CIÊNCIA E TECNOLOGIA

Armazenamento de informações médicas abaixo da superfície da pele

armazenainfo18/12/2019, Anne Trafton - Corante especializado, entregue junto com uma vacina, pode permitir o armazenamento “no paciente” do histórico de vacinação. Todos os anos, a falta de vacinação leva a cerca de 1,5 milhão de mortes evitáveis, principalmente em países em desenvolvimento. Um fator que torna as campanhas de vacinação nessas nações mais difíceis é que há pouca infraestrutura para armazenar registros médicos, portanto, muitas vezes não há uma maneira fácil de determinar quem precisa de uma vacina específica.

Os pesquisadores do MIT desenvolveram agora uma nova maneira de registrar o histórico de vacinação de um paciente: armazenar os dados em um padrão de corante, invisível a olho nu, que é administrado sob a pele ao mesmo tempo que a vacina. “Em áreas onde os cartões de vacinação de papel são freqüentemente perdidos ou inexistentes e os bancos de dados eletrônicos são desconhecidos, esta tecnologia pode permitir a detecção rápida e anônima do histórico de vacinação do paciente para garantir que todas as crianças sejam vacinadas”, disse Kevin McHugh, um ex-pós-doutorado do MIT que agora é professor assistente de bioengenharia na Rice University.

Os pesquisadores mostraram que seu novo corante, que consiste em nanocristais chamados pontos quânticos, pode permanecer por pelo menos cinco anos sob a pele, onde emite luz infravermelha que pode ser detectada por um smartphone especialmente equipado. McHugh e o ex-cientista visitante Lihong Jing são os principais autores do estudo, que aparece hoje na Science Translational Medicine. Ana Jaklenec, cientista pesquisadora do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT, e Robert Langer, professor do Instituto David H. Koch do MIT, são os autores sênior do artigo.

Um registro invisível

Vários anos atrás, a equipe do MIT decidiu desenvolver um método para registrar as informações de vacinação de uma forma que não exigisse um banco de dados centralizado ou outra infraestrutura. Muitas vacinas, como a vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR), requerem doses múltiplas espaçadas em determinados intervalos; sem registros precisos, as crianças podem não receber todas as doses necessárias.

“Para estar protegido contra a maioria dos patógenos, são necessárias várias vacinações”, diz Jaklenec. “Em algumas áreas do mundo em desenvolvimento, pode ser muito desafiador fazer isso, pois há uma falta de dados sobre quem foi vacinado e se eles precisam de injeções adicionais ou não.”

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Para criar um prontuário médico descentralizado “no paciente”, os pesquisadores desenvolveram um novo tipo de pontos quânticos baseados em cobre, que emitem luz no espectro infravermelho próximo. Os pontos têm apenas cerca de 4 nanômetros de diâmetro, mas são encapsulados em micropartículas biocompatíveis que formam esferas de cerca de 20 mícrons de diâmetro. Esse encapsulamento permite que o corante permaneça no local, sob a pele, após ser injetado. Os pesquisadores projetaram seu corante para ser aplicado por um patch de microagulha, em vez de uma seringa e agulha tradicionais. Esses adesivos agora estão sendo desenvolvidos para fornecer vacinas contra sarampo, rubéola e outras doenças, e os pesquisadores mostraram que seu corante poderia ser facilmente incorporado a esses adesivos.

As microagulhas utilizadas neste estudo são feitas de uma mistura de açúcar solúvel e um polímero denominado PVA, além do corante quantum-dot e da vacina. Quando o adesivo é aplicado na pele, as microagulhas, que têm 1,5 milímetros de comprimento, se dissolvem parcialmente, liberando sua carga útil em cerca de dois minutos. Ao carregar seletivamente micropartículas em microagulhas, os patches fornecem um padrão na pele que é invisível a olho nu, mas pode ser verificado com um smartphone que tem o filtro infravermelho removido. O patch pode ser personalizado para imprimir padrões diferentes que correspondem ao tipo de vacina administrada.

“É possível que algum dia esta abordagem‘ invisível ’crie novas possibilidades para armazenamento de dados, biossensor e aplicações de vacinas que podem melhorar a forma como o atendimento médico é fornecido, especialmente no mundo em desenvolvimento”, diz Langer.

Imunização eficaz

Testes usando pele de cadáver humano mostraram que os padrões de pontos quânticos podem ser detectados por câmeras de smartphones após até cinco anos de exposição solar simulada. Os pesquisadores também testaram essa estratégia de vacinação em ratos, usando adesivos de microagulha que distribuíram os pontos quânticos junto com uma vacina contra a poliomielite. Eles descobriram que esses ratos geraram uma resposta imune semelhante à resposta de ratos que receberam uma vacina tradicional de pólio injetada. “Este estudo confirmou que a incorporação da vacina com o corante nos adesivos de microagulha não afetou a eficácia da vacina ou nossa capacidade de detectar o corante”, diz Jaklenec.

Fonte: https://news.mit.edu/