Als Mingjun Zhang seinen Sohn im Hof ​​spielte, wurde er mit einer brennenden Frage getroffen: "Was macht den Efeu in seinem Hinterhof an den Zaun so fest?"

Diese einfache Frage hat zu einer bahnbrechenden Entdeckung geführt, dass die winzigen Partikel, die aus Efeu-Wurzeln abgesondert werden, in vielen bahnbrechenden Anwendungen eingesetzt werden können, wie zB militärische Technologien, medizinische Klebstoffe und Medikamentenabgabe und zuletzt Sonnenblock.

Zhang, Associate Professor für Biomedizinische Technik an der University of Tennessee, Knoxville, zusammen mit seinem Forscherteam und seinen Mitarbeitern, hat festgestellt, dass Efeu-Nanopartikel die Haut vor UV-Strahlung mindestens viermal besser schützen können als die auf Metall basierenden Sonnenblöcke, die auf den Regalen gefunden wurden heute.

"Die Entdeckung der Efeu-Nanopartikel-Anwendung auf den Sonnenschutz wurde durch ein echtes Bedürfnis ausgelöst. Während ich bei einer Konferenz über Toxizitätsprobleme bei der Verwendung von metallbasierten Nanopartikeln auf Sonnenschutz hörte, fragte ich mich:" Warum versuch nicht natürlich vorkommende organische Nanopartikel? ", Sagte Zhang.

Zhang spekulierte die verborgene Kraft des Grüns in einem gelblichen Material, das vom Efeu für das Oberflächenklettern ausgeschieden wurde. Er legte dieses Material auf einen Siliciumwafer und untersuchte es unter einem Atomkraftmikroskop und war überrascht von dem, was sie fanden - viele Nanopartikel, winzige Partikel, die 1000 mal dünner waren als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Die Eigenschaften dieser kleinen Bits schaffen die Fähigkeit für die Weinblätter, fast 2 Millionen mehr als ihr Gewicht zu halten. Es hat auch die Fähigkeit, aufzusaugen und zu zerstreuen Licht, das integral ist für Sonnenschutzmittel.

"Nanopartikel zeigen aufgrund des großen Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisses einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, Licht zu absorbieren und zu streuen", sagte Zhang. "Titaniumdioxid und Zinkoxid werden derzeit aus dem gleichen Grund für Sonnenschutzmittel verwendet, aber die Efeu-Nanopartikel Sind gleichmäßiger als die metallbasierten Nanopartikel und haben einzigartige Materialeigenschaften, die dazu beitragen können, die Absorption und Streuung von Licht zu verbessern und besser als Sonnenblocker zu dienen."

Die Studie des Teams zeigt, dass Efeu-Nanopartikel die Auslöschung von ultraviolettem Licht mindestens viermal besser verbessern können als ihre Metallgegenstücke. Darüber hinaus können die heute verwendeten metallbasierten Sonnenschutzmittel Gesundheitsrisiken darstellen. Zhang stellt fest, dass einige Studien gezeigt haben, dass die kleinen Metalloxide im Sonnenschutz in Organen wie Leber oder Gehirn aufwickeln können.

Ivy-Nanopartikel hingegen weisen eine bessere Biokompatibilität mit Mensch und Umwelt auf. Die Studien des Teams zeigen, dass die Efeu-Nanopartikel weniger giftig für Säugetierzellen waren, ein begrenztes Potenzial haben, durch die menschliche Haut zu durchdringen und leicht biologisch abbaubar sind.

"Im Allgemeinen ist es nicht sinnvoll, mehr metallbasierte Nanopartikel für kosmetische Anwendungen zu haben. Sie sind ein wichtiges Anliegen für die Umwelt. Natürlich vorkommende Nanopartikel aus Pflanzen scheinen eine bessere Wahl zu sein, zumal sie nachgewiesen wurden Weniger giftig und leicht biologisch abbaubar sein ", sagte Zhang.

Sonnenschutzmittel, die mit Efeu-Nanopartikeln hergestellt wurden, müssen nach dem Schwimmen nicht wieder aufgetragen werden. Das ist, weil die Nanopartikel der Pflanze ein bisschen mehr Klebstoff sind, so dass Sonnenschutzmittel, die mit ihnen hergestellt werden, sich nicht so leicht abwaschen können wie herkömmliche Sonnenschutzmittel. Und während Sonnenschutzmittel, die mit metallbasierten Nanopartikeln hergestellt wurden, der Haut eine weiße Färbung verleihen, sind Sonnenschutzmittel, die mit Efeu-Nanopartikeln hergestellt wurden, praktisch unsichtbar, wenn sie auf die Haut aufgetragen werden.

Zhang arbeitete mit Assistant Professor Zhili Zhang, Diplom-Student Lijin Xia und Post-Doktorand Forscher Scott Lenaghan und Quanshui Li in der Abteilung für Mechanik, Luft- und Raumfahrt und Biomedizinische Technik.

Quelle: Universität von Tennessee bei Knoxville

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