医疗信息存储在皮肤的表面

每年,缺乏疫苗导致可预防的死亡的人数大约有150万,主要是在发展中国家。一个因素使得疫苗接种运动在这些国家更困难的是,基础设施存储医疗记录,所以经常没有简单的方法来决定谁需要一个特定的疫苗。

麻省理工学院的研究人员已经开发出一种新颖的方式来记录病人的免疫接种历史:将数据存储在一个模式的染料,肉眼看不见,这是根据皮肤的同时交付疫苗。

“在纸的地区疫苗接种卡经常丢失或不存在,和电子数据库是闻所未闻的,这项技术可以使病人的快速和匿名检测疫苗接种史,以确保每一个孩子接种疫苗,”凯文·麦克休说,前麻省理工学院博士后现在莱斯大学生物工程助理教授。

研究人员表明,他们的新染料,由纳米晶体量子点,可以保持至少5年在皮肤下,在这里产生能被探测到的近红外光的特殊装备智能手机。


信贷:汤姆比勒,麻省理工学院

麦克休和前访问科学家音)京是该研究的第一作者,这出现在科学转化医学。安娜Jaklenec,麻省理工学院的科学家的科赫综合癌症研究所和罗伯特·兰格,麻省理工学院的大卫·h·科赫研究所教授,论文的资深作者。

一个看不见的记录

几年前,麻省理工学院的团队着手设计一个方法记录接种信息,不需要一个集中的数据库或其他基础设施。许多疫苗,疫苗等麻疹、腮腺炎和风疹(MMR),需要多个剂量间隔在特定的时间间隔;没有准确记录,孩子可能不会得到所有需要的剂量。

“为了防止大多数病原体,人需要多个疫苗,”Jaklenec说。”在某些地区在发展中国家,它可以非常具有挑战性的,因为缺乏数据被接种疫苗,他们是否需要额外的镜头。”

创建一个“病人”,分散的医疗记录,研究者们开发了一种新型铜基量子点发光的近红外光谱。直径只有4纳米点,但它们封装在生物相容性的微粒形成球体直径约20微米。这种封装使染料留在地方,后在皮肤下,注入。

研究者们设计他们的染料是由一块微针,而不是一个传统的注射器和针头。这样补丁正在开发提供疫苗麻疹、风疹、和其他疾病,研究人员表明,染料可以很容易地纳入这些补丁。

本研究中使用的针头会是由可溶性糖和聚合物的混合物称为PVA,以及量子点染料和疫苗。当补丁应用到皮肤,微,长1.5毫米,部分溶解,释放出载荷在大约两分钟。

通过有选择地微粒加载到微,补丁交付模式在皮肤上,肉眼看不见,但可以通过一个智能手机扫描红外过滤器移除。补丁可以定制印不同的模式,对应类型的疫苗。

“可能有一天,这个“看不见”的方法可以为数据存储创建新的可能性,若,和疫苗的应用程序可以改善医疗保健是如何提供的,特别是在发展中国家,”兰格说。

有效的免疫

测试使用人类尸体的皮肤表明,量子点模式可以通过智能手机相机检测到经过五年的模拟阳光照射。

研究人员在老鼠,还测试了这种疫苗接种策略一起使用,实现了量子点的微针贴一个脊髓灰质炎疫苗。他们发现这些老鼠产生免疫反应类似于老鼠的反应了传统注射小儿麻痹症疫苗。

“这项研究证实,与染料结合疫苗的功效并不影响的微针贴疫苗或我们检测染料的能力,“Jaklenec说。

研究者现在计划在非洲发展中国家的卫生保健工作者的调查让输入的最好方法实现这种类型的疫苗接种记录。他们也致力于扩大的数据量可以编码在一个单一的模式,允许他们包括信息,如疫苗和疫苗批次的批号。

研究人员认为,量子点以这种方式使用是安全的,因为他们都封装在一个生物相容性的聚合物,但他们计划做进一步的安全性研究之前测试他们的病人。

“存储、访问和控制的医疗记录和许多可能的方法是一个重要的话题,”Mark Prausnitz说乔治亚理工大学化学和生物分子工程学的椅子上,他并没有参与这项研究。“这项研究提出了一种新颖的方法在医疗记录存储和控制的病人在病人的皮肤微创和优雅的方式。”

参考

麦克休等。(2019)可以使近红外量子点的生物相容性送到疫苗接种记录的微针贴皮肤。科学转化医学。DOI: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aay7162

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