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Coloración del cabello a base de nanotubos

Las industrias cosmética y farmacéutica invierten en formulaciones para coloración del cabello. Ademas de productos para la apariencia, también se estudian el tratamiento del cuero cabelludo o enfermedades del cabello.

Hay tintes permanentes, semipermanentes y temporales, dependiendo de la estructura molecular y las capacidades de penetración de la cutícula. Los colorantes permanentes tienen aminas aromáticas (para-fenilendiamina) y acopladores (p. Ej., Resorcinol y meta-aminofenoles) en presencia de un oxidante fuerte (peróxido de hidrógeno) y un agente alcalinizante (amoníaco). Se pueden crear una multitud de colores, basados en acopladores azul, rojo y amarillo-verde. Las moléculas de tinte temporales no penetran en la capa de la cutícula y se adhieren a la superficie externa por fuerzas débiles. También se encuentran colorantes seguros y naturales en las frutas y plantas.

Las formulaciones de coloración del cabello deben examinarse para determinar su toxicidad, desde dermatitis de contacto alérgica e irritaciones de la piel hasta carcinogenicidad . El alto pH alcalino y el peróxido de hidrógeno en los tintes oxidativos contribuyen al daño del tallo del cabello y a menudo causan alergias. Otra preocupación es que las moléculas de tinte irritante alcanzan el cuero cabelludo y la piel de la cara. Nuevos estudios han mostrado métodos de coloración del cabello basados en un recubrimiento de autoensamblaje de nanotubos. Además estas envolturas podrían disminuir la toxicidad de los tintes, para una coloración segura del cabello.

Nanotubos características

Los nanotubos, materiales a nanoescala con forma tubular, son prometedores para la encapsulación de colorantes, produciendo nanopigmentos versátiles y estables. A pesar de las muchas aplicaciones de ingeniería de los nanotubos de carbono, alguno de ellos no son seguros para el cuidado de la salud. Otros tipos de nanotubos son más prometedores debido a su procesamiento acuoso no tóxico. Son nanotubos de arcilla de haloisita naturales (HNT), nanotubos de sílice, nanotubos de nitruro de boro y nanotubos de vanadato de níquel. 

Nanotubos de haloisita

Los nanotubos de arcilla de haloisita (HNT) son estructuras inorgánicas de paredes múltiples de 50–70 nm de diámetro externo, 10–20 nm de diámetro interno y 500–1000 nm de longitud. Pertenecientes al grupo de los filosilicatos (silicatos en láminas), estos tubos son láminas de aluminosilicato laminado, que aparecen como cilindros alargados. Al igual que muchos minerales formados naturalmente, las moléculas de agua están incrustadas entre las láminas de las paredes. Así imparten un mayor espacio entre capas espirales consecutivas de 0.7 a 1.0 nm. El volumen de la luz se puede aumentar ampliando el diámetro de la luz para una mayor capacidad de carga de colorante / fármaco.

Se puede cargar una variedad de colorantes en la luz, y el perfil de liberación sostenida hace que la haloisita sea un material de suministro eficiente. Agregando su baja toxicidad, disponibilidad y bajo precio, los HNT parecen ser un nanomaterial competitivo para la investigación y aplicaciones biomédicas .

Coloración del cabello

Un estudio reciente exploró el potencial de los nanotubos de arcilla para aplicaciones cosméticas a través del autoensamblaje. La técnica combinó la selectividad de la carga de la luz, la liberación sostenida de tintes activos y el autoensamblaje de los nanotubos en la superficie exterior del cabello.
El proceso aprovecha la estructura mesoporosa del cabello. En un ambiente acuoso, las cutículas se abren y permiten que la dispersión de la haloisita ingrese al espacio entre cutícula. Allí el microconfinamiento alinea los tubos bajo la influencia de las fuerzas capilares durante el secado. El colorante encapsulado en haloisita puede ser soluble en agua, o soluble solo en solventes orgánicos. Por lo tanto, la carga de los nanotubos de arcilla puede realizarse a partir de cualquier solución.

Una característica crucial del proceso de recubrimiento es la modificación selectiva de la luz de arcilla cargada positivamente por la adsorción de anfifílicos negativos. Estos permiten la encapsulación de agentes hidrofóbicos que cambian el color del cabello gris viejo a marrón vivo brillante a través del proceso de ensamblaje. El recubrimiento se origina en las cutículas y luego se extiende por todo el cabello.
Típicamente, la fuga de tintes cargados en nanotubos de haloisita ocurre durante 10-15 h, que excede el tiempo posible para la exposición del cabello al agua. Incluso este tinte filtrado permanecerá en el cabello, preservando el color.

Propiedades de los nanotubos de carbono

Los materiales de carbono, particularmente los basados en grafeno, también han demostrado ser prometedores para el teñido del cabello. Las láminas a base de grafeno, obtenidas por exfoliación de polvos de grafito en presencia de agentes oxidantes fuertes, se presentan como óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido. Las nanohojas a base de grafeno se mezclaron con quitosano, produciendo nanoformulaciones de color. Esto demostró un procedimiento libre de tóxicos para teñir el cabello de color claro con tonos oscuros, que van del marrón al negro. Estas formulaciones exhibieron una resistencia a múltiples champús y también capacidades antiestáticas y de disipación de calor.

Los nanotubos de carbono (CNT) químicamente funcionalizados, sintetizados para teñir el cabello, las cejas o las pestañas, generalmente siguen pasos bien definidos. Cubren la superficie objetivo con una capa polimérica (amina, catiónica o aniónica), seguido del contacto con el CNT químicamente funcionalizado para La primera capa colorante. Ciclos repetidos adicionales permiten la formación de múltiples capas intercaladas, reforzando el color final. Los mecanismos de recubrimiento simples, al sumergir en dispersiones de CNT, producen un color negro en el cabello gris blanqueado y no blanqueado. Los colorantes CNT basados en péptidos, formados por el acoplamiento de un péptido de unión al cabello a la superficie del nanotubo, forman composiciones dibloque y aumentan la afinidad al cabello por conjugación covalente.

La necesidad de innovación en tintes para el cabello está aumentando con una demanda creciente. Las solicitudes son que el proceso de coloración sea menos irritante. La nanotecnología puede cambiar el panorama de las ciencias cosméticas y biomédicas . Estas nuevas vías son prometedoras para abrir nuevas formulaciones basadas en nanotubos para el suministro de tinte para el cabello, con mayor eficiencia y mayor seguridad de la biotecnología.

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