Gespecialiseerde kleurstof maakt het mogelijk om medische informatie onder de huid op te slaan

Elk jaar leidt een gebrek aan vaccinatie tot ongeveer 1,5 miljoen vermijdbare sterfgevallen, voornamelijk in ontwikkelingslanden. Een factor die vaccinatie moeilijk maakt, is het gebrek aan infrastructuur voor het opslaan van medische dossiers, dus er is vaak geen gemakkelijke manier om te bepalen wie een bepaald vaccin nodig heeft.

Onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om de vaccinatiegeschiedenis van een patiënt vast te leggen door de gegevens op te slaan in een kleurstofpatroon, onzichtbaar voor het blote oog, dat tegelijkertijd met het vaccin onder de huid wordt afgegeven. De nieuwe kleurstof, die bestaat uit nanokristallen die kwantumdots worden genoemd, kan minstens vijf jaar onder de huid blijven, waar het bijna-infraroodlicht uitstraalt dat kan worden gedetecteerd door een speciaal uitgeruste smartphone.

Om een ​​gedecentraliseerd medisch dossier bij de patiënt te creëren, ontwikkelden de onderzoekers een nieuw type op koper gebaseerde kwantumstippen die licht uitstralen in het nabij-infraroodspectrum. De stippen zijn slechts ongeveer 4 nanometer in diameter, maar ze zijn ingekapseld in biocompatibele microdeeltjes die bollen vormen met een diameter van ongeveer 20 micron. Door deze inkapseling blijft de kleurstof na injectie op zijn plaats onder de huid. De kleurstof wordt geleverd door een micronaaldpleister in plaats van een traditionele spuit en naald. Dergelijke pleisters worden nu ontwikkeld om vaccins te leveren tegen mazelen, rodehond en andere ziekten en de kleurstof zou gemakkelijk in deze pleisters kunnen worden verwerkt.

De micronaalden zijn gemaakt van een mengsel van oplosbare suiker en een polymeer genaamd PVA, evenals de quantum-dot-kleurstof en het vaccin. Wanneer de pleister op de huid wordt aangebracht, lossen de micronaalden - die 1,5 millimeter lang zijn - gedeeltelijk op en geven ze hun nuttige lading binnen ongeveer twee minuten vrij. Door selectief microdeeltjes in micronaalden te laden, leveren de pleisters een patroon in de huid dat onzichtbaar is voor het blote oog, maar kan worden gescand met een smartphone waarvan het infraroodfilter is verwijderd. De pleister kan worden aangepast om verschillende patronen af ​​te drukken die overeenkomen met het type vaccin dat wordt toegediend. Het opnemen van het vaccin met de kleurstof in de micronaaldpleisters heeft geen invloed op de werkzaamheid van het vaccin of het vermogen om de kleurstof te detecteren.

De onderzoekers werken aan het uitbreiden van de hoeveelheid gegevens die in een enkel patroon kan worden gecodeerd, zodat ze informatie kunnen opnemen zoals de datum van toediening van het vaccin en het lotnummer van de vaccinbatch.