют коллоидный раствор оксида церия.
– В наших исследованиях доказано, что солнцезащитный фактор (SPF) косметических препаратов, содержащих наночастицы диоксида церия, превосходит показатели для композиций, содержащих традиционные неорганические УФ-фильтры, почти в два раза, – говорит один из главных разработчиков новой технологии заведующий Лабораторией синтеза функциональных материалов и переработки минерального сырья ИОНХ и сотрудник лаборатории «Полифункциональные материалы» ТГУ, д.х.н.Владимир Иванов. – Более того, наночастицы диоксида церия обладают выраженным защитным действием против активных форм кислорода и свободных радикалов, образующихся при УФ-излучении.
Полученные нами данные открывают перспективу использования золей наночастиц СеО2 не только в составе профилактических препаратов, защищающих клетки от УФ-облучения, но и в качестве терапевтических препаратов при лечении ожогов разной этиологии, солнечных в том числе. В настоящее время разработка проходит доклинические испытания в одном из медицинских институтов столицы.
Для справки:
Сотрудники отдела «Новые материалы электротехнической и химической промышленности» под руководством профессора, д.т.н.Владимира Козика создают полифункциональные материалы и работают на стыке нескольких наук: химии, физики и биологии. В копилке отдела масса самых разных изобретений – от медицины, электроники и светотехники, эффективных катализаторов, строительных материалов нового поколения до солнечной энергетики.