Nedostatok očkovania vedie každý rok k asi 1,5 miliónu úmrtí, ktorým sa dá zabrániť, hlavne v rozvojových krajinách. Jedným z faktorov, ktoré sťažujú očkovacie kampane v týchto krajinách, je skutočnosť, že existuje malá infraštruktúra na uchovávanie lekárskych záznamov, takže často neexistuje jednoduchý spôsob, ako určiť, kto konkrétnu vakcínu potrebuje.

Vedci z MIT teraz vyvinuli nový spôsob zaznamenávania histórie očkovania pacientov: ukladanie údajov vo vzorke farbiva neviditeľného voľným okom, ktoré sa dodáva pod kožu súčasne s vakcínou.

„V oblastiach, kde sa papierové očkovacie preukazy často strácajú alebo vôbec neexistujú a elektronických databáz je neúrekom, by táto technológia mohla umožniť rýchle a anonymné zistenie histórie očkovania pacientov, aby sa zabezpečilo, že každé dieťa bude očkované,“ hovorí Kevin McHugh, bývalý postdoktor MIT, ktorý je teraz odborným asistentom bioinžinierstva na Rice University.

Vedci preukázali, že ich nové farbivo, ktoré sa skladá z nanokryštálov nazývaných kvantové bodky, môže zostať najmenej päť rokov pod kožou, kde vyžaruje blízke infračervené svetlo, ktoré dokáže detegovať špeciálne vybavený smartphone.

McHugh a bývalý hosťujúci vedec Lihong Jing sú hlavnými autormi štúdie, ktorá sa dnes objavuje v časopise Science Translational Medicine. Hlavnými autormi príspevku sú Ana Jaklenec, vedecká pracovníčka z Kochovho inštitútu pre integrovaný výskum rakoviny MIT a Robert Langer, profesor ústavu Davida H. Kocha na MIT.

Neviditeľný záznam

Pred niekoľkými rokmi sa tím MIT rozhodol navrhnúť metódu zaznamenávania informácií o očkovaní spôsobom, ktorý nevyžaduje centralizovanú databázu alebo inú infraštruktúru. Mnoho vakcín, napríklad vakcína proti osýpkam, príušniciam a ružienke (MMR), vyžaduje viac dávok rozložených v určitých intervaloch; bez presných záznamov deti nemusia dostať všetky potrebné dávky.

"Aby bol človek chránený pred väčšinou patogénov, potrebuje viacnásobné očkovanie," hovorí Jaklenec. "V niektorých oblastiach rozvojového sveta to môže byť veľmi náročné, pretože chýbajú údaje o tom, kto bol očkovaný a či potrebuje ďalšie očkovania alebo nie."

Na vytvorenie decentralizovaného lekárskeho záznamu „na pacienta“ vyvinuli vedci nový typ kvantových bodov na báze medi, ktoré vyžarujú svetlo v blízkom infračervenom spektre. Bodky majú priemer iba asi 4 nanometre, ale sú zapuzdrené v biokompatibilných mikročasticiach, ktoré vytvárajú guľôčky s priemerom asi 20 mikrónov. Táto enkapsulácia umožňuje farbivu zostať po injekcii na mieste pod kožou.

Vedci navrhli, aby sa ich farbivo dodávalo skôr pomocou mikroihlovej náplasti ako pomocou tradičnej injekčnej striekačky a ihly. Takéto náplasti sa v súčasnosti vyvíjajú na dodanie vakcín proti osýpkam, rubeole a iným chorobám a vedci preukázali, že ich farbivo je možné do týchto náplastí ľahko zabudovať.

Mikroihly použité v tejto štúdii sú vyrobené zo zmesi rozpustného cukru a polyméru zvaného PVA, ako aj z farbiva kvantovej bodky a vakcíny. Po nanesení náplasti na pokožku sa mikroihličky, ktoré sú dlhé 1,5 milimetra, čiastočne rozpustia a do dvoch minút uvoľnia užitočné množstvo.

Selektívnym vkladaním mikročastíc do mikroihličiek poskytujú záplaty v koži vzor, ​​ktorý je neviditeľný voľným okom, ale je možné ho skenovať pomocou inteligentného telefónu, ktorý má odstránený infračervený filter. Náplasť je možné prispôsobiť tak, aby potlačila rôzne vzory, ktoré zodpovedajú typu dodanej vakcíny.

„Je možné, že tento„ neviditeľný “prístup môže vytvoriť nové možnosti pre ukladanie údajov, biosenzovanie a aplikácie vakcín, ktoré by mohli zlepšiť spôsob poskytovania lekárskej starostlivosti, najmä v rozvojových krajinách,“ hovorí Langer.

Účinná imunizácia

Testy používajúce ľudskú mŕtvu pokožku ukázali, že fotoaparáty inteligentných telefónov dokázali detekovať vzory kvantových bodov až po piatich rokoch simulovaného vystavenia slnku.

Vedci tiež testovali túto očkovaciu stratégiu na potkanoch pomocou mikroihličkových náplastí, ktoré dodávali kvantové bodky spolu s vakcínou proti obrne. Zistili, že tieto potkany vyvolali imunitnú odpoveď podobnú odpovedi potkanov, ktorým bola podaná tradičná vakcína proti obrne.

"Táto štúdia potvrdila, že zabudovanie vakcíny s farbivom do mikroihličkových náplastí neovplyvnilo účinnosť vakcíny ani našu schopnosť detegovať farbivo," hovorí Jaklenec.

Vedci teraz plánujú vykonať prieskum u zdravotníckych pracovníkov v rozvojových krajinách v Afrike, aby získali informácie o najlepšom spôsobe implementácie tohto typu uchovávania záznamov o očkovaní. Pracujú tiež na rozšírení množstva údajov, ktoré je možné zakódovať do jedného vzoru, čo im umožní zahrnúť informácie, ako napríklad dátum podania vakcíny a číslo šarže vakcíny
zdroj: https://news.mit.edu/2019/storing-vaccine-history-skin-1218