Små kapslar inbäddade i kläderna vi bär kan snart användas för att motverka uppkomsten av känsliga hudtillstånd.

"När människor blir äldre, de har känsligare hud, så det finns ett behov av att utveckla nya produkter för hudbehandling, sa Dr Carla Silva, teknisk chef vid Centre for Nanotechnology and Smart Materials (CENTI) i Portugal.

Denna ökade känslighet kan leda till smärtsamma bakterieinfektioner såsom dermatit, annars känt som eksem. Nuvarande behandlingar använder silverbaserade eller syntetiska antibakteriella element, men dessa kan skapa miljöfarligt avfall och kan ha negativa bieffekter.

För att bekämpa dessa bakterieinfektioner på ett miljövänligt sätt kombinerar det EU-finansierade SKHINCAPS-projektet koncentrerad växtolja med nanoteknik.

Deras lösning lägger dessa så kallade eteriska oljor i små kapslar som är hundratals gånger mindre än bredden på ett människohår. Var och en är programmerad att frigöra sin nyttolast endast i närvaro av bakterierna som orsakar hudinfektionerna.

Detta innebär att varje kapsel är i direkt kontakt med den drabbade huden så snart en infektion inträffar, öka behandlingens effektivitet.

Enligt Dr Silva, som också är projektkoordinator för SKHINCAPS, nanokapslarna är fästa på klädmaterialet med hjälp av kovalent bindning, den starkaste kemiska bindningen som finns i naturen. Detta säkerställer att kapslarna överlever tvättmaskinen och att de är osynliga för alla som har dem på sig.

Denna nanoteknik har en livslängd som är lika med plaggets, även om de aktiva ingredienserna i nanokapslarna kommer att ta slut tidigare beroende på omfattningen av hudinfektionen, och därmed på hur mycket av behandlingen som släpps när kläderna bärs.

Nanokapslarna kommer att visa sig ovärderliga för kroniska eksempatienter och de med höga nivåer av stress, såväl som äldre och diabetiker, som är särskilt utsatta för att utveckla sådana infektioner.

Och det är inte bara eteriska oljor som kan hållas i kapslarna.

Projektet visar också användningen av nanokapslar laddade med paraffin, en vaxartad fast substans med förmågan att absorbera och frigöra energi, i termokläder. Smält- eller kristallisationspunkten för paraffin ligger runt temperaturen på mänsklig hud, vilket innebär att kapslarna kan hålla användarna svala genom att absorbera energi när paraffinet smälter, eller värm upp dem genom att frigöra energi när det kristalliseras igen.

Detta kan inte bara förbättra den dagliga komforten för dem som inte kan kontrollera sin kroppstemperatur, som små barn, men också hjälpa idrottare att kontrollera sin temperatur bättre medan de tränar.

SKHINCAPS lägger också till nanokapslar laddade med vitaminer och antioxidanter för att skapa anti-aging kosmetika. Skalet på denna typ av nanokapslar kommer att skydda innehållet från förfall på grund av exponering för solljus eller förändringar i temperatur, släpper anti-aging ingredienserna endast när de kommer i kontakt med huden vid rätt temperatur och pH, maximera deras effektivitet.

Kosmetika

Ett annat EU-finansierat projekt som utvecklar nanokosmetik är PEPTICAPS. De tillsätter vitaminer, så som en, B, C och D, samt antioxidanter, inuti nanokapslar för att reparera hudskador orsakade av kemikalier eller solexponering.

Dr Damien Dupin, chef för enheten för biomaterial på IK4-CIDETEC, ett forskningscenter i Spanien, är projektkoordinator för PEPTICAPS, och lyfter fram vikten av att skydda oss själva i den kemikalierika värld vi lever i.

"I allt vi rör nu finns det kemiska produkter, " sa han. "T.ex. latexhandskar – för femtio år sedan använde ingen dem, nu gör alla det... och vissa människor får rodnad och klåda."

PEPTICAPS nanokapslar är fyllda med en speciell cocktail av vitaminer som kan skydda eller reparera huden när den utsätts för skadliga kemikalier, men de släpper dem inte förrän förhållandena utanför kapseln kräver att de gör det.

Detta inträffar när det sker en förändring i pH och/eller frisättning av ett enzym när hudirritation uppstår. De kan användas i krämer, lotioner och ansiktsmasker för att hjälpa frisk hud att återhämta sig efter kemisk skada eller solljusskada.

Projektet har testat nanokapslarna på en laboratorieodlad epidermis, ett viktigt lager av huden, gjorda av mänskliga hudceller donerade av patienter efter kosmetisk kirurgi. En fördel med detta tillvägagångssätt är att hudlagret kan irriteras på samma sätt som riktig hud, ger realistiska och validerade resultat, utan att använda djurförsök.

Teamet har kunnat visa att deras behandling är effektivare och tränger djupare in i epidermis än produkter som för närvarande finns i butik. PEPTICAPS-projektet förväntar sig att de första kosmetiska produkterna ska innehålla nanokapslarna ska vara tillgängliga 2019, i tid för att göra SKHINCAPS till en möjlig konkurrent.