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无色染色剂可揭示孩子的疫苗接种情况

来源:环球科学
研究人员使用微针将带有医学信息的量子点注入猪的皮肤。(图片来源:Tom Buehler,麻省理工学院)
在发展中国家,疫苗接种的跟踪仍是一个很大的挑战,甚至在许多发达国家,也会有纸质记录丢失和父母忘记孩子疫苗接种情况的现象存在。如今,麻省理工学院的一个研究小组开创了一种解决该问题的新方法:将接种记录直接嵌入皮肤。
少量染色剂将会与疫苗一起注射入孩子体内,这种染色剂肉眼看不见,但只需特定的手机滤镜和一个能开启近红外光照射皮肤的App,就可以很容易看见。根据猪皮肤、大鼠皮肤,以及培养皿中人皮肤的测试结果,该染色剂的有效时间预计可达五年。
根据发表在《科学转化医学》上的一项研究:虽然尚未在儿童身上进行测试,但这一系统有望提供疫苗接种史的便捷获取方式,避免记录出错的风险,并且相应增加的成本和风险很少。
“将医疗信息直接与个人联系起来或许会很有价值,尤其是在医疗记录不完整或获取困难的发展中国家。”佐治亚理工学院的生物工程学教授Mark Prausnitz这样说道,而他没有参与这项新的研究。他说,这类记录医疗信息的系统必须极其严密,并且能被在录人及其家人所接受。“我认为,这是实现医疗信息管理的一种非常有意思的方法。”
这项由麻省理工学院生物工程师Robert Langer、Ana Jaklenec及其同事进行的研究使用了一种名为微针的小针头,它可以提供高效的疫苗接种而不会造成剧烈的疼痛。微针集成在皮肤使用创可贴状设备中,使用时不需要经验丰富的护士或技术人员。随微针运送的疫苗也不必进行冷藏,从而降低了运送成本和难度,Langer和Jaklenec如是说。
染色剂的运输要求研究人员找到一种安全且长期有效的染色剂。“这是我们在项目中克服的最大挑战。”Jaklenec说。他补充道,团队测试了一些可用于人体的现成染色剂,但没有一样耐受阳光的照射。该团队最终使用了一种称作量子点的物质,量子点是可反射光的微小半导体晶体,最初用于在研究中标记细胞。目前来看,该染色剂对人体是安全的。
主管佐治亚理工学院药物设计,开发与运输中心的Prausnitz协助发明了微针技术,他指出,这种方法引起了一些隐私问题。他说:“对于被‘纹身’标记、随身携带个人医疗信息,以及这种陌生存储方法的其他方面,患者可能还有其他的担忧。不同民族、不同文化对于隐形医学标记的感受可能也不尽相同。”
天花已在世界范围内被消灭,但人们仍在接种天花疫苗。人们在接种后,手臂上会留下可见的疤痕,可以很容易地确定哪些人接种了疫苗而哪些人没有。Jaklenec这样说道。“但我们显然不想给人们留下疤痕。”她指出,她的团队正在寻找一种肉眼看不见的标记。研究人员还想避免用到可能会引起隐私问题的技术,例如虹膜扫描和身份数据库等。
这项研究由比尔及梅琳达·盖茨基金会资助,并且在微软创始人和慈善家比尔·盖茨本人的亲自要求下启动,盖茨先生一直在支持为消灭全世界的脊髓灰质炎和麻疹等疾病而付出的努力,Jaklenec这样说道。“如果没有准确可用的数据,想要消灭疾病是非常困难的。”
研究人员希望在量子点中添加接种日期等更为详细的信息。Jaklenec表示,团队希望最终能实现将可用于跟踪健康状况(如糖尿病患者的胰岛素水平)的传感器与量子点一并进行注射。
哈佛医学院四年级学生Ruchit Nagar也没有参与这项新的研究,但他称,这一技术很可能成为解决个人医疗信息存储问题的众多方法之一。Nagar经营着一家名为Khushi Baby的公司,该公司也正努力在发展中国家建立一个跟踪此类信息(包括疫苗接种历史)的系统。
Nagar和他的团队在印度北部的拉贾斯坦邦工作,他们设计出了一种与当地配饰相仿的项链,可以压缩、加密并启用密码保护医疗信息。这种项链与射频识别(RFID)芯片使用了相同的技术(这一技术在服装零售店及运动员的比赛号码布上都有应用),可以向医护人员提供母亲的怀孕史,孩子的成长图表和疫苗接种历史等方面的信息,以及疫苗接种和其他医疗方面的建议。但是Nagar也承认所有这些技术可能引起一些担忧,他表示:“我们需要充分考虑信息获取方式以及文化的适宜性。”
作者:Karen Weintraub,一位健康与科学领域的自由记者,常为《纽约时报》、STAT和《今日美国》等杂志撰稿。
翻译:刘哲人
审校:马晓彤
引进来源:科学美国人
 

本文来自:环球科学
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