摘要

納米技術是研究尺寸小於100納米的小粒子的科學應用。納米顆粒，由於它們的大小，有特殊的物理化學性質，這是不同於衍生體材料。這些納米顆粒最近被用於各種診斷和治療目的，特別適合在皮膚病學領域使用。本文簡要討論了納米顆粒的類型，納米顆粒在皮膚和美容醫學中的當前和潛在用途。還在審查中增加了對任意使用納米顆粒的潛在危害的說明。

關鍵字

皮膚病;醫學;納米顆粒;納米技術

簡介

納米科學，顧名思義(nanos，希臘語=侏儒)，是對至少一維在1到100納米範圍內的小粒子的科學研究。納米技術是科學知識在各種診斷和治療目的上的應用[1]。這項技術已經啟動了一個指數級擴張的行業，專家們認為它仍處於初級階段，它有望在診斷和治療方麵帶來醫學革命，因為納米顆粒被認為更具體、更有效、更可定製和更經濟。納米顆粒的物理和化學性質可能與具有更大顆粒的類似材料截然不同，這為現有物質[2]的新用途打開了令人興奮的大門。納米皮膚學是利用納米技術在各種皮膚疾病的預防、診斷和治療以及美容領域中的應用。

被認為是納米技術之父的理查德·費曼(Richard Feynman)是第一個提出分子和原子可以被操縱形成肉眼看不到的小成分概念的人。“納米技術”一詞由穀口則雄教授於1974年提出，指的是“一個原子一個原子或一個分子一個分子地分離、鞏固和變形材料的過程”[4]。從那時起，納米技術已經成為一個快速發展的領域，受到製藥工業、醫療專業人員和患者的極大興趣。

皮膚穿透局部配方

皮膚是人體最大的器官之一，為納米粒子提供了充分的發揮作用的機會。然而，任何旨在全身作用的局部給藥係統都必須穿過由表麵脂質、角質層和其他表皮層形成的屏障，才能到達血管所在的真皮層。物質通過三種途徑中的一種穿過上皮屏障。跨細胞滲透，物質需要通過角質層細胞和細胞間脂質[5];經闌尾滲透，溶質通過毛囊和汗管[6];以及細胞間滲透，溶質通過角質層細胞間的細胞外脂質曲折地通過。大於500道爾頓的顆粒不能通過完整的皮膚[8]。毛囊可以起到微通道的作用，並被用作這種較大顆粒[9]進入的管道。研究表明，10微米大小的顆粒可以穿透毛囊孔[10]。納米技術通過在特定部位釋放活性物質、增加穩定性、確保充分接觸、提高穩定性和減少對化學增強劑[11]的需求，有助於藥物的滲透。

不同類型的納米粒子

納米粒子可以根據大小、形狀、結構、物理和化學性質進行分類。納米顆粒可以是帶有磷脂覆蓋的球形，稱為脂質體，或帶有聚合物膜的囊泡，稱為納米膠囊[12]。水基中的脂質顆粒稱為固體脂質納米顆粒，具有水合光保護性能[13]。藥物可與脂類結合，增加藥物載藥量，靶向釋放[14]。具有樹枝狀結構的半聚合納米顆粒稱為樹狀大分子，而那些排成立方體狀的則稱為立方體。富勒烯是碳原子排列在空心管，球或橢圓[15]的形式。納米晶體是10-400納米大小的顆粒的晶體排列，用於輸送難溶性藥物[16]。金和銀納米顆粒具有很強的殺菌性能。被稱為niosomal的非離子表麵活性劑囊泡具有高滲透性和穩定性[17]。微海綿是一種微孔微珠，具有可控的藥物釋放特性，對摩擦、溫度、pH值和濕度有特別的響應。 Virosomes are viral proteins in liposomes and utilized in vaccines [4].

應用程序

納米技術在皮膚病學和美容學中的各種應用包括(表1):

表1:納米粒子及其在皮膚美容學中的應用

• 抗菌:洗必泰納米乳具有長期持久的效果，因為藥物從顆粒[19]的核心緩慢釋放。納米銀和氧化鈦納米顆粒通過對細胞成分有毒而起到防腐劑的作用[20,21]。
• 光保護劑:鋅和鈦納米顆粒不會在皮膚上留下白色殘留物，具有美容效果，同時它們還能吸收和反射紫外線。脂質體和sln增強了防曬霜中鈦和鋅氧化物的滲透力和穩定性。
• 皮脂腺疾病:阿達帕二烯與聚乳酸等納米顆粒聚合後療效較好[23]。當SLNs[24]給藥時，類維生素a的刺激性較小。過氧化苯甲酰微球在市場上有售，由於刺激性較小，患者很容易接受。
• 炎性皮膚病:類固醇脂質體製劑出現皮膚萎縮等副作用的幾率較低[26]。水中的油納米乳液具有更小的乳化材料尺寸，這有助於皮膚屏障紊亂(如特應性皮炎)患者神經酰胺的替換，並具有不油膩的感覺和感覺紋理增強的額外優勢。他克莫司在SLNs[27]中具有更好的穿透性、增強的療效和更高的安全性。細胞毒性藥物如甲氨喋呤和環孢黴素以sln、膠質納米顆粒、納米晶體等形式加入，以降低它們的毒性並提高治療效果[28,29]。研究表明，如果藥物與sln和納米結構脂質載體(NLC)[30]結合，則局部補骨脂素的遞送效果更好。sln也被用來包封鬼臼毒素，以治療生殖器疣[31]。
• 頭發疾病:脂質體包裹米諾地爾和非那雄胺具有較好的滲透性和較小的副作用[32,33]。
• 腫瘤疾病:基於納米技術的化療藥物可以更好地提供，需要更低的劑量和減少不良反應。脂質體、膠束、碳納米管、納米金顆粒和樹狀大分子已被用於相同的[34]。攪拌納米顆粒結合單克隆抗體和激素已用於光熱治療靶向腫瘤細胞，並對正常相鄰組織[35]的損傷最小。
• 激光:納米金顆粒被用作特定的發色團，引起顯微組織損傷[36]。
• 化妝品和抗衰老產品:納米顆粒已被用於除臭劑、香水、洗發水、護發素、口紅、眼影和剃須後乳液等產品中[37,38]。幾丁質納米纖維是由天然多糖製成的，由於易於被酶代謝，所以是安全的。這些顆粒是成纖維細胞的增殖物，膠原合成和炎症細胞的調節劑。這有助於減少皺紋和光老化，並被認為能促進傷口愈合。含有納米粒的類維生素a素被用於通過致緊皮膚、減少光損傷和提亮皮膚來減少皺紋。絲膠納米顆粒已被報道可修複受損的頭發角質層[41]。基於納米顆粒的頭發拉直器對頭發的傷害較輕。基於納米顆粒的指甲油、指甲油和指甲油可以防止劃傷和開裂。納米銀顆粒，如指甲油，可能用於治療甲菌病[2]。二氧化矽納米顆粒用於口紅，使色素均勻分散，美容效果更好。
• 疫苗:局部注射疫苗激活免疫有望用於治療皮膚和全身感染以及各種腫瘤[42]。具有濾泡給藥途徑的脂質體[43]已被提出。
• 診斷用途:基於納米顆粒的診斷工具應該具有更高的敏感性和特異性，需要較少的組織。光纖製成的織物可用於繪製痣和測量病變的尺寸，而量熱評估可檢測炎症[44]。金納米顆粒被用作傳感器[45]的標簽。具有熒光特性的半導體納米粒子被稱為量子點，可以用來識別前哨淋巴結[46]。Nanopunch是一種從甲基質[47]等部位收集活檢材料的新方法。納米技術的最新診斷應用包括拉曼光譜、光學相幹層析成像、7-T磁共振成像、熱成像和多光子激光掃描顯微鏡[48]。

納米技術的風險

越來越多的人暴露在納米顆粒中，經皮進入、吸入和攝入是常見的接觸途徑[1,49]。皮膚是一個很大的器官，是納米顆粒進入的重要入口;當皮膚屏障因傷口或某些皮炎而被破壞時，滲透大大增加，允許更大的分子通過[50]。呼吸途徑涉及使用霧化化妝品，如香水或生產這類產品。吸入後經嗅覺神經進入大腦已有記錄[51]。口紅和唇彩等化妝品在攝入後可能進入人體。納米顆粒的毒性被解釋為由於它們的體積小，導致表麵積與體積比[52]呈指數增長。毒性的其他決定因素包括化學成分、電荷、濃度、表麵塗層、形狀和溶解度。當宿主的排泄機製有缺陷時，可能會發生毒性，最好的例子是由於釓[53]積累導致腎衰竭患者發生腎源性係統性纖維化。含有鋅和鈦氧化物納米顆粒的防曬霜在角質層積聚，將其應用於屏障異常的皮膚似乎有風險[1,54]。 Titanium oxide generates free radicals on UV exposure and can lead to DNA damage and chromosomal mutations apart from damage to cell constituents [55]. Several在活的有機體內關於防曬霜中納米顆粒的安全性的研究已經完成，沒有毒性作用，因為這些顆粒不能穿透完整的皮膚屏障[56,57]。碳納米管已被報道在實驗動物[58]中引起肉芽腫。量子點納米顆粒有可能穿透新生兒表皮角質形成細胞並誘導炎症[59]。研究表明，對細菌有毒的納米銀顆粒也會損害成纖維細胞和角質形成細胞，因此人們對納米銀顆粒表示擔憂[60,61]。含有納米顆粒的化妝品有可能誘發異物肉芽腫和肉芽腫性唇炎[62]。納米顆粒是一種活性很高的顆粒，通過與蛋白質發生反應，具有作為過敏原或半抗原的潛力，可與MHC嵌入的自我肽、T細胞識別和免疫反應形成複合物[10,63]。金屬氧化物對人胎肺成纖維細胞有致畸作用體外研究[64]、小鼠模型中的顱神經和生殖係統[65]以及碳納米顆粒均顯示可降低小鼠模型中的精子數量[66]。納米顆粒在製造過程中和消費者使用後釋放到水、空氣、土壤和食品中，也對環境造成潛在危害[67]。

結論

納米技術是一門新的科學分支，被認為在醫學領域的診斷和治療方麵具有巨大的潛力。皮膚病學和美容學尤其有可能從它所擁有的巨大前景中受益。然而，在更大規模地使用這些粒子之前，需要解決有關這些粒子安全性的某些問題。

相互競爭的利益

作者聲明他們沒有競爭利益。

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文章類型:評論文章

引用:Arif T, Adil M(2016)納米技術的皮膚病學視角。Int J Nanomed Nanosurg 2(2): doi http://dx.doi.org/10.16966/2470- 3206.112

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收到日期:2016年2月18日

接受日期:2016年4月26日

發表日期:2016年4月29日(