Ob Quantenpunkte die Haut durchdringen können oder nicht, hängt hauptsächlich von zwei Parametern ab: (1) dem Zustand der Haut (verletzt oder intakt) und (2) den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Quantenpunkte selbst.

 

Mit Hilfe von Schweinehaut wurde untersucht, ob Quantenpunkte die intakte Haut durchdringen können oder nicht [1,2]. Hierzu wurde die Schweinehaut in einem speziellen Versuchsaufbau mit Blut durchspült, das unterschiedliche Quantenpunkte enthielt. Je nach Oberflächenmodifikation konnten mehr oder weniger Quantenpunkte in Kapillaren der Haut detektiert werden. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass unter bestimmten Voraussetzungen ein Übertritt der Quantenpunkte aus dem Blut in die Haut möglich ist [1]. Des Weiteren bestätigt es frühere Resultate der gleichen Forschergruppe, die auch in vitro zeigen, dass Hautzellen Quantenpunkte mit unterschiedlichen Oberflächen unterschiedlich gut aufgenommen werden können [3].

Im gleichen Hautmodell und ebenfalls in Hautzellen (im in vitro Versuch) wurden Effekte von Quantenpunkten untersucht, die oberflächlich auf die Haut aufgetragen wurden [2]. In diesem Fall drangen Quantenpunkte mit einer speziellen Beschichtung nur in die oberste, aus toten Zellen bestehende, Hornschicht der Haut ein. Die Vitalität lebendiger Hautzellen hingegen nahm im in vitro Versuch mit steigender Quantenpunkt-Konzentration ab [2,4].

 

Um den Einfluss von Quantenpunkten auf von der Sonne geschädigte Haut zu untersuchen, wurde die Haut von Mäusen mit UV-Licht bestrahlt und anschließend oberflächlich mit Quantenpunkten behandelt [5]. Es konnte gezeigt werden, dass im Vergleich zu unbehandelter Haut, nach UV-Bestrahlung mehr Quantenpunkte in tiefere Hautschichten eindringen konnten. Die Wissenschaftler schließen daraus, dass die Eindringtiefe von Quantenpunkten stark vom Gesundheitszustand der Haut aber auch von den Eigenschaften der Quantenpunkte selbst (z.B. Größe, Oberflächenchemie) abhängt [5].

Zudem wurden verschiedene Verletzungsarten der Haut in Maus- und Rattenmodellen untersucht. Verglichen wurden die sogenannte „Tape-Stripping-Methode“, welche lediglich die oberste Hautschicht, also die Hornschicht, entfernt; eine oberflächliche Behandlung mit einer entfettenden Chemikalie (Aceton), Hautabschürfungen, die auch tiefer liegende Hautschichten verletzen, sowie Dehnung der Haut. Lediglich nach Hautabschürfungen konnten Quantenpunkte bis in tiefere Hautschichten vordringen [4,6,7]. Darüber hinaus konnten in Tieren mit Hautabschürfungen etwa 2 % der ursprünglich aufgetragenen Cadmium-Menge (aus dem Cadmium-Selenid-Kern der Quantenpunkte) sowohl in der Lymphe als auch in der Leber detektiert werden. Dies deutet darauf hin, dass ab einer gewissen Schwere der Hautschädigung Quantenpunkte nicht nur bis in tiefe Hautschichten vordringen können, sondern sich sogar über die Blutbahn im Körper verteilen könnten [4,7] – dies gilt zumindest für die hier untersuchten Quantenpunkte in diesem speziellen Maus-Haut-Modell.

 

Zusammenfassend lässt sich aus diesen Daten schließen, dass nur ein sehr geringer Anteil oberflächlich verabreichter Quantenpunkte die intakte Haut durchdringen kann. Sollte die Haut jedoch beschädigt sein und somit das Eindringen der Quantenpunkte erleichtern, besteht eventuell die Möglichkeit, dass Zellen tieferliegender Hautschichten beeinträchtigt bzw. Entzündungsreaktionen ausgelöst werden.

 

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  1. Lee, HA et al. (2007), Nano Lett, 7(9): 2865-2870.
  2. Zhang, LW et al. (2008), Toxicol Appl Pharmacol, 228(2): 200-211.
  3. Ryman-Rasmussen, JP et al. (2007), Nano Lett, 7(5): 1344-1348.
  4. Bottrill, M et al. (2011), Chem Commun (Camb), 47(25): 7039-7050.
  5. Mortensen, LJ et al. (2008), Nano Lett, 8(9): 2779-2787.
  6. Zhang, LW et al. (2008), Skin Pharmacol Physiol, 21(3): 166-180.
  7. Gopee, NV et al. (2009), Toxicol Sci, 111(1): 37-48.

 

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