Справка на коже
Ежегодно недостаточная вакцинация приводит к около 1,5 миллионам случаев смерти, которые можно предотвратить, прежде всего в развивающихся странах. Одним из факторов, затрудняющих проведение кампаний по вакцинации в этих странах, является отсутствие инфраструктуры для хранения медицинских карт, поэтому зачастую нет простого способа выявить нуждающихся в конкретной вакцине.
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый способ записи истории прививок пациента: хранение данных в виде невидимого невооруженным глазом красителя, который вводится под кожу одновременно с вакциной. Они показали, что новый краситель, состоящий из квантовых точек, может оставаться под кожей не менее пяти лет. Он излучает ближний инфракрасный свет, который может быть обнаружен специально оборудованным смартфоном.
Невидимая запись
Несколько лет назад группа решила разработать метод регистрации информации о вакцинации таким образом, чтобы не требовалась централизованная база данных или другая инфраструктура. Многие вакцины, например, против кори, эпидемического паротита и краснухи, требуют многократных инъекций с определенными интервалами. Без точных записей дети могут не получить все необходимые дозы. В некоторых районах развивающегося мира очень сложно вести учет того, кто был вакцинирован и нужны ли им дополнительные прививки.
Чтобы создать децентрализованную медицинскую карту, исследователи разработали новый тип квантовых точек на основе меди, которые излучают свет в ближнем инфракрасном спектре. Точки имеют диаметр всего около 4 нанометров, но они заключены в биосовместимые микрочастицы, которые образуют сферы диаметром около 20 микрон. Такая инкапсуляция позволяет красителю длительно сохраняться под кожей в месте введения.
Исследователи разработали краситель для доставки с помощью микроигл, а не с помощью традиционного шприца. Такие пластыри в настоящее время разрабатываются для доставки вакцин против кори, краснухи и других заболеваний.
Исследователи показали, что краситель может быть легко включен в такие пластыри.
Микроиглы, использованные в этом исследовании, сделаны из смеси растворимых углеводов и полиметилметакрилата, а также красителя с квантовыми точками и вакцины. Когда пластырь прикладывается на кожу, микроиглы, длина которых составляет 1,5 миллиметра, частично растворяются, высвобождая содержимое в течение примерно двух минут.
Путем выборочной загрузки микрочастиц в микроиглы, пластыри создают рисунок на коже, который невидим невооруженным глазом, но может быть отсканирован с помощью смартфона, у которого отключен инфракрасный фильтр. Пластырь может запечатлеть различные рисунки, которые соответствуют типу доставляемой вакцины.
Эффективная иммунизация
Испытания на трупной человеческой коже показали, что рисунки квантовых точек могут быть обнаружены камерами смартфонов даже после пяти лет имитации воздействия солнца.
Исследователи также проверили эту стратегию вакцинации на крысах, используя микроигольные пластыри, которые доставляли квантовые точки вместе с вакциной против полиомиелита. Они обнаружили, что крысы генерировали иммунный ответ, сходный с ответом крыс, которые получали традиционную инъекционную вакцину против полиомиелита.
В настоящее время исследователи планируют опросить работников здравоохранения в развивающихся странах, чтобы получить информацию о том, как лучше вести учет вакцинации такого типа. Они также работают над расширением объема данных, которые могут быть закодированы в едином формате, позволяя им включать такую информацию, как дату введения и номер партии вакцины.
Исследователи полагают, что квантовые точки безопасны для использования таким образом, поскольку они заключены в биосовместимый полимер. Тем не менее, планируются дальнейшие исследования безопасности метода.
Статья K.J.McHugh et al. Biocompatible near-infrared quantum dots delivered to the skin by microneedle patches record vaccination опубликована в журнале Science Translational Medicine.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам MIT: Storing medical information below the skin’s surface.