Śledzenie szczepień pozostaje poważnym wyzwaniem w krajach rozwijających się, a nawet w wielu krajach rozwiniętych papierkowa robota ginie, a rodzice zapominają, czy ich dziecko jest na czasie. Teraz grupa naukowców z Massachusetts Institute of Technology opracowała nowy sposób rozwiązania tego problemu: osadzanie zapisu bezpośrednio w skórze.

Wraz ze szczepionką dziecku wstrzyknięto trochę barwnika, który jest niewidoczny gołym okiem, ale łatwo widoczny za pomocą specjalnego filtra do telefonu komórkowego, połączonego z aplikacją, która oświetla skórę światłem bliskiej podczerwieni. Oczekuje się, że barwnik utrzyma się do pięciu lat, zgodnie z testami na skórze świni i szczura oraz ludzkiej skórze w naczyniu.

System – który nie został jeszcze przetestowany na dzieciach – zapewniłby szybki i łatwy dostęp do historii szczepień, uniknąłby ryzyka błędów pisarskich i niewiele zwiększyłby koszt lub ryzyko procedury, zgodnie z badaniem opublikowanym w środę w Science Medycyna translacyjna .

Badania prowadzone przez bioinżynierów z MIT, Roberta Langera i Anę Jaklenec oraz ich współpracowników, wykorzystują łatkę maleńkich igieł zwanych mikroigłami, aby zapewnić skuteczne szczepienie bez wkłuwania się w zęby. Mikroigły są osadzone w urządzeniu podobnym do plastra, które umieszcza się na skórze; wykwalifikowana pielęgniarka lub technik nie jest wymagana. Szczepionki dostarczane z mikroigłami mogą również nie wymagać przechowywania w lodówce, co zmniejsza zarówno koszt, jak i trudność dostawy, twierdzą Langer i Jaklenec.

Dostarczenie barwnika wymagało od badaczy znalezienia czegoś, co było bezpieczne i wytrzymałoby wystarczająco długo, aby było użyteczne. „To naprawdę największe wyzwanie, jakie przezwyciężyliśmy w projekcie” – mówi Jaklenec, dodając, że zespół przetestował szereg gotowych barwników, które można by zastosować w organizmie, ale nie znalazł żadnego, który wytrzymałby ekspozycję na światło słoneczne. Zespół ostatecznie wykorzystał technologię zwaną kropkami kwantowymi, maleńkimi kryształami półprzewodnikowymi, które odbijają światło i zostały pierwotnie opracowane do znakowania komórek podczas badań. Wykazano, że barwnik jest bezpieczny dla ludzi.

Zbliżenie mikroskopowe układu mikroigłowego, który może dostarczyć kropki kwantowe do skóry. Źródło: KJ McHugh i in. Nauka Medycyna Translacyjna (2019)

Podejście to budzi pewne obawy dotyczące prywatności, mówi Prausnitz, który pomógł w wynalezieniu technologii mikroigłowej i kieruje Centrum Projektowania, Rozwoju i Dostarczania Leków Georgia Tech. „Mogą istnieć inne obawy, które pacjenci mają w związku z „wytatuowaniem”, noszeniem osobistych informacji medycznych na ciele lub innymi aspektami tego nieznanego podejścia do przechowywania dokumentacji medycznej” – mówi. „Różni ludzie i różne kultury prawdopodobnie będą inaczej odczuwać posiadanie niewidzialnego tatuażu medycznego”.

Jaklenec mówi, że kiedy ludzie nadal byli zaszczepieni na ospę, która od tego czasu została zwalczona na całym świecie, po zastrzyku mieli widoczną bliznę na ramieniu, która ułatwiała identyfikację, kto został zaszczepiony, a kto nie. „Ale oczywiście nie chcieliśmy dać ludziom blizny”, mówi, zauważając, że jej zespół szukał identyfikatora, który byłby niewidoczny gołym okiem. Naukowcy chcieli również uniknąć technologii, które wzbudziłyby jeszcze więcej obaw związanych z prywatnością, takich jak skanowanie tęczówki oka i bazy danych z nazwiskami i danymi umożliwiającymi identyfikację.

Kropki kwantowe po podaniu w skórę gryzoni. Źródło: KJ McHugh i in. Nauka Medycyna Translacyjna (2019)

Jaklenec mówi, że praca została sfinansowana przez Fundację Billa i Melindy Gatesów i powstała na bezpośrednią prośbę założyciela Microsoftu i filantropa Billa Gatesa, który wspiera wysiłki mające na celu wyeliminowanie chorób takich jak polio i odra na całym świecie. „Jeśli nie mamy dobrych danych, naprawdę trudno jest zwalczyć chorobę” – mówi.

Naukowcy mają nadzieję dodać do kropek bardziej szczegółowe informacje, takie jak data szczepienia. Jaklenec mówi, że wraz z nimi zespół ostatecznie chce wstrzykiwać czujniki, które mogłyby być również potencjalnie wykorzystywane do śledzenia aspektów zdrowia, takich jak poziom insuliny u diabetyków.

Takie podejście prawdopodobnie będzie jednym z wielu prób rozwiązania problemu przechowywania informacji medycznych poszczególnych osób, mówi Ruchit Nagar, student czwartego roku w Harvard Medical School, który również nie był zaangażowany w nowe badanie. Prowadzi firmę o nazwie Khushi Baby, która również stara się stworzyć system śledzenia takich informacji, w tym historii szczepień, w krajach rozwijających się.

Pracując w północnoindyjskim stanie Radżastan, Nagar i jego zespół opracowali naszyjnik, przypominający ten noszony lokalnie, który kompresuje, szyfruje i zabezpiecza informacje medyczne hasłem. Naszyjnik wykorzystuje tę samą technologię, co chipy do identyfikacji radiowej (RFID) — takie jak te stosowane w handlu detalicznym odzieżą lub śliniakami wyścigowymi dla sportowców — i zapewnia pracownikom opieki zdrowotnej dostęp do historii ciąży matki, wykresu wzrostu jej dziecka i historii szczepień oraz sugestie, jakie szczepienia i inne metody leczenia mogą być potrzebne, mówi. Ale Nagar zdaje sobie sprawę z możliwych obaw, jakie stwarza taka technologia. „Należy wziąć pod uwagę komunikaty i adekwatność kulturową” – mówi.

https://www.scientificamerican.com/article/invisible-ink-could-reveal-whether-kids-have-been-vaccinated/