Ультрафиолетовый свет можно разделить на 3 компонента: UVA (320-400нм), UVB (280-320нм), UVC (200-280нм). UVC практически полностью поглощается озоновым слоем, а UVA и UVB вполне могут достигнуть земной поверхности и имеют поэтому физиологическую значимость. UV излучение может повредить кожный покров человека и тогда возникают солнечные ожоги, фотостарение, морщины, пигментные пятна и даже онкологические заболевания. Это излучение прямо или косвенно приводит к повреждению ДНК, а также способствует образованию химически активного кислорода, который вызывает синтез матрикса металлопротеиназ (matrix metalloproteinases,MMPs). MMP обычно можно обнаружить в подкожных тканях, подверженных UV облучению. Наиболее вредоносным является MMP-1 (интерстициальная коллагеназа, interstitial collagenase), который может привести к образованию рака или преждевременному старению кожи.
Существует огромное множество UV-блокеров как органических, так и неограничесикх. Однако некоторые хорошо поглощают UV-лучи и обладают высокой токсичностью, а другие – наоборот (к примеру, TiO2, воздействие которого на человеческий организм до конца не выявлено, считается, что наночастицы оксида титана вызывают поражение мозговых нервных клеток).
Авторы статьи синтезировали наночастицы γ-Fe2O3 в оболочке из двух ПАВов для получения водорастворимой формы (олеиновая кислота и этилен гликоль) различные по размерам (8,7 нм, 9 нм, 12 нм) и соотношению Fe2+/Fe3+ (1, 1/2, 2/3). Данные XRD и SEM приведены на рис. 1-2.
Затем частицы помещались в специально подготовленную культуру человеческой кожной ткани и проводились эксперименты по изучению влияния UV облучения и токсичности наночастиц γ-Fe2O3 на данные клетки (полученные данные приведены на рис.3-6).
Проделанная работа показала, что смесь частиц γ-Fe2O3 различных размеров является наиболее эффективным UV-блокером, чем смесь, содержащая частицы одинаковых размеров. Этот результат можно связать с разнонаправленной ориентацией, движением и поляризацией данных частиц. В среднем применение наночастиц γ-Fe2O3позволяет снизить активность MMP-1 на 50-60%, к тому же они практически не токсичны. Таким образом, наночастицы γ-Fe2O3 являются прекрасным кандидатом на новый неорганический UV-блокер.
