Нанотехнологии. Правда и вымысел
Шрифт:
Президент EnviroSystems Диана Хоффман (Diana Hoffman) утверждает, что EcoTru ® значительно снижает распространение широкого диапазона возбудителей инфекционных заболеваний, включая вирус СПИДа, кишечную палочку, сальмонелл. Препарат за пять минут убивает чрезвычайно жизнеспособную бациллу туберкулеза.
Еще в 2003 году компания получила от Агентства по охране окружающей среды США (US Environmental Protection Agency) разрешение на использование своего дезинфицирующего средства на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами. В настоящее время средство может успешно применяться в ресторанах, гостиницах, столовых и на предприятиях пищевой промышленности: заводах по производству напитков, пивоваренных заводах, молокозаводах и при мясо– и рыбопереработке. При этом практически отпадает необходимость в использовании защитной одежды и резиновых перчаток для персонала, работающего с этим препаратом.
Другим древнейшим применением наноматериалов в косметологии оказался тот факт, что красящие вещества, использовавшиеся аборигенами Австралии для нанесения ярких боевых раскрасок, а также краска для волос древнегреческих красавиц тоже содержали наночастицы, обеспечивающие очень длительный и стойкий окрашивающий эффект.
В работах Центра исследований и реставрации французских музеев (Centre de recherche et de restauration des musees de France) под
Натуральную (природную) черную окраску волосы имеют из-за наличия в поверхностном слое скоплений частиц меланина размером около 300 нм. Так как частицы галенита диаметром всего около 5 нм (сопоставимы по размеру с квантовыми точками), проникая в структуру волос при окраске, играют роль меланина, достигается устойчивое окрашивание. Достоинством древнего способа окрашивания является минимальное негативное влияние на механические свойства волоса.
Наверное, уже многие встречали в открытой продаже так называемую шунгитную воду, производители которой уверяют нас в ее уникальных оздоровительных свойствах, якобы полученных в результате воздействия на нее природных фуллеренов (рис. 75). Расскажем о такой воде немного подробнее. Дело в том, что в Карелии вблизи Онежского озера многие века существовал целебный источник, возле которого еще российский император Петр I повелел построить первый в России курорт «Марциальные воды». Люди издревле использовали целебные свойства этой воды. Особенностью ее является тот факт, что такую воду нельзя долго хранить – через несколько часов она теряет свои уникальные свойства.
Рис. 75. Бутылка марциальной воды
Проведенные в Украине и Карелии исследования показали, что марциальная вода является следствием воздействия на нее фуллеренов, содержащихся в природном минерале шунгите. Ученые считают, что происхождение шунгита, скорее всего, явилось следствием падения большого углеродного метеорита. Каждая молекула фуллерена способна формировать и удерживать вокруг себя водный кластер, размеры которого во много раз больше его собственного диаметра. Это связано с тем, что в обычной воде (Н2О) состояние и количество образующихся кластеров нестабильно (мерцающее). Кластеры существуют миллиардные доли секунды (наносекунды) и распадаются, а затем образуются вновь, то есть мерцают.
Эти водные кластеры способны оказывать антиоксидантное действие, то есть улавливать свободные радикалы, являющиеся «обломками различных органических соединений» и разрушающие живой организм. Высокими антиоксидантными свойствами обладают витамины А, С, Е, янтарная кислота и ряд других веществ.
Проведенные исследования с применением марциальных вод указывают на высокий оздоровительный эффект при раковых заболеваниях, атеросклерозе, диабете, болезнях почек и печени, нарушениях в работе мозга и т. д.
Однако у этих исследований есть и свои противники. Ряд ученых выражают озабоченность в связи с открытой продажей шунгитовой воды именно потому, что в ней, в отличие от марциальных вод, могут находиться и фрагменты фуллеренов, которые, как известно, крайне нестабильны. Употребляя воду, настоянную на шунгите, человек может выпить не только полезные кластеры. Фуллерены или их осколки с легкостью преодолевают гематоэнцефалический барьер, то есть проникают в живые ткани, в том числе и мозг. В то же время эти наноразмерные частицы могут еще и транспортировать на себе самые разные вещества, которые в норме барьер не проходят и в нервные ткани не проникают.
Применение в строительстве асбестоцементных плит (например, из них изготавливают стены ванной и туалета) во многих странах мира считается опасным. Асбест состоит из мелких игольчатых микро– и наноструктур. Шахтеры, которые добывают асбест и много лет подряд вдыхают асбестовую пыль, почти гарантированно получают рак легких из-за воздействия этой пыли. В целях заботы о здоровье во многих странах мира асбестовые конструкции демонтируют. Можно вспомнить пример со зданием правительства в бывшей Восточной Германии, которое новые власти практически снесли из-за активного применения в нем асбестовых материалов.
Нелепо предположить, что можно взять минерал (камень) из того же алюмосиликата, измельчить его, затем настоять на нем воду и предлагать потребителю. Применение шунгитовой воды должно осуществляться под строгим медицинским контролем, с длительным изучением как возможных положительных, так и отрицательных последствий.
Впервые нанотехнологические разработки в изготовлении косметических средств в 1999 году применил профессор Израильского технологического института Дов Ингман (Dov Ingman) во время научных исследований, проводимых американской компанией Leorex, которая сейчас выпускает серию самых различных нанотехнологических косметических средств для омоложения и регенерации кожи.
На постсоветском пространстве лавры первенства в применении нанотехнологий в косметологии принадлежат российской компании «Лаборатория Низар» во главе с кандидатом медицинских наук Умаром Усмановичем Ахсяновым. Предприятие имеет более чем 25-летний опыт научных исследований в медицине и косметологии и в настоящее время выпускает высокотехнологичную нанокосметику марки «DeKAROline» (рис. 76).
Нанокосметика от «Лаборатории Низар» создана в сотрудничестве со многими известными косметическими торговыми марками мира на основе запатентованной технологии «Низацелл». Как указано в рекламных проспектах фирмы, она позволяет создавать косметические средства с многокомпонентной эмульсионной системой – функциональным аналогом живой клетки – и объединить в одной рецептуре жиро– и водорастворимые вещества, а также несовместимые в обычных условиях биологически активные вещества.
Продукция «DeKAROline» представляет собой наносыворотки Beauty Now, которые содержат гиалуроновую кислоту, пептидный комплекс на основе змеиного яда и карловарскую термальную соль (в виде изотонического раствора). При этом подбор биологически активных компонентов осуществляется в соответствии с потребностями того или иного типа кожи, различного возраста, например серии Vital (+25), Triumph (+35), Renewal (+45) и Elite – комплекс для преждевременно увядшей кожи на основе карловарской минеральной соли с добавлением масел ши, жожоба и макадамского ореха.
Рис. 76. Отечественная нанокосметика «DeKAROline»
Ряд отечественных производителей, успешно применяющих в своей продукции различные достижения нанотехнологий, наоборот, этот факт не афишируют, чтобы не отпугнуть потенциальных покупателей, напуганных «наношумихой», заявлениями ряда ученых, политиков и антирекламой. Но в целом, несмотря на все вышесказанное, производство и продажа косметической, да и вообще нанотехнологической продукции, стремительно растет, а производители не боятся указывать на этикетке
Какова же ситуация с нанотехнологической косметикой у нас в стране? В 2008 году Сергей Иванов неоднозначно заявил, что нанотехнологии пока освоили только жулики, которые уже рекламируют всевозможные нанокремы. «Никто не знает, что будет с вашей рукой, когда вы ее намажете. И никакого нано там нет. Просто модное слово взяли», – предупредил первый вицепремьер. Другие жулики тем временем пытаются покуситься на 130 млрд рублей, которые государство выделило госкорпорации «Российские нанотехнологии», и представляют «завиральные и фактически неосуществимые проекты».
Следует признать, что действительно рекомендации по применению косметических средств должны основываться на длительных и всесторонних исследованиях, которых в настоящее время пока недостаточно.
Показано, что наночастицы очень опасны для мембран клеток. Например, эпителиальные клетки человека и клетки печени были разрушены наполовину через 48 часов при выдерживании их в сильно разбавленном (до 20 частей на миллиард) растворе фуллеренов. Однако установлен возможный путь предотвращения потенциального токсического действия этих молекул: чем больше гидроксильных групп связано с молекулами фуллеренов, тем менее токсичными они становятся (до 10 млн раз). Проблема лишь в том, что модифицированные фуллерены могут восстановить токсичность, например, под действием ультрафиолетовых лучей, разрушающих гидроксигруппы.
Еще в 2006 году Еврокомиссия установила допустимое содержание наночастиц в косметических средствах около 5 %. Однако проведенные в странах Европы социологические исследования свидетельствуют о том, что развитие косметических нанотехнологий существенно сдерживается отсутствием высококвалифицированных специалистов и определенными опасениями общественности (в том числе научной), которые связаны с возможными негативными последствиями влияния наночастиц на человека и окружающую среду.
Под давлением общественного мнения, 24 марта 2009 года Европарламент в первом чтении одобрил законопроект нового Косметического регламента, в том числе запрещающего использовать в производстве косметики наночастицы, если они могут представлять риск для здоровья людей. Впервые в законодательном тексте Евросоюза упоминается термин «наночастица» сразу в запрещающем контексте. В поддержку запрещающего законопроекта проголосовало подавляющее большинство парламентариев.
Решение, по мнению парламентариев, основано на том, что в мире пока проведено недостаточно исследований о влиянии наночастиц на здоровье, и многие эксперты опасаются, что наночастицы могут оказаться токсичными для организма. При этом вся косметика с наночастицами должна проходить специальную, более строгую процедуру тестирования. Европейские законодатели требуют, чтобы потенциальные риски при использовании наночастиц в косметике были всесторонне исследованы Научным комитетом ЕС по потребительским товарам.
Принятое решение одобрила не только Еврокомиссия, но и Европейская косметическая ассоциация, включающая таких крупнейших производителей косметики, как Procter & Gamble, L’Oreal, Unilever и др. Более того, Европейское общество защиты прав потребителей (BEUC) выразило беспокойство в связи с тем, что правила вступят в силу только с 2012 года, тогда как косметика с наночастицами уже вовсю продается во многих магазинах.
Как я уже отмечал, такие заявления и решения, конечно, не добавляют энтузиазма производителям, а тем более оптимизма покупателям косметической продукции, содержащей наночастицы или созданной с использованием нанотехнологий. На мой взгляд, тот факт, что нанокосметика, кремы и шампуни на основе нанотехнологий уже появились в открытой продаже, говорит о том, что они в той или иной мере востребованы потребителем (всеми нами) и не вызывают отторжения, а подтверждают свою высокую эффективность.Так, Американское национальное агентство по контролю фармацевтических препаратов и продуктов питания (Food and Drug Administration), в отличие от европейцев, пока не требует от производителей указывать на своих товарах информацию о возможном применении наноматериалов.
Например, как становится ясным из названия, «Фуллереновый крем для лица C-60» от американской компании Zelens включает фуллерены. По заверениям представителей фирмы, они первыми сумели оценить и применить в косметике возможности фуллерена С60 как средства, обладающего высоким анти-оксидантным свойством. Не случайно в 2005 году «Фуллереновый крем для лица C-60», по мнению экспертов журнала Forbes, вошел в список десяти самых популярных нанотехнологических изделий мира.
Особенно интенсивно на рынке нанокосметических средств работают японские косметологи. Нанокосметика в Стране восходящего солнца производится с 2000 года. Это и понятно, так как Япония находится впереди планеты всей по уровню нанотехнологических разработок.
Лидер по продажам в Японии, ионизированная нанокосметика по уходу за лицом и телом Nano Pure, созданная на основе натуральной плаценты и полярно-кристаллической минеральной пудры, популярна во многих странах мира и пользуется заслуженным успехом у голливудских звезд.
Факт, что именно японцы, с их очень скрупулезным отношением к проблемам безопасности и вообще качества жизни, активно и успешно продвигают нанокосметику, указывает на то, что большинство опасений все же не имеют под собой реальных оснований. Хотя следует отметить, что японские производители до настоящего времени не обязаны указывать, содержат ли наночастицы их разработки, возможно, считая, что и без этого разработчик не посмеет вредить своему народу.
В настоящее время косметика, содержащая в своем составе различные наночастицы и нанокомплексы, выпускается многими известными фирмами, например Estee Lauder, L’Oreal, Dior, Lancome Neoglis и др.
Как следует из описания нанокосметической продукции наиболее известных мировых производителей, основное назначение этой линии косметики – защита кожи от воздействия свободных радикалов, увлажнение, питание, выравнивание рельефа, лифтинг, борьба с целлюлитом и т. д. При этом также могут решаться специфические и индивидуальные проблемы кожи: акне, пигментация, воспаления.
Следует разобраться, чем же привлекли наночастицы косметологов. Дело в том, что компоненты, традиционно применяемые в косметике до недавнего времени, направлены на создание маскирующего эффекта. Не случайно появился даже саркастический аналог слова «косметика» – «штукатурка». Можно сказать, что в определенной степени даже ее эстетические возможности в настоящее время практически исчерпаны, не говоря уже об оздоравливающем или омолаживающем назначении, который в большинстве случаев вообще не ставился в задачу.
Обыкновенные компоненты, входящие в традиционную косметику, действуют только на поверхностный роговой слой, который является естественным барьером на пути инородных молекул и частиц, стремящихся попасть в организм. Этот слой состоит из корнеоцитов – мертвых клеток, заполненных фибриллярным белком кератином и образующих роговые «чешуйки» толщиной 0,2–0,4 мкм и 40 мкм в диаметре. Поэтому эффективность воздействия на живые клетки кожи крайне незначительна. Мертвые клетки, не препятствуя циркуляции воздуха (дыханию кожи), защищают организм от проникновения в него крупных водорастворимых (гидрофильных) молекул и воды (как изнутри, так и снаружи), не позволяя косметике и лечебным средствам воздействовать на внутренние участки кожи и весь организм в целом.