La microscopio laser confocal es una herramienta muy útil para comprender cómo las nanopartículas formuladas interactúan con nuestra piel.
Las tecnologías de imágenes se pueden dividir en dos grupos principales. Estos incluyen aquellas que requieren recolección y procesamiento de muestras invasivas (p. ej., microscopía electrónica, espectrometría de masas y microscopía de iluminación estructurada de súper resolución) y aquellas que pueden usarse en entornos de recolección de datos no invasivos.
¿Qué es un Microscopio Láser Confocal?
Un Microscopio Láser Confocal es una herramienta avanzada de microscopía que utiliza un rayo láser focalizado para obtener imágenes detalladas de muestras biológicas o materiales en una sola sección delgada a la vez.
Este tipo de microscopio es particularmente útil para la visualización tridimensional de estructuras celulares y componentes microscópicos.
Aquí hay algunas características clave del Microscopio Láser Confocal:
Rayo Láser Focalizado
Detección de Luz Emitida
Imágenes Ópticas Seccionadas
Eliminación de Luz Fuera del Plano Focal
Mayor Profundidad de Penetración
Imágenes en Tiempo Real
Fluorescencia
La microscopía de fluorescencia, la microscopía confocal, la espectroscopia de dispersión anti-Stokes Raman coherente y la tomografía de coherencia óptica entran en la última categoría. Las pruebas de productos cosméticos y para el cuidado de la piel son más informativas cuando se realizan en voluntarios. Esto hace inviables las técnicas de análisis invasivas o disruptivas y respalda el uso de tecnologías de imágenes no invasivas. La combinación de imágenes no invasivas y muestreo de microbiopsia mínimamente invasiva para obtener imágenes y datos moleculares combinados es el futuro de las pruebas de productos para el cuidado de la piel.
¿Cómo Puede el Microscopio Láser Confocal Mejorar la Calidad de Nuestros Cosméticos?
Los avances en la ciencia de los materiales han llevado a que las partículas metálicas de tamaño nanométrico estén cada vez más disponibles para las formulaciones. Las nanopartículas se incluyen habitualmente en productos para el cuidado de la piel y cosméticos por diversas razones. Por ejemplo, las nanopartículas (NP) de óxido de zinc (ZnO) y dióxido de titanio (TiO2 ) se incorporan regularmente a los protectores solares como agentes bloqueadores físicos de los rayos ultravioleta A (UVA) y ultravioleta B (UVB). También se introdujeron nanopartículas de poli(ácido láctico -coglicólico) (PLGA) como portador de administración transdérmica para aplicaciones cosméticas. A medida que avance la nanotecnología, se desarrollarán más nanomateriales nuevos. Es imperativo caracterizar nuevos materiales y comprender sus interacciones con sistemas biológicos complejos como la piel.
El Microscopio Láser Confocal tiene varias aplicaciones prácticas en la industria cosmética, permitiendo un análisis detallado de ingredientes, formulaciones y efectos en la piel. Aquí hay algunas aplicaciones clave.
Estudio de Estructuras Cutáneas:
Permite examinar la epidermis y la dermis con gran detalle. Esto es crucial para comprender cómo los productos cosméticos interactúan con las capas de la piel y cómo afectan las estructuras celulares.
Evaluación de Penetración de Ingredientes Activos:
Facilita el seguimiento de la penetración de ingredientes activos en la piel. Esto es esencial para garantizar que los componentes beneficiosos de los productos cosméticos lleguen a las capas específicas de la piel.
Análisis de Texturas y Formulaciones:
Permite examinar la textura de los productos cosméticos, como cremas, geles y lociones, a nivel microscópico. Esto es útil para evaluar la uniformidad y la calidad de las formulaciones.
Observación de Efectos en la Piel:
Facilita la observación de los efectos de los productos cosméticos en la piel, como la hidratación, la reducción de arrugas y otros cambios estructurales.
Seguimiento de Procesos de Absorción y Liberación:
Permite estudiar cómo se absorben y liberan los ingredientes en la piel con el tiempo, lo que es fundamental para comprender la eficacia a lo largo del uso continuo.
Investigación de Pigmentación y Melanina:
Útil para el análisis de pigmentación cutánea y melanina. Esto es importante para el desarrollo de productos que aborden problemas de pigmentación, como manchas oscuras y decoloración.
Estudio de Reacciones Cutáneas:
Permite observar las reacciones cutáneas a diferentes productos, identificando posibles irritaciones o efectos adversos.
Desarrollo de Nuevos Ingredientes:
Ayuda en la investigación y desarrollo de nuevos ingredientes cosméticos al proporcionar información detallada sobre su interacción con la piel.
El estándar de oro para la obtención de imágenes y caracterización de nanopartículas es la microscopía electrónica. La microscopía electrónica de barrido (SEM) y la microscopía electrónica de transmisión (TEM) son las dos clases principales de microscopía electrónica. SEM se utiliza comúnmente para evaluar los resultados de las pruebas de cosméticos. Pero la técnica también se ha aplicado con frecuencia antes de comenzar estudios cosméticos para predecir las interacciones biológicas cosméticas.
Además de la caracterización de nanopartículas, se empleó SEM para investigar el impacto de productos cosméticos para el cabello comunes, como decolorantes, tintes y champús y acondicionadores, en las propiedades del cabello. SEM puede proporcionar datos morfológicos, como cambios en la morfología del cabello, incluida la rotura o levantamiento de escamas cuticulares y el desgarro y fragmentación de las cutículas. TEM, por otro lado, es el estándar de oro para visualizar nanopartículas en tejidos o células y su tamaño y distribución.
A pesar de las considerables ventajas de la microscopía electrónica, este enfoque tiene importantes inconvenientes. La preparación de muestras para imágenes es un proceso largo y requiere un alto nivel de habilidad y capacitación. La recolección de muestras es invasiva y a menudo requiere seccionar las muestras, restringiéndolas a un solo uso. Este proceso hace que las evaluaciones en tiempo real y los estudios puntuales no sean prácticos. La microscopía electrónica también tiende a generar artefactos a partir de residuos del proceso de preparación de muestras, así como de las propias nanopartículas. Esto puede dificultar la distinción entre nanopartículas y materiales biológicos, como componentes celulares o desechos.
Las imágenes de microscopía electrónica también carecen de contraste en comparación con otras técnicas de imágenes no invasivas. Por lo tanto, aunque es un estándar de oro para la ciencia de materiales, no es el enfoque más apropiado para responder preguntas sobre las interacciones entre las formulaciones de productos para el cuidado de la piel y la piel voluntaria.
Confocal
La microscopía confocal de fotón único, más comúnmente conocida como microscopía confocal de barrido láser (LSCM), es una de las técnicas de obtención de imágenes en tiempo real no invasivas más utilizadas. Está basada en fluorescencia que captura imágenes de alta resolución enfocando luz coherente a través de un filtro estenopeico. Eliminando así la luz desenfocada desde arriba o debajo de la muestra antes de que llegue al detector. La capacidad de LSCM para seccionar ópticamente muestras biológicas sin comprometer su estructura proporciona una opción para que los investigadores comprendan las interacciones de las nanopartículas con la piel. A parir de esa información pueden caracterizar la distribución, la penetración y la vía general de administración de nanopartículas y biomoléculas a través de la barrera cutánea.
Sin embargo, la capacidad del LSCM para visualizar la estructura morfológica de muestras biológicas depende de la configuración del microscopio (es decir, tipo de láser y óptica). La visualización de la morfología celular de las muestras normalmente requiere el uso de un láser dentro del rango visible o infrarrojo cercano.
La microscopía confocal de reflectancia (RCM) es una forma de LSCM que utiliza el espectro visible al infrarrojo cercano para proporcionar secciones ópticas frontales de la piel con una resolución cuasi histológica. RCM se ha utilizado clínicamente para el diagnóstico diferencial de carcinoma de células basales y melanoma, además de una serie de otras afecciones dermatológicas.
Fuerza atómica (AFM) para la investigación de cosméticos
¿Cómo Se Integra el Microscopio Láser Confocal en el Proceso de Desarrollo de Nuevos Cosméticos?
Los fabricantes de cosméticos continúan evaluando las formulaciones e ingredientes actuales para mejorar la calidad y seguridad de sus productos. Los investigadores cosméticos necesitan numerosas herramientas analíticas para estudiar todos los aspectos de la formulación de un producto cosmético. Esto incluye la composición química, la química de la superficie, la topografía, la adhesión y las propiedades nanomecánicas. Además, también deben evaluar la compatibilidad y toxicidad de estos compuestos con las células, los tejidos y la piel.
Como herramienta nanomecánica y de caracterización de superficies, el AFM desempeña un papel importante en la investigación fundamental de estos materiales. Específicamente, el AFM se usa en análisis de partículas, estructura de proteínas, estructura y rigidez del cabello, eficacia de los tensioactivos y mediciones nanomecánicas de células vivas, tejidos y piel. Los puntos fuertes de AFM incluyen topografía de alta resolución, obtención de imágenes en un entorno apropiado (en líquido y a una temperatura relevante), intercambio de fluidos para permitir mediciones dinámicas, obtención de imágenes a velocidades de adquisición más altas, como 1 fotograma por segundo (hasta 45 fotogramas por segundo), y propiedades nanomecánicas.
Microscopía para la Excelencia: Calidad en Cosmética
Dos áreas en las que la microscopís se ha utilizado más en la investigación cosmética son la morfología y nanomecánica del cabello y en estudios dinámicos de alta velocidad de tensioactivos.
Es clave confiar en empresas que ofrezcan servicios de microscopía de calidad con tecnología actualizada de forma constante. Esto mejora significativamente la calidad de los productos cosméticos y, por ende, la satisfacción del cliente.
