Nanopartikler blaffer sig langs hårstrå

I shampoo annoncer, hår ser altid ud som et skinnende, glat overflade. Men for fysikere, der kigger ind i mikroskoper, håroverfladen ser meget mere robust ud, da den er lavet af savtand, skraldelignende vægte. I en ny teoretisk undersøgelse offentliggjort i EPJ E , Matthias Radtke og Roland Netz har demonstreret, at massage af hår kan hjælpe med at anvende lægemiddelbehandling - indkapslet i nanopartikler fanget i kanalerne dannet omkring individuelle hår - til hårrødderne. Dette skyldes, at den oscillerende bevægelse af massagen styrer den måde, hvorpå disse partikler transporteres.

Dette fænomen blev tidligere opdaget i eksperimenter med prøver af svinekød, som blev dirigeret af Jürgen Lademann, hudlæge på Charité-klinikken i Berlin, Tyskland, og hans hold. Det er også relevant i mikroskopisk skala, i transporten på mikrotubuli, der foregår i to retninger mellem cellerne i vores kroppe. I modsætning hertil, disse resultater kunne også hjælpe med at finde måder at forhindre, at skadelige nanopartikler transporteres langs hår til de forkerte steder.

I deres arbejde, forfatterne skabte en model, hvor en nanopartikel bevæger sig mellem to asymmetriske overflader. Ved at bruge standardmodeller af tilfældig bevægelse, de bevægede den ene overflade på en oscillerende måde i forhold til den anden. De demonstrerede i kraft af deres bølgede overflader, at kanaler skabt mellem individuelle hår og den omgivende hud fører til, at nanopartikler bliver suget ind i hårsækkene, hvis håret masseres, takket være en "skralde"-mekanisme.

Yderligere, forfatterne bestemte optimale transportforhold for forskellige overfladestrukturer ved at variere kørselsfrekvensen, partikelstørrelse, og amplituden af ​​den korrugerede overflade. De fandt ud af, at skraldeeffekten skifter fra en blinkende til en skubbeeffekt, når oscillationen skifter fra vinkelret til parallel med hvilefladen, henholdsvis. Radtke og Netz fandt også ud af, at nanopartiklers hastighed og evne til at diffundere i høj grad forbedres af den parallelle oscillerende bevægelse.