Desarrollan tinte que registra el historial de vacunación de un paciente

Desarrollan tinte que registra el historial de vacunación de un paciente Los investigadores demostraron que su nuevo tinte, que consiste en nanocristales llamados puntos cuánticos, puede permanecer al menos cinco años bajo la piel, donde emite una luz casi infrarroja que puede ser detectada por un teléfono inteligente especialmente equipado.
Agencia Latina de Noticias Medicina y Salud Pública

Un colorante especializado, entregado junto con una vacuna, podría permitir el almacenamiento "en el paciente" del historial de vacunación

Cada año, la falta de vacunación provoca alrededor de 1,5 millones de muertes evitables, principalmente en los países en desarrollo. Un factor que dificulta las campañas de vacunación en esas naciones es que hay poca infraestructura para almacenar los registros médicos. Por lo que a menudo no hay una forma fácil de determinar quién necesita una vacuna en particular.

Los investigadores del MIT han desarrollado ahora una forma novedosa de registrar el historial de vacunación de un paciente: almacenar los datos en un patrón de colorante, invisible a simple vista, que se aplica bajo la piel al mismo tiempo que la vacuna.

"En áreas donde las tarjetas de vacunación en papel se pierden a menudo o no existen en absoluto, y las bases de datos electrónicas son inauditas. Esta tecnología podría permitir la detección rápida y anónima del historial de vacunación del paciente para garantizar que todos los niños sean vacunados",

dice Kevin McHugh, un ex postdoctor del MIT que ahora es profesor asistente de bioingeniería en la Universidad de Rice.

Los investigadores demostraron que su nuevo tinte, que consiste en nanocristales llamados puntos cuánticos, puede permanecer al menos cinco años bajo la piel. Allí emite una luz casi infrarroja que puede ser detectada por un teléfono inteligente especialmente equipado.

McHugh y el ex científico visitante Lihong Jing son los autores principales del estudio, que aparece en la revista Science Translational Medicine. Ana Jaklenec, científica investigadora del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT, y Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch del MIT, son los autores principales del trabajo.

Un registro invisible

Hace varios años, el equipo del MIT se propuso idear un método para registrar la información sobre la vacunación de manera que no requiera una base de datos centralizada u otra infraestructura. Muchas vacunas, como la del sarampión, las paperas y la rubéola (SPR), requieren múltiples dosis espaciadas a ciertos intervalos; sin registros precisos, los niños podrían no recibir todas las dosis necesarias.

"Para estar protegido contra la mayoría de los patógenos, uno necesita múltiples vacunas. En algunas zonas del mundo en desarrollo, puede ser muy difícil hacerlo. Ya que faltan datos sobre quiénes han sido vacunados y si necesitan o no vacunas adicionales",

dice Jaklenec.

Para crear un registro médico descentralizado "en el paciente", los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de puntos cuánticos basados en cobre. Estos emiten luz en el espectro cercano al infrarrojo. Los puntos tienen solo unos 4 nanómetros de diámetro, pero están encapsulados en micropartículas biocompatibles que forman esferas de unas 20 micras de diámetro. Esta encapsulación permite que el colorante permanezca en su lugar, bajo la piel, después de ser inyectado.

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Los investigadores diseñaron su tinte para que fuera administrado por un parche de microagujas en lugar de una jeringa y aguja tradicionales. Tales parches están siendo desarrollados ahora para administrar vacunas contra el sarampión, la rubéola y otras enfermedades, y los investigadores mostraron que su tinte podría ser fácilmente incorporado en estos parches.

Microagujas

Los ingenieros del MIT han desarrollado una forma de almacenar información médica bajo la piel, utilizando un tinte de punto cuántico que se aplica, junto con una vacuna, mediante un parche de microagujas. El tinte, que es invisible a simple vista , puede ser leído más tarde utilizando un smartphone especialmente adaptado.
Imagen: Second Bay Studios.

Las microagujas utilizadas en este estudio están hechas de una mezcla de azúcar disoluble y un polímero llamado PVA, así como el tinte de punto cuántico y la vacuna. Cuando se aplica el parche a la piel, las microagujas, que miden 1,5 milímetros de largo, se disuelven parcialmente, liberando su carga útil en unos dos minutos.

Al cargar selectivamente las micropartículas en las microagujas, los parches proporcionan un patrón en la piel que es invisible a simple vista. Pero que puede ser escaneado con un teléfono inteligente al que se le ha quitado el filtro de infrarrojos. El parche puede personalizarse para imprimir diferentes patrones que corresponden al tipo de vacuna administrada.

"Es posible que algún día este enfoque 'invisible' pueda crear nuevas posibilidades de almacenamiento de datos, biosensores y aplicaciones de vacunas que podrían mejorar la forma en que se proporciona la atención médica, particularmente en el mundo en desarrollo",

dice Langer.

Inmunización eficaz

Las pruebas realizadas con la piel de un cadáver humano mostraron que los patrones de puntos cuánticos podían ser detectados por las cámaras de los teléfonos inteligentes después de hasta cinco años de exposición solar simulada.

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Los investigadores también probaron esta estrategia de vacunación en ratas, usando parches de microagujas que entregaban los puntos cuánticos junto con una vacuna contra la polio. Encontraron que esas ratas generaron una respuesta inmunológica similar a la de las ratas que recibieron una vacuna tradicional inyectada contra la polio.

"Este estudio confirmó que la incorporación de la vacuna con el colorante en los parches de micrones no afectó la eficacia de la vacuna o nuestra capacidad para detectar el colorante",

dice Jaklenec.

En el futuro

Los investigadores ahora planean encuestar a los trabajadores de la salud en las naciones en desarrollo de África. Para obtener información sobre la mejor manera de implementar este tipo de registro de vacunación. También están trabajando en la expansión de la cantidad de datos que pueden ser codificados en un solo patrón, permitiéndoles incluir información como la fecha de administración de la vacuna y el número de lote de la misma.

Los investigadores creen que los puntos cuánticos son seguros de usar de esta manera porque están encapsulados en un polímero biocompatible. Pero planean hacer más estudios de seguridad antes de probarlos en pacientes.

"El almacenamiento, acceso y control de los registros médicos es un tema importante con muchos enfoques posibles. Este estudio presenta un novedoso enfoque en el que el registro médico es almacenado y controlado por el paciente dentro de la piel del paciente de una manera mínimamente invasiva y elegante",

dice Mark Prausnitz, presidente de ingeniería química y biomolecular de Georgia Tech, que no participó en la investigación.

La investigación fue financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates y la Beca de Apoyo del Instituto Koch (núcleo) del Instituto Nacional del Cáncer. Otros autores del trabajo incluyen a Sean Severt, Mache Cruz, Morteza Sarmadi, Hapuarachchige Surangi Jayawardena, Collin Perkinson, Fridrik Larusson, Sviatlana Rose, Stephanie Tomasic. También 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 y Moungi Bawendi.

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