Skin cell targeting with self-assembled ligand addressed nanoemulsion droplets

Abstract

Synopsis Dermo-pharmacy and cosmetic industries have utilized nanotechnologies for two decades. Initially proposed as vector systems for encapsulation of actives, they gained interest in increasing cutaneous bioavailability. Here, we assay the benefits of self-assembled nanoemulsions bearing ligands for targeting specific skin cells. Nanoemulsions, small droplets ranging typically from 20nm to 150nm, possess key properties for further use in cosmetics: long-term stability, optical transparency, extended range of textures and versatility. We investigated this nanoemulsion system and show ability to encapsulate a range of cosmetic actives with various physicochemical properties. Furthermore, this nanoemulsion presents a low cytotoxicity and is capable of directly targeting skin cells through simple addition of specific ligand in a one-step production protocol. This is of interest for increasing bioavailability of actives encapsulated into nanoemulsion droplets which may have penetrated the skin barrier to specific skin cell. Taken together, these chemical and in vitro observations suggest follow-up with in vivo models. Resume L'utilisation des nanotechnologies en cosmetique et en dermo-pharmacie a commencee il y a vingt ans. Initialement simples vecteurs pour l'encapsulation d'actifs, de nombreux systemes nanoparticulaires ont ete developpes afin d'ameliorer la biodisponibilte cutanee des actifs. Dans notre etude nous proposons un systeme de nanoemulsion pour le ciblage specifique de certaines cellules cutanees, dont les gouttelettes presentent des ligands auto-assembles en surface. Les nanoemulsions, dont la taille des gouttelettes varie entre 20 et 150nm, offrent de nombreux avantages dans leur utilisation en cosmetique: une stabilite prolongee, une transparence optique, une texture modifiable et une polyvalence d'emploi. Nous avons effectivement demontre la possibilite d'utiliser ces nanoemulsions afin d'encapsuler des actifs ayant des proprietes physicochimiques differentes, sans affecter la stabilite du systeme. De plus, ces nanoemulsions presentent une cytotoxicite minime et sont capables de cibler specifiquement certaines cellules cutanees par simple ajout de ligands specifiques lors de leur production en une etape. Ces nanoemulsions offrent un interet majeur dans l'amelioration de la biodisponibilite des actifs encapsules en concentrant les gouttelettes ayant traversees la barriere cutanee sur les cellules cibles. Les caracteristiques physico-chimiques ainsi que les observations in vitro realisees dans cette etude encouragent a tester ces nanoemulsions sur modele in vivo.