Sonoforeza i jonoforeza - teoria, czyli jak to działa

Wprowadzanie substancji aktywnych przez skórę może odbywać się na kilka sposobów. Najbardziej znany i najczęściej stosowany to wprowadzanie pasywne, gdzie aplikuje się na powierzchnię skóry np. krem i czeka aż krem się wchłonie. Sposób najbardziej powszechny, jednocześnie najmniej skuteczny. W gabinetach kosmetycznych stosuje się jeszcze dwa inne sposoby, które zdecydowanie zwiększają penetrację substancji aktywnych wewnątrz skóry, a co za tym idzie zwiększają efekt kosmetyczny/terapeutyczny zabiegu.

Sonoforeza
Pierwszym sposobem wprowadzania w zasadzie każdego rodzaju substancji aktywnej małocząsteczkowej jest sonoforeza, czyli wprowadzanie za pomocą ultradźwięków.

Wyobraźmy sobie drobnozirniste sito i wilgotny, wieloziarnisty piasek, przy czym tylko najdrobniejsze ziarna są w stanie przecisnąc się przez oczka sita. Układ taki w przybliżeniu ma przypominać naszą skóre (sito) i substancje aktywne wewnątrz kremu (ziarna piasku mniejsze od oczek sita).

Łatwo domyśleć się, że bardzo mała część ziaren przedostanie się przez oczka sita bo po pierwsze piasek jest wilgotny (cząstki przyklejają się do siebie), a po drugie tylko niewielka część całej masy piasku ma ziarna mniejsze od oczek sita i wogóle jest w stanie przecisnac się przez oczka. Najlepszą metodą żeby pomóc ziarnom w przedostaniu się z górnych warstw do dolnych i samej powierzchni sita jest potrząsanie nim. Metoda tak stara jak sito. Potrząsając więc sitem odpowiednio długo jesteśmy w stanie z bardzo dobrą skutecznością wyciągnąc z mieszaniny niemalże cały materiał o rozmiarach mniejszych niż oczka sita. I tak właśnie działają ultradźwięki. Ultradźwięki to nic innego jak dźwięki o wysokiej częstotliwości. Częstotliwość, czyli właściwość fizyczna opisująca ich natężenie jest wyrażana w Hercach, a Herc to jednosta wyrażona przez 1/sekunda. Dla przykładu, jeśli wbijamy gwóźdź i uderzamy młotkiem co sekundę, wówczas uderzamy z czestotliwością 1Hz. Co maja jednak ulradźwięki i herce do sita? Ultradźwięki wywołują drgania (dźwięk to nic innego jak fala mechaniczna), które prowadzą do tego, że materia w ośrodku poddanym ulradźwiękom bardzo szybo przemieszcza się. Teraz podobieństwo między sitem, piaskiem i potrząsaniem a skóra, kremem i ultradźwiękami jest bardziej oczywiste. Dodam, że ultradźwięki stosowane w kosmetyce mają natężenie od kilku tysięcy do kliku milionów Herców.

Jonoforeza
Nazywana również jontoforezą, polega na wprowadzaniu substancji aktywnych pod skórę przy użyciu różnicy potencjałów, czyli prądu (stałego). W przeciwieństwie do sonoforezy nie jest to metoda uniwersalna i nie wszystkie substancje da się skutecznie wprowadzić tą metodą. Pierwszym ograniczeniem, takim samym jak w przypadku sonoforezy jest rozmiar cząstek substancji aktywnej - muszą być one dostatecznie małe by przecisnąć się przez skórę. To jednak nie wszystko. W przypadku sonoforezy siłą sprawczą, która przepycha cząstki są ultradźwięki, w przypadku jonoforezy jest to różnica potencjałów przekazana przez 2 elektrody, która działa tylko wtedy, gdy substancja aktywna jest w postacji jonowej (lub kompleksu z ładunkiem). Najłatwiej wyjaśnić ten mechanizm na prostym przykładzie soli kuchennej. Sól kuchenna o wzorze chemicznym NaCl jest normalnie ciałem stałym. W wodzie jednak sól swietnie się rozpuszcza i jednocześnie następuje rozerwanie wiązan jonowych, czyli forma obecna w roztworze wodnym to Na+ oraz Cl-. Wyobraźmy sobie, ze Na+ to substancja aktywna a Cl- jest substancja obojętna nie wywierajaca żadnego efektu terapeutycznego. Wiele substancji stosowanych czy to w kosmetyce czy leków w medycynie występuje właśnie w postaci soli, gdzie duży kation (rzadziej anion) jest właśnie odpowiedzialny za efekt terapeutyczny podczas gdy przeciwjon jest terapeutycznie obojętny (choć może wpływać na rozpuszczalność i inne właściwości fizyczne soli, dlatego jego dobór w procesie projektowania substancji aktywnych nie jest bez znaczenia). Jeśli więc wiemy, hipotetycznie, ze jon Na+ obecny w soli kuchennej wywiera działanie terapeutyczne po wniknięciu przez skórę, wówczas należy przeprowadzić NaCl do roztworu, zagęścić go (używając np. glikolu polietylenowego), zaaplikować taką postać na powierzchnię skóry i... No właśnie i wspomóc penetrację przez przyłożenia napięcia. Kluczową kwestią jest właściwy dobór elektrod mając na uwadze ogólną zasadę, że ładunki jednoimienne się odpychają a różnoimienne przyciągają. W tym przypadku elektroda bierna (elektroda do której podłączony jest klient) jest elektrodą ujemną (katodą), a alektrodą czynną ktorą prowadzi po skórze kosmetyczka jest elektroda dodatnia (anoda). Niestety, wiele kosmetyczek zapomina o tym i próbuje wprowadzić kationy używając pasywnej elektrody dodatniej i odwrotnie, aniony, używajac pasywnej elektrody ujemnej. Jedynym zdecydowanie widocznym efektem takiego zabiegu jest... mniejszy balast w portfelu. Co więcej, z autopsji znam przypadek dużego dystrybutora znanej marki profesjonalnej, którego konsultantka na pytanie jakiej elektrody użyć jako pasywnej do wprowadzania substancji X odpowiedziała... "obojętnie". Kiedy powiedziałam o tym mężowi, chemikowi i farmaceucie, odpowiedział krótko: "a zapytaj tej pani czy jak siada na toalecie to tyłkiem do góry czy do dołu. Czy też obojętne??:)". Warto więc zapytać kosmetyczkę co wprowadza, w jakiej formie (cząsteczki obojętne czy substancja aktywna w postaci jonowej ewentualnie kompleksu z ładunkiem) i jakiej elektrody używa jako elektrody pasywnej/aktywnej.