ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΩΜΕΝΗ ΡΩΜΗΟΣΥΝΗ
Μηχανικοὶ τοῦ M.I.T. ἔχουν ἀναπτύξει ἕναν τρόπο γιὰ νὰ ἀποθηκεύουν ἰατρικὲς πληροφορίες κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα, χρησιμοποιῶντας βαφὴ κβαντικῶν κουκκίδων (μικροσκοπικῶν ημιαγωγών) ἡ ὁποία μεταφέρεται μὲ ἕνα γυαλάκι μὲ ἐνσωματωμένες μικροβελόνες. Ἡ βαφή, ἀόρατη μὲ γυμνὸ μάτι, μπορεῖ ἀργότερα νὰ διαβαστεῖ μὲ εἰδικὰ προσαρμοσμένο ἔξυπνο κινητὸ τηλέφωνο. Εἰδικὴ βαφή, ποὺ μεταφέρεται μαζὶ μὲ ἕνα ἐμβόλιο, θὰ μποροῦσε νὰ ἐνεργοποιεῖ μιὰ (ἐνσωματωμένη) πάνω στὸν ἀσθενῆ...
ἀποθήκη ἱστορικοῦ ἐμβολιασμῶν.
ἀποθήκη ἱστορικοῦ ἐμβολιασμῶν.
Τῆς Anne Trafton, Δεκέμβριος τοῦ 2019
Κάθε χρόνο οἱ ἐλλείψεις στοὺς ἐμβολιασμοὺς ὁδηγοῦν σὲ περίπου 1.500.000 θανάτους ποὺ θὰ μποροῦσαν νὰ εἶχαν προληφθεῖ, κυρίως στὶς ἀναπτυσσόμενες χῶρες. Ἕνας παράγοντας ποὺ καθιστὰ τὶς ἐκστρατεῖες ἐμβολιασμοῦ σὲ αὐτὰ τὰ κράτη πιὸ δύσκολες εἶναι ὅτι ὑπάρχει ἐλάχιστη ὀργάνωση γιὰ τὴν ἀποθήκευση ἰατρικῶν ἀρχείων, ὅποτε συχνὰ δὲν εἶναι εὔκολο νὰ καθοριστεῖ ποιὸς χρειάζεται ἕνα συγκεκριμένο ἐμβόλιο.
Ἐρευνητὲς τοῦ Μ.Ι.Τ. ἔχουν ἀναπτύξει ἕναν καινοτόμο τρόπο ἀρχειοθέτησης τοῦ ἱστορικοῦ ἐμβολιασμοῦ τῶν ἀσθενῶν: ἀποθηκεύοντας δεδομένα σὲ μιὰ διάταξη φτιαγμένη ἀπὸ βαφή, ἀόρατη στὸ γυμνὸ μάτι, ἡ ὁποία μεταφέρεται κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα τὴν ἴδια στιγμὴ μὲ τὸ ἐμβόλιο.
«Σὲ περιοχὲς ὅπου οἱ χάρτινες κάρτες ἐμβολιασμοῦ συχνὰ χάνονται ἢ δὲν ὑπάρχουν καθόλου καὶ οἱ ἠλεκτρονικὲς βάσεις δεδομένων εἶναι ἀνήκουστες, αὐτὴ ἡ τεχνολογία θὰ μποροῦσε νὰ ἐνεργοποιήσει τὸν γρήγορο καὶ ἀνώνυμο ἐντοπισμὸ τοῦ ἱστορικοῦ ἐμβολιασμῶν τῶν ἀσθενῶν γιὰ νὰ ἐπιβεβαιώνεται ὅτι κάθε παιδὶ εἶναι πλήρως ἐμβολιασμένο», λέει ὁ Kevin McHugh, πρώην μεταδιδακτορικός ἐρευνητὴς τοῦ Μ.Ι.Τ., ὁ ὁποῖος τώρα διατελεῖ ἀναπληρωτὴς καθηγητὴς στὴ βιολογικὴ μηχανική («bioengineering») στὸ Πανεπιστήμιο Rice.
Οἱ ἐρευνητὲς ἔδειξαν ὅτι ἡ νέα τους βαφή, ἡ ὁποία ἀποτελεῖται ἀπὸ νανοκρύσταλους ποὺ ὀνομάζονται κβαντικὲς κουκκίδες, μπορεῖ νὰ παραμείνει κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα γιὰ 5 τὸ λίγοτερο, ὅπου ἐκπέμπει υπέρυθρη ἀκτινοβολία (NIR), ἡ ὁποία μπορεῖ νὰ ἀνιχνευθεῖ ἀπὸ εἰδικὰ ἐξοπλισμένο κινητό.
Ὁ McHugh καὶ ὁ πρώην ἐπισκέπτης ἐρευνητὴς Lihong Jing εἶναι οἱ συγγραφεῖς ποὺ ἡγοῦνται τῆς ἐργασίας, ἡ ὁποία θὰ ἐμφανιστεῖ σήμερα στὴν ἐκπομπὴ Science Translational Medicine. Ἡ Ana Jaklenec, ἐπιστήμονας στὸν τομέα τῆς ἔρευνας στὸ Ἰνστιτοῦτο Koch τοῦ ΜΙΤ γιὰ ἔρευνα στὸν ὁλιστικὸ τρόπο ἀντιμετώπισης τοῦ Καρκίνου, καὶ ὁ Robert Langer, ὁ καθηγητὴς τοῦ Ἰνστιτούτου David H. Koch στὸ Μ.Ι.Τ., εἶναι οἱ ἐπιβλέποντες συγγραφεῖς αὐτῆς τῆς ἐργασίας.
Ἕνα ἀόρατο ἀρχεῖο
Μερικὰ χρόνια πρίν, ἡ ὁμάδα τοῦ Μ.Ι.Τ. ξεκίνησε μὲ σκοπὸ νὰ ἀναπτύξει μιὰ μέθοδο γιὰ τὴν ἀρχειοθέτηση πληροφοριῶν σχετικῶν μὲ τὸν ἐμβολιασμὸ μὲ τρόπο ποὺ νὰ μὴν ἀπαιτεῖται μιὰ κεντρικὴ βάση δεδομένων, ἢ κάποια ἄλλη ὀργάνωση. Πολλὰ ἐμβόλια ὅπως τὸ ἐμβόλιο γιὰ ἱλαρά, ἐρυθρὰ καὶ παρωτίτιδα (ΜΜR) ἀπαιτοῦν πολλὲς δόσεις οἱ ὁποῖες δίνονται ἀνὰ συγκεκριμένα χρονικὲς διαστήματα, χωρὶς ἔγκυρα ἀρχεῖα τὰ παιδιὰ μπορεῖ νὰ μὴ λαμβάνουν τὶς ἀναγκαῖες δόσεις.
«Γιὰ νὰ εἶναι κάποιος προστατευμένος ἀπὸ τὴν πλειονότητα τῶν παθογόνων μικροοργανισμῶν ἀπαιτοῦνται πολλαπλοί ἐμβολιασμοί», λέει ἡ Jaclenec. «Σὲ κάποιες περιοχὲς στὸν ἀναπτυσσόμενο κόσμο, μπορεῖ νὰ εἶναι πολὺ δύσκολο νὰ ἐπιτευχθεῖ αὐτό, μιᾶς καὶ ὑπάρχει ἔλλειψη στὰ δεδομένα ὅσον ἀφορᾶ τὸ ποιὸς ἔχει εμβολιαστεί καὶ ἂν χρειάζονται ἐπιπρόσθετοι ἐμβολιασμοὶ ἢ ὄχι».
Γιὰ νὰ δημιουργηθεῖ ἕνα «πάνω στὸν ἀσθενῆ» ἀποκεντρωμένο ἰατρικὸ ἀρχεῖο οἱ ἐρευνητὲς ἀνέπτυξαν ἕναν νέο τύπο κβαντικῶν κουκκίδων μὲ βάση ἀπὸ χαλκό, τὰ ὁποῖα ἐκπέμπουν φῶς στὴν περιοχὴ τοῦ υπέρυθρου. Οἱ κουκκίδες εἶναι μόνο περίπου 4 nm σὲ διάμετρο, ἄλλα περικλείονται σὲ βιοσυμβατά μικροσωματίδια τὰ ὁποῖα σχηματίζουν σφαῖρες μὲ διάμετρο περίπου 20 μm. Ἡ περίκλειση αὐτὴ ἐπιτρέπει στὴ βαφὴ νὰ παραμείνει σταθερὴ στὴ θέση της κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα μετὰ τὴν ἔνεση.
Οἱ ἐρευνητὲς σχεδίασαν τὴ βαφή τους γιὰ νὰ μεταφέρεται ἀπὸ ἕνα γυαλάκι μὲ ἐνσωματωμένες μικροβελόνες καὶ ὄχι μὲ τὴ παραδοσιακὴ σύριγγα μὲ βελόνα. Τέτοια γυαλάκια ἀναπτύσσονται γιὰ νὰ μεταφέρουν ἐμβόλια γιὰ ἱλαρά, ἐρυθρὰ καὶ ἄλλες ἀσθένειες, καὶ οἱ ἐρευνητὲς ἔδειξαν ὅτι ἡ βαφή τους θὰ μποροῦσε εὔκολα νὰ ἐνσωματωθεῖ στὰ εἰδικὰ γυαλάκια.
Οἱ μικροβελόνες ποὺ χρησιμοποιοῦνται σὲ αὐτὴν τὴ μελέτη εἶναι φτιαγμένες ἀπὸ μιὰ μίξη ἀπὸ διαλυτό σάκχαρο καὶ ἕνας πολυμερὲς ποὺ ὀνομάζεται PVA, ὅπως καὶ ἡ βαφὴ κβαντικῶν κουκκίδων, καὶ τὸ ἐμβόλιο. Ὅταν τὸ γυαλάκι ἐφαρμόζεται στὸ δέρμα, οἱ μικροβελόνες, μήκους 1,5 mm, διαλύονται μερικῶς, ἀπελευθερώνοντας τὸ φορτίο τοὺς ἐντὸς περίπου δύο λεπτῶν.
Μὲ τὴν ἐπιλεκτικὴ φόρτωση μικροσωματιδίων μέσα στὶς μικροβελόνες, τὰ γυαλάκια μεταφέρουν μία διάταξη μέσα στὸ δέρμα ἡ ὁποία εἶναι ἀόρατη στὸ γυμνὸ μάτι ἀλλὰ μπορεῖ νὰ σκαναριστεί μὲ ἕνα κινητὸ ἀπὸ τὸ ὁποῖο ἔχει ἀφαιρεθεῖ τὸ υπέρυθρο φίλτρο. Τὸ γυαλάκι μπορεῖ νὰ προσαρμοστεῖ, γιὰ νὰ ἀποτυπώνει διαφορετικὲς διατάξεις, οἱ ὁποῖες ἀντιστοιχοῦν στὸν τύπο τοῦ ἐμβολίου ποὺ μεταφέρεται.
«Ὑπάρχει περίπτωση μιὰ μέρα ἡ προσέγγιση τοῦ «ἀόρατου» νὰ μποροῦσε νὰ δημιουργήσει νέες δυνατότητες γιὰ τὴν ἀποθήκευση δεδομένων, τὸ biosensing, καὶ τὴν ἐφαρμογὴ ἐμβολίων ποὺ θὰ μποροῦσαν νὰ βελτιώσουν τὸν τρόπο μὲ τὸν ὁποῖο ἡ ἰατρικὴ φροντίδα παρέχεται, ἰδιαίτερα στὸν ἀναπτυσσόμενο κόσμο», λεει ὁ Langer.
Ἀποτελεσματικὴ ανοσοποίηση
Δοκιμασίες ποὺ ἔγιναν χρησιμοποιῶντας δέρμα ἀπὸ ἀνθρώπινα πτώματα ἔδειξαν ὅτι οἱ διατάξεις ἀπὸ βαφὴ κβαντικῶν κουκκίδων μποροῦν νὰ ἐντοπιστοῦν ἀπὸ κάμερες κινητῶν μετὰ ἀπὸ ἕως καὶ πέντε χρόνια τεχνητῆς ἔκθεσης στὸν ἥλιο.
Οἱ ἐρευνητὲς δοκίμασαν ἐπίσης αὐτὴ τὴ στρατηγικὴ ἐμβολιασμοῦ σὲ ἀρουραίους, χρημοποιώντας τὰ εἰδικὰ γυαλάκια ποὺ μετέφεραν τὶς κβαντικὲς κουκκίδες μαζὶ μὲ ἕνα ἐμβόλιο πολιομυελίτιδας. Βρῆκαν οτί αυτoί οἱ ἀρουραῖοι δημιούργησαν μιὰ ἀνοσολογικὴ ἀπόκριση παρόμοια μὲ αὐτὴ τῶν ἀρουραίων ποὺ εμβολιάστηκαν μὲ τὸ παραδοσιακὸ ἐμβόλιο πολιομυελίτιδας.
«Αὐτὴ ἡ ἔρευνα ἐπιβεβαίωσε ὅτι ἐνσωματώνοντας στὸ ἐμβόλιο τὴ βαφὴ μέσα στὶς μικροβελόνες δὲν ἐπηρεάστηκε ἡ ἀποτελεσματικότητα τοῦ ἐμβολίου ἢ ἡ ἱκανότητα μας νὰ ἐντοπίσουμε τὴ βαφή», λέει ἡ Jaklenec.
Οἱ ἐρευνητὲς προγραμματίζουν τώρα νὰ διεξάγουν ἔρευνα γιὰ ἐπαγγελματίες ὑγείας σὲ ἀναπτυσσόμενα κράτη στὴν Ἀφρική, ὥστε νὰ βοηθηθοῦν στὴν ἐπίλυση τῶν προβληματισμῶν τοὺς σχετικὰ μέ το πῶς θὰ ἐπιτευχθεῖ καλύτερα ἡ εἰσαγωγὴ αὐτοῦ τοῦ τρόπου διατήρησης ἀρχείων ἐμβολιασμοῦ. Δουλεύουν ἐπίσης στὴν ἐπέκταση τῶν δεδομένων ποὺ μποροῦν νὰ κωδικοποιηθοῦν σὲ μία μονὴ διάταξη, δίνοντας τοὺς ἔτσι τὴ δυνατότητα νὰ συμπεριλαμβάνουν πληροφορίες ὅπως τὴν ἡμερομηνία χορήγησης τοῦ ἐμβολίου καὶ τὸν ἀριθμὸ τῆς παρτίδας του.
Οἱ ἐρευνητὲς πιστεύουν πὼς οἱ κβαντικὲς κουκκίδες εἶναι ἀσφαλεῖς πρὸς χρήση μὲ αὐτὸν τὸν τρόπο ἐπειδὴ περικλείονται ἀπὸ ἕνα βιοσυμβατό πολυμερές, ἀλλὰ προγραμματίζουν νὰ διεξάγουν περαιτέρω ἔρευνες γιὰ ἀσφάλεια, πρὶν τὰ δοκιμάσουν σὲ ἀσθενεῖς.
«Ἡ ἀποθήκευση, ἡ πρόσβαση καὶ ἡ διαχείριση τῶν ἰατρικῶν ἀρχείων εἶναι ἕνα σημαντικὸ θέμα μὲ πολλὲς πιθανὲς προσεγγίσεις», λέει ὁ Mark Prausnitz, Πρόεδρος τοῦ Τμήματος Χημικῆς καὶ Βιομοριακής μηχανικῆς στὸ Georgia Tech, ὁ ὁποῖος δὲν πῆρε μέρος στὴν ἔρευνα. «Αὐτὴ ἡ μελέτη παρουσιάζει μιὰ καινοτόμο προσέγγιση κατὰ τὴν ὁποία τὰ ἰατρικὰ ἀρχεῖα ἀποθηκεύονται καὶ ἐλέγχονται ἀπὸ τὸν ἀσθενῆ μέσα στὸ δέρμα του, μὲ τρόπο ἐλάχιστα παρεμβατικὸ καὶ κομψό.»
H ἔρευνα χρηματοδοτήθηκε ἀπὸ τὸ Ἵδρυμα τῶν Bill καὶ Melinda Gates καὶ τὴν ἐπιχορήγηση γιὰ τὴ στήριξη τοῦ Ἰνστιτούτου Koch ἀπὸ τὸ Ἐθνικὸ Ἰνστιτοῦτο Καρκίνου. Ἄλλοι συγγραφεῖς τῆς ἐργασίας εἶναι οἱ Sean Severt, Mache Cruz, Morteza Sarmadi, Hapuarachchige Surangi Jayawardena, Collin Perkinson, Fridrik Larusson, Sviatlana Rose, Stephanie Tomasic, Tyler Graf, Stephany Tzeng, James Sugarman, Daniel Vlasic, Matthew Peters, Nels Peterson, Lowell Wood, Wen Tang, Jihyeon Yeom, Joe Collins, Philip Welkhoff, Ari Karchin, Megan Tse, Mingyuan Gao, καὶ Moungi Bawendi.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου