Примерно полтора миллиона смертей можно предотвратить, если вовремя вакцинировать людей от той или иной болезни. Это актуально в первую очередь для развивающихся стран. Между тем существует немало причин, затрудняющих вакцинацию именно в этих регионах мира. Например, отсутствие необходимой инфраструктуры для хранения медицинских записей.
Медикам в таких странах сложно определить, кому и когда нужно поставить конкретную вакцину. Между тем, чтобы максимизировать эффективность вакцинации, необходимо тщательно отслеживать, кто и когда прививался.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) предложили своё решение данной проблемы: они разработали новый способ хранения истории вакцинации каждого отдельного пациента. Для этого они предлагают помещать важную информацию в так называемые квантовые точки, которые являются нанокристаллами и невидимы для невооружённого глаза. Они будут внедряться прямо под кожу пациента вместе с вакциной.
Над созданием метода записи информации о прививках, который бы не требовал централизованной базы данных или другой инфраструктуры, группа учёных из MIT задумалась ещё несколько лет назад.
Чтобы создать "персонализированную медицинскую карту" пациента, учёные разработали новый тип квантовых точек на основе меди. Они излучают свет в ближнем инфракрасном диапазоне.
Диаметр самих квантовых точек составляет около четырёх нанометров, но они упакованы в биологически совместимые микрочастицы, которые образуют сферы диаметром примерно 20 микрометров. Такая оболочка позволит содержимому оставаться под кожей после инъекции.
Доставлять их в организм предлагается при помощи технологии пластыря с микроиглами, о которой авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже не раз рассказывали.
Микроиглы длиной полтора миллиметра состоят из смеси растворяемого сахара и полимера под названием PVA, а также вакцины и квантовых точек.
Когда пластырь накладывается на кожу, микроиглы частично растворяются и высвобождают содержимое в течение примерно двух минут.
По словам учёных, микрочастицы можно загрузить не во все, а лишь в некоторые микроиглы. В результате пластырь создаст на коже заданный рисунок, невидимый невооружённому глазу, который можно будет увидеть при помощи смартфона, не имеющего инфракрасного фильтра.
Исследователи поясняют, что таким образом в пластыре можно сформировать самые разные шаблоны, которые будут соответствовать типу вакцины.
Специалисты испытали разработку на коже умерших людей. Опыты показали, что камеры смартфонов могут фиксировать внедрённые под кожу шаблоны даже спустя пять лет имитационного воздействия солнца.
То есть учёные показали, что квантовые точки могут оставаться под кожей как минимум в течение пяти лет. И их всё ещё можно будет обнаружить при помощи "умного" телефона.
Они также проверили свой подход на живых крысах. Пластырь с микроиглами помог внедрить в организм животных квантовые точки и вакцину против полиомиелита.
Выяснилось, что грызуны вырабатывали иммунный ответ так же, как это делали крысы, получавшие вакцину против полиомиелита традиционным способом.
"Исследование подтвердило, что "объединение" вакцины и квантовых точек в пластыре с микроиглами не влияет на эффективность препарата и нашу способность обнаруживать краситель", – отмечает соавтор работы Ана Якленец (Ana Jaklenec).
В будущем учёные намерены работать над включением в пластыри с микроиглами более конкретных данных, таких как дата и номер партии вакцинации. Кроме того, специалистам ещё предстоит провести дополнительные исследования, чтобы убедиться в безопасности новинки для людей.
Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Science Translational Medicine.
