Fot. Dr inż. Małgorzata Miastkowska, źródło: NanoLekGel

Dlaczego do projektu wybrano zagadnienie terapii laserowej?

Laseroterpia stanowi aż 21% wszystkich zabiegów wykonywanych w gabinetach medycyny estetycznej. Jest często jedynym ratunkiem dla osób borykających się z poważnymi problemami skórnymi, takimi jak: trądzik różowaty, gruczolaki potowe i łojowe, naczyniaki płaskie, blizny czy rozstępy. Bezpośrednio po zabiegu laserem frakcyjnym jednak skóra poddana terapii jest obrzęknięta, zaczerwieniona i bardzo rozgrzana. Dlatego tak ważne jest stosowanie okładów chłodzących, a także opatrunków z soli fizjologicznej i kremów przyspieszających gojenie. Wychodząc naprzeciw tym oczekiwaniom, nasz zespół opracował nowatorską formułę na bazie hydrożelu, do którego wprowadzono lipidową nanodyspersję zawierającą hydrofobowe składniki aktywne, posiadające zdolność głębokiego wnikania w tkankę skóry i wspomagania jej regeneracji.

Pani projekt zdobył największą liczbę punktów ze wszystkich zgłoszonych do „Inkubatora Innowacyjności 4.0”. Jak długo trwał proces powstawania projektu na tak wysokim poziomie, ile osób przy nim pracowało oraz jak dobierała Pani ekspertów do swojego zespołu?

Prace nad pisaniem projektu trwały trzy miesiące, ale pomysł na bio-maskę zrodził się znacznie wcześniej, w wyniku współpracy mojej i dr inż. Katarzyny Bialik-Wąs. Pomyślałyśmy, że możemy połączyć formy fizykochemiczne, jakimi są nanodyspersje lipidowe (czym ja się zajmuję) oraz matryce hydrożelowe (przedmiot badań dr Bialik-Wąs) w jedną całość – hybrydę. Następnie zaprosiłyśmy do współpracy dr inż. Annę Sienkiewicz jako specjalistę ds. analiz fizykochemicznych i materiałów polimerowych oraz dr inż. Agnieszkę Kulawik-Pióro jako specjalistę ds. analiz aparaturowych. Tak powstał doskonale uzupełniający się zespół.

Jakie były główne założenia i cele projektu?

Celem projektu było opracowanie nowatorskiej formuły na bazie hydrożelu, do której wprowadzono lipidową nanodyspersję zawierającą hydrofobowe składniki aktywne, posiadające zdolność głębokiego wnikania w tkankę skóry i wspomagania jej regeneracji. W związku z tym, że po zabiegu laserowym skóra twarzy jest lekko oparzona, własności chłodzące i nawilżające hydrożelu dodatkowo mogą przynieść pacjentowi natychmiastową ulgę. Przeprowadzone badania in vitro i aparaturowe potwierdziły, że założony cel projektu został skutecznie zrealizowany.

Dlaczego połączenie hydrożel-nanodyspersja może przynieść lepsze efekty w regeneracji skóry niż dotychczasowe rozwiązania?

Bio-maska została tak zaprojektowana, aby umożliwić szybkie uwolnienie zawartych w niej składników aktywnych, wydłużyć czas kontaktu preparatu ze skórą oraz zwiększyć stopień nawilżenia skóry poprzez utworzenie jednocześnie hydrofilowego i hydrofobowego filmu. Tak otrzymana bio-maska łączy cechy dotychczas stosowanych różnych rozwiązań rynkowych – masek z tkanin, okładów chłodzących oraz kremów powszechnie używanych po laseroterapii. Proponowany produkt jest całkowicie biodegradowalny, ekologiczny, odpowiedni dla wegan, wykazując przy tym szerokie spektrum działania, które potwierdzono badaniami in vitro oraz aplikacyjnymi.

Dlaczego zdecydowano się na wykorzystanie tak małych cząsteczek, jakimi są nanodyspersje lipidowe?

Nanodyspersje lipidowe ze względu na mały rozmiar cząstek fazy wewnętrznej (poniżej 500 nm) mogą dostarczać hydrofobowe składniki aktywne w głębsze warstwy skóry, co przekłada się na  zwiększoną skuteczność preparatu w regeneracji skóry. Ze względu na swój skład (m.in. naturalne oleje roślinne) są całkowicie biokompatybilne i bezpieczne dla organizmu ludzkiego.

Jakie wyniki dostarczyły badania in vitro? Czy proponowane składniki przyniosły zadowalające efekty, czy musiały nastąpić jakieś zmiany?

Próbki bio-maski przebadano pod kątem cytotoksyczności wobec komórek ludzkich fibroblastów skóry (linii komórkowej NHDF) w warunkach in vitro. Wszystkie testowane materiały osadzone z komórkami fibroblastów nie wykazały toksyczności po 12 oraz 24 godzinach. Z kolei proces glikacji białek, czyli dołączenia reszt cukrowych do łańcucha proteinowego, może osłabiać usieciowanie struktury tkanki skórnej, wywołując proces starzenia się. Zaobserwowano pozytywny efekt bio-maski, hamujący glikację kolagenu oraz elastyny, co ma istotny wpływ na utrzymanie integralności strukturalnej, elastycznej i funkcjonalnej skóry. Natomiast badania aparaturowe przeprowadzono na pięciu ochotnikach – kobietach w wieku 23-35 lat. Po 60 minutach od zastosowania produktu zaobserwowano, że nawilżenie skóry wzrasta o 91,1%, a jej elastyczność – o 86,81%. Erythema (rumień) – parametr opisujący lokalne zaczerwienienie powierzchni skóry – został zredukowany o 9,12%, a wrażliwość skóry – o 26,98%. Zaobserwowano także spadek ubytku transepidermalnej utraty wody z naskórka (TEWL) na poziomie 28,74%.

W jakim stopniu założenia projektu pokryły się z rzeczywistością?

Opracowanie technologii otrzymywania hybrydy było dużym wyzwaniem ze względu na różny charakter chemiczny obu nośników, czyli lipidowej nanodyspersji i hydrofilowej matrycy hydrożelowej. Punktem krytycznym całego procesu był dobór odpowiedniego składu kompozycji tak, aby uzyskać właściwą elastyczność i wytrzymałość. Na szczęście wszystkie przeszkody udało nam się pokonać i finalnie otrzymałyśmy produkt lepszy niż nasze pierwotne założenia.

Rozwiązanie, które proponuje Pani zespół, ma być 100% biodegradowalne. Czy było to od początku koniecznym dla Pani warunkiem?

Od początku starałyśmy się zaprojektować cały proces otrzymywania maski zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, uwzględniając bardzo ważne dla środowiska trendy waterless i upcyklingu. Gotowy produkt w 100% zawiera składniki pochodzenia naturalnego, jest  całkowicie biodegradowalny i bezpieczny dla środowiska.