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Nanopartikel in Sonnenschutzprodukten |
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Was sind eigentlich Nanopartikel?
Ihren Namen verdanken Nanopartikel ihrer Größe: Es handelt sich um kleinste Teilchen im Nanometerbereich. Ein Nanometer (nm) entspricht 10−9 = 0,000 000 001 Meter. Damit sind Nanopartikel wesentlich kleiner als zum Beispiel Körperzellen oder Bakterien, die eine Größe von > 1,5 µm aufweisen (1000 nm = 1 µm).
Unterschieden werden kann zwischen natürlichen und synthetisch hergestellten Nanopartikeln. Natürliche Nanopartikel entstehen zum Beispiel bei Waldbränden, und es gibt auch einige Mineralien, die natürlicherweise in Form von Nanopartikeln vorliegen. Andere Nanopartikel finden sich z. B. in Auto- oder Industrieabgasen.
Synthetisch hergestellte Nanopartikel bestehen zum Beispiel aus gewebeverträglichen organischen (im Sinne von kohlenstoffhaltigen) Kunststoffen, Polysacchariden oder Eiweißen mit unterschiedlichen Grundeigenschaften. Es gibt aber auch Metalle oder anorganische, also kohlenstofffreie, Mineralien, Pigmente bzw. Metalloxide, die in Form kleinster Teilchen verarbeitet werden.
Verwendet werden Nanopartikel in unterschiedlichsten Bereichen von Medizin und Technik. In der Medizin versucht man, die ultrafeinen Partikel als Träger von Wirk- bzw. Arzneistoffen zu nutzen. Dabei werden die Arzneistoffe an die Trägermaterialien gebunden oder darin eingebaut. Ziel ist es, die Arzneistoffe mit Hilfe dieser kleinsten Teilchen gezielt an den Ort der Wirkung zu bringen („drug targeting“) und dort kontrolliert freizusetzen. Man hofft, dass dadurch zum Beispiel Krebsmedikamente wirksamer und verträglicher werden.
Um die viel versprechenden Trägersysteme in der Medizin breit nutzen zu können, fehlen jedoch oftmals noch Daten zur langfristigen Sicherheit und Verträglichkeit für Mensch und Umwelt.
Nanopartikel als Sonnenschutz
Im kosmetischen Bereich, in Sonnenschutzprodukten, finden mineralische Nanopartikel aus Titandioxid und Zinkoxid bereits recht breite Anwendung.
Mineralische Pigmente sind in der Lage, Licht durch Reflexion, Streuung und Absorption abzuschwächen. In Form der „Makropigmente“ werden sie daher schon seit Jahrzehnten als so genannte physikalische oder anorganische UV-Filter eingesetzt. Durch Reflexion und Streuung des sichtbaren Lichts auf der Haut erscheint diese allerdings wie „geweißelt“. Daran hat man sich früher oft gestört, wenn man Sonnencremes mit mineralischen UV-Filtern aufgetragen hat. Durch moderne Verarbeitungsprozesse können die Pigmente heute so weit verkleinert werden, dass sie nicht größer als etwa 100 nm sind. Der Vorteil dieser „Mikropigmente“ ist, dass sie das sichtbare Licht nicht mehr reflektieren und streuen und die Haut nach der Anwendung nicht mehr weiß erscheint.
Mikropigmente sind sowohl allein als auch in Kombination mit so genannten chemischen UV-Filtern erhältlich.
Wie sicher sind Sonnenschutzpräparate mit Nanopartikeln?
Da Nanopartikel kleiner sind als die Zellen der Haut, ergeben sich insbesondere folgende Bedenken: Können diese Partikel die Hautschutzbarriere durchdringen und in tiefere Hautschichten oder sogar ins Blutsystem gelangen und sich im Organismus anreichern? Dieser Fragestellung haben sich bereits einige dermatologische Forschungsgruppen angenommen. Anhand von experimentellen Studien mit Haut- und Tiermodellen sowie mit freiwilligen Probanden wurde untersucht, ob und in welchem Ausmaß die mineralischen Nanopartikel Titandioxid und Zinkoxid die Hautbarriere bzw. die oberste Hautschicht durchdringen können.
Eine Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse wurde kürzlich in der Fachzeitschrift „Der Hautarzt“ veröffentlicht. Ergebnis war, dass sich die Mikropigmente nach längerfristiger Anwendung tatsächlich in der obersten Hautschicht, der Hornschicht wiederfinden ließen. Dies spricht nach Ansicht der Experten zunächst einmal für eine „optimale Verteilung“von Sonnenschutzmitteln. Des Weiteren zeigte sich, dass Nanopartikel tief in die Haarfollikel eindringen können. Was bedeutet das?
Die oberste Hautschicht, die zugleich auch Hautbarriere ist, besteht im Wesentlichen aus abgestorbenen Hornzellen (Korneozyten). Einstülpungen der abgrenzenden Hautschicht in tiefere „lebende“ Hautschichten befinden sich im Bereich der Haarfollikel, in denen das Haar gebildet wird. Diese mit einem Haar, mit abgestorbenen Hornzellen und Hauttalg gefüllten Follikel können Nanopartikel wie ein Reservoir für einige Tage aufnehmen. Allerdings haben auch die Haarfollikel eine Barriere nach „innen“. So konnten bisher keine Hinweise darauf gefunden werden, dass die Mikropigmente durch die Wand des gesunden Haarfollikels hindurch penetrieren konnten. Ein Gefährdungspotenzial durch Partikel ≥ 40 nm auf gesunder Haut sehen die Experten daher nicht. Anders könnte es sich jedoch bei sehr kleinen Teilchen (kleiner als 40 nm) bzw. auf geschädigter Haut verhalten. Hierzu liegen noch keine ausreichenden Daten vor.
Quelle:
Redaktion hautstadt; Lademann J., Meinke M., Sterry W., Patzelt A. Hautarzt 2009; 60: 305-309; Wolf P. Hautarzt 2009; 60: 285-293.
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