ani_al (ani_al) wrote,
ani_al
ani_al

Categories:

Квантовые точки доставляют вакцины и незаметно кодируют историю вакцинации в коже

mchugh2HR-e1576762152341

Увеличенное изображение массива микроигл, которые могут доставить квантовые точки в кожу. [KJ McHugh et al. Научная трансляционная медицина (2019)]

Исследователи, возглавляемые командой Массачусетского технологического института (MIT), создали платформу с микроиглами, используя флуоресцентные микрочастицы, называемые квантовыми точками (QD), которые могут доставлять вакцины и в то же время незаметно кодировать историю вакцинации непосредственно на коже. Квантовые точки состоят из нанокристаллов, которые излучают свет в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), который может быть обнаружен специально оборудованным смартфоном. Испытания с использованием платформы показали, что КТ, доставленные к образцам кожи человека, все еще можно было обнаружить после фотообесцвечивания, имитирующего воздействие солнечного света в течение пяти лет, и они оставались обнаруживаемыми до девяти месяцев при тестировании на крысах.

mchugh4HR-696x276

Исследователи заключили свои квантовые точки в микросферы из ПММА, материала, который улучшает биосовместимость. [KJ McHugh et al. Научная трансляционная медицина (2019)]

Эксперименты на живых крысах подтвердили, что пластыри с микроиглами также могут успешно доставлять вакцину против полиомиелита в количествах, генерируемых терапевтическими уровнями антител. «Возможно, когда-нибудь этот« невидимый »подход сможет создать новые возможности для хранения данных, биосенсоров и применения вакцин, которые могут улучшить оказание медицинской помощи, особенно в развивающихся странах», - сказал старший научный сотрудник Роберт Лангер, доктор философии, Дэвид Х. Профессор института Коха Массачусетского технологического института. «Это исследование подтвердило, что включение вакцины с красителем в пластыри с микроиглами не повлияло на эффективность вакцины или нашу способность обнаруживать краситель», - добавила Ана Якленек, научный сотрудник Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института. Лангер и Якленек являются соавторами статьи, опубликованной командой вНаучная трансляционная медицина под названием « Биосовместимые квантовые точки ближнего инфракрасного диапазона, доставленные на кожу с помощью пластырей с микроиглами, фиксируют вакцинацию ».

По оценкам авторов, вакцины спасают примерно 2–3 миллиона жизней каждый год, но еще 1,5 миллиона предотвратимых с помощью вакцин смертей ежегодно происходят из-за недостаточной вакцинации, в основном в развивающихся странах. Одним из факторов, затрудняющих кампании вакцинации в этих странах, является слабая инфраструктура для хранения медицинских записей, поэтому зачастую нет простого способа определить, кому нужна конкретная вакцина. Проблема усугубляется тем, что для многих вакцин, таких как вакцина от кори, эпидемического паротита и краснухи (MMR), требуется ввод нескольких доз с определенными интервалами. «Чтобы защититься от большинства патогенов, необходимо несколько вакцинаций», - сказал Якленец. «В некоторых регионах развивающегося мира сделать это может быть очень сложно,

Но эти проблемы не уникальны для развивающегося мира. Как писали авторы, «… вспышки кори и эпидемического паротита в Соединенных Штатах, Австралии и Италии показали, что плохое ведение учета прививок характерно не только для развивающихся стран». Они указали, что без точных записей о вакцинации у специалистов здравоохранения нет всех данных, необходимых для принятия обоснованных решений о введении вакцины, и им, возможно, придется полагаться на отзыв родителей. «Это может привести к применению дополнительных ненужных доз вакцины и, следовательно, к чрезмерным затратам или, что еще более проблематично, к упущенным возможностям вакцинации, что подвергает ребенка риску заражения инфекционными заболеваниями».

Несколько лет назад команда Массачусетского технологического института приступила к разработке метода записи информации о вакцинации, не требующей централизованной базы данных или другой инфраструктуры. Чтобы создать децентрализованную медицинскую карту «на пациенте», исследователи разработали новый тип квантовой точки на основе меди, которая излучает свет в ближнем инфракрасном диапазоне. Точки имеют диаметр около 4 нм и заключены в биосовместимые микрочастицы, которые образуют сферы диаметром около 20 мкм. Эта инкапсуляция позволяет красителю оставаться на месте под кожей после инъекции.

Исследователи разработали свой краситель для нанесения с помощью пластыря с микроиглами, а не с помощью обычного шприца и иглы. Такие пластыри сейчас разрабатываются для доставки вакцин от кори, краснухи и других болезней. «Благодаря использованию форм-фактора микроиглы, эта платформа должна легко адаптироваться к будущему ландшафту вакцинации, потому что микроиглы в настоящее время разрабатываются для нескольких вакцин и показали такие преимущества, как экономия дозы антигена, улучшенная стабильность антигена и простота (самостоятельного) введения по сравнению с традиционным растворимым инъекциям », - комментируют исследователи.

Обнаружение микроточек возможно с помощью специально адаптированных смартфонов, которые могут обнаруживать флуоресценцию в ближнем инфракрасном диапазоне. «Поскольку эти телефоны обладают встроенной вычислительной мощностью, приложениями для камер и недорогими модулями камер потребительского класса, мы решили адаптировать существующий смартфон для обеспечения возможности получения изображений в ближнем инфракрасном диапазоне, а не создавать совершенно новую систему обработки изображений», - пишут они. «Кроме того, мы считаем, что знакомство с функциями этих устройств облегчит обучение работе с изображениями в ближнем ИК-диапазоне в полевых условиях».

Микроиглы, использованные в опубликованном исследовании, сделаны из смеси растворимого сахара и полимера, называемого ПВА, а также красителя с квантовыми точками и, при необходимости, вакцины. Когда пластырь накладывается на кожу, микроиглы длиной 1,5 мм частично растворяются, высвобождая свою полезную нагрузку в течение примерно двух минут.

mchugh3HR-300x226

Квантовые точки после нанесения на кожу грызунов. [KJ. МакХью и др. Научная трансляционная медицина (2019)]

Путем выборочной загрузки микрочастиц в микроиглы патчи создают на коже узор, невидимый невооруженным глазом, но его можно сканировать с помощью смартфона, у которого удален инфракрасный фильтр. Пластырь можно настроить для нанесения различных рисунков, которые соответствуют типу доставленной вакцины. Тесты с использованием кожи трупа человека показали, что модели квантовых точек могут быть обнаружены камерами смартфонов после пяти лет имитации воздействия солнца. Исследователи также протестировали стратегию вакцинации на крысах, используя пластыри с микроиглами, которые доставляли квантовые точки вместе с вакциной против полиомиелита. Они обнаружили, что эти крысы генерировали иммунный ответ, аналогичный ответу крыс, которым вводили традиционную вакцину против полиомиелита. «… Достигнутые нейтрализующие антитела были намного выше порогового значения, которое U.

Платформа может предоставить врачам более надежный способ ведения точных медицинских записей. «В тех регионах, где бумажные карты вакцинации часто теряются или не существуют вообще, а электронные базы данных не слышны, эта технология может позволить быстрое и анонимное обнаружение истории вакцинации пациентов, чтобы гарантировать вакцинацию каждого ребенка», - сказал Кевин МакХью. бывший постдок Массачусетского технологического института, ныне доцент кафедры биоинженерии в Университете Райса.

Исследователи планируют работать с медицинскими работниками в развивающихся странах Африки, чтобы узнать, как лучше всего реализовать этот тип учета вакцинации. Они также работают над расширением объема данных, которые могут быть закодированы в едином шаблоне, позволяя им включать такую ​​информацию, как дата введения вакцины и номер партии вакцины.

Хотя исследователи считают, что квантовые точки безопасны в использовании таким образом, поскольку они инкапсулированы в биосовместимый полимер, перед переходом к испытаниям на людях запланированы дальнейшие исследования безопасности. «В дополнение к автономной ценности платформы кодирования и обнаружения внутрикожной информации, эта система может предложить большие преимущества при совместной доставке с вакцинами», - заявили они. «Путем доставки обоих агентов в один и тот же пластырь с микроиглами есть возможность реализовать преимущества в стоимости производства и исключить возможность неправильного использования (например, применение кодирующего пластыря без вакцины) ... В конечном счете, мы считаем, что это невидимое,« на теле » «Технологии открывают новые возможности для децентрализованного хранения данных и приложений биосенсора, которые могут повлиять на способы оказания медицинской помощи, особенно в развивающихся странах».

(с)
Tags: медицина, мировое закулисье, террор
Subscribe

promo ani_al март 2, 2013 20:08 52
Buy for 100 tokens
История приключений маленькой грустной пуси Вершинина и его подружки Кочневой http://ani-al.livejournal.com/796227.html (пуся фашист) http://ani-al.livejournal.com/808920.html (мое) http://ani-al.livejournal.com/795183.html (уголовное преступление пуси)…
  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment