Ἀποθηκεύοντας ἰατρικὲς πληροφορίες κάτω ἀπὸ τὴν ἐπιφάνεια τοῦ δέρματος

To τεχνολογικὸ ἰνστιτοῦτο τῆς Μασαχουσέτης (Massachusetts Institute of Technology – στὸ ἑξῆς MIT) ἐργάστηκε χρόνια γιὰ τὴν ἀντιμετώπιση ἑνὸς ἰατρικοῦ προβλήματος. Στατιστικὲς ἔδειχναν ὅτι 1,5 ἑκατομμύρια ἄνθρωποι σὲ ὅλο τὸν κόσμο πεθαίνουν κάθε χρόνο, στὶς ἀναπτυσσόμενες  χῶρες, ἀπὸ τὴν ἔλλειψη ἐμβολίων. Ὅπως ἀναφέρει τὸ ἄρθρο, τὸ κυριότερο πρόβλημα εἶναι ἡ ἄσχημη ὑποδομὴ ποὺ ὑπάρχει γιὰ τὴν ἀποθήκευση ἰατρικῶν ἀρχείων. Δὲν ὑπάρχει εὔκολος τρόπος νὰ καθοριστεῖ ποιός χρειάζεται ἕνα συγκεκριμένο ἐμβόλιο ἢ ὄχι. Πάνω σὲ αὐτὸ τὸ πρόβλημα τὸ ΜΙΤ ἀνέπτυξε ἕνα νέο καὶ μοναδικὸ τρόπο νὰ ἀποθηκεύει τὸ ἱστορικὸ ἐμβολιασμοῦ τοῦ ἀσθενῆ. Ἀποθηκεύει τὸ ἱστορικὸ αὐτὸ σὲ ἕνα σχέδιο βαφῆς, ἀόρατη στὸ γυμνὸ μάτι, τὸ ὁποῖο μπαίνει κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα ταυτόχρονα μὲ τὴν οὐσία τοῦ ἐμβολίου ποὺ ἐκχύνεται στὸν μυϊκὸ ἱστὸ γιὰ τὴν προστασία ἀπὸ κάποια ἀσθένεια. «Σὲ περιοχὲς ὅπου οἱ χάρτινες κάρτες ἐμβολιασμοῦ συχνὰ χάνονται ἢ δὲν ὑπάρχουν καθόλου καὶ οἱ ἠλεκτρονικὲς βάσεις δεδομένων εἶναι ἀνύπαρκτες, αὐτὴ ἡ τεχνολογία θὰ μποροῦσε νὰ ἐπιτρέψει τὴν ταχεῖα καὶ ἀνώνυμη ἀνίχνευση τοῦ ἱστορικοῦ ἐμβολιασμοῦ ἀσθενῶν γιὰ νὰ διασφαλιστεῖ ὅτι κάθε παιδὶ ἐμβολιάζεται», ἀναφέρει ὁ Kevin McHugh, ἕνας πρώην MIT μεταδιδακτορικὸς ἐρευνητὴς ὁ ὁποῖος δουλεύει τώρα στὸ Πανεπιστήμιο τοῦ Rice.

Οἱ ἐρευνητὲς διαπίστωσαν ὅτι ἡ νέα τους βαφή, ἡ ὁποία ἀποτελεῖται ἀπὸ νανοκρυστάλλους, οἱ ὁποῖοι ὀνομάζονται κβαντικὲς κουκίδες, μπορεῖ νὰ παραμείνει γιὰ τοὐλάχιστον πέντε χρόνια κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα, ὅπου ἐκπέμπει ἕνα ὑπέρυθρο φῶς τὸ ὁποῖο μπορεῖ νὰ ἀνιχνευθεῖ ἀπὸ μία εἰδικὴ ἐφαρμογὴ ἀπὸ ἕνα ἐξοπλισμένο, γιὰ αὐτὸν τὸν λόγο, smartphone.

Τὸ ἰατρικὸ ἄρθρο σημειώνει ὅτι, πρὶν ἀπὸ ἀρκετὰ χρόνια, ἡ ὁμάδα τοῦ MIT ξεκίνησε νὰ ἐπινοεῖ μιὰ μέθοδο καταγραφῆς πληροφοριῶν ἐμβολιασμοῦ μὲ τρόπο ποὺ νὰ μὴν ἀπαιτεῖ κεντρικὴ βάση δεδομένων ἢ ἄλλη ὑποδομή. Πολλὰ ἐμβόλια, ὅπως τὸ ἐμβόλιο γιὰ τὴν ἱλαρά, τὴν παρωτίτιδα καὶ τὴν ἐρυθρὰ (MMR), ἀπαιτοῦν πολλαπλὲς δόσεις ἀνὰ ὁρισμένα χρονικὰ διαστήματα. Χωρὶς ἀκριβῆ ἀρχεῖα, τὰ παιδιὰ ἐνδέχεται νὰ μὴν λάβουν ὅλες τίς ἀπαραίτητες δόσεις. «Γιὰ νὰ προστατευτεῖ κανεὶς ἀπὸ τὰ περισσότερα παθογόνα, χρειάζεται νὰ λάβει ἀρκετὲς δόσεις ἀπὸ κάποια ἐμβόλια», λέει ὁ Jaklenec. «Σὲ ὁρισμένες περιοχές, στὸν ἀναπτυσσόμενο κόσμο, μπορεῖ νὰ εἶναι πολὺ δύσκολο νὰ τὸ κάνουμε αὐτό, καθὼς ὑπάρχουν ἐλλείψεις δεδομένων σχετικὰ μὲ τὸ ποιός ἔχει ἐμβολιαστεῖ καὶ ἂν χρειάζονται πρόσθετες δόσεις τοῦ ἴδιου ἐμβολίου ἢ ὄχι». Γιὰ νὰ δημιουργήσουν ἕνα «ἀποκεντρωμένο» ἰατρικὸ ἀρχεῖο, οἱ ἐρευνητὲς ἀνέπτυξαν ἕναν νέο τύπο κβαντικῶν κουκίδων μὲ βάση τὸν χαλκό, οἱ ὁποῖες ἐκπέμπουν φῶς στὸ φάσμα τῶν ὑπερύθρων. Οἱ κουκίδες ἔχουν διάμετρο μόλις 4 νανόμετρα [τὸ 1 νανόμετρο ἰσοῦται μὲ τὸ ἕνα δισεκατομμυριοστὸ (1/1.000.000.000) τοῦ 1 μέτρου], ἀλλὰ εἶναι ἐγκλωβισμένες σὲ βιοσυμβατὰ μικροσωματίδια ποὺ σχηματίζουν σφαῖρες διαμέτρου περίπου 20 μικρῶν (τὸ 1 μικρὸ ἰσοῦται μὲ τὸ ἕνα ἑκατομμυριοστὸ τοῦ 1 μέτρου). Αὐτὴ ἡ ἐνθυλάκωση ἐπιτρέπει στὴ βαφὴ νὰ παραμείνει στὴ θέση της, κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα, μετὰ τὴν ἔνεση. Οἱ ἐρευνητὲς σχεδίασαν ἡ βαφή τους νὰ εἰσχωρεῖ μὲ μία μικροβελόνα καὶ ὄχι μὲ μιὰ παραδοσιακὴ σύριγγα. Τέτοια ἐπιθέματα ἀναπτύσσονται τώρα γιὰ τὴν παροχὴ ἐμβολίων γιὰ ἱλαρά, ἐρυθρὰ καὶ ἄλλες ἀσθένειες καὶ οἱ ἐρευνητὲς ἔδειξαν ὅτι ἡ βαφή τους θὰ μποροῦσε εὔκολα νὰ ἐνσωματωθεῖ σὲ αὐτὰ τὰ ἐπιθέματα. Οἱ μικροβελόνες ποὺ χρησιμοποιοῦνται σὲ αὐτὴ τὴ μελέτη εἶναι φτιαγμένες ἀπὸ ἕνα μῖγμα διαλυτῆς ζάχαρης, ἕνα πολυμερὲς ποὺ ὀνομάζεται PVA, τὴ βαφὴ τῶν κβαντικῶν κουκίδων καθὼς καὶ τὴν οὐσία τοῦ ἐμβολίου. Ὅταν τὸ ἔμπλαστρο ἐ­φαρμόζεται στὸ δέρμα, οἱ μικροβελόνες, μήκους 1,5 χιλιοστῶν, διαλύονται μερικῶς, ἀπελευθερώνοντας τὸ ὠφέλιμο φορτίο τους μέσα σὲ περίπου δύο λεπτά. Μὲ ἐπιλεκτικὴ φόρτωση μικροσωματιδίων σὲ μικροβελόνες, τὰ ἐπιθέματα δίνουν ἕνα μοτίβο στὸ δέρμα ποὺ εἶναι ἀόρατο μὲ γυμνὸ μάτι, ἀλλὰ μπορεῖ νὰ σαρωθεῖ μὲ ἕνα smartphone ποὺ ἔχει ἀφαιρέσει τὸ ὑπέρυθρο φίλτρο. Τὸ ἔμπλαστρο μπορεῖ νὰ προσαρμοστεῖ ὥστε νὰ ἀποτυπώνει διαφορετικὰ μοτίβα ποὺ ἀντιστοιχοῦν στὸν τύπο τοῦ ἐμβολίου ποὺ χορηγεῖται. «Εἶναι πιθανὸ κάποια μέρα αὐτὴ ἡ ἀόρατη προσέγγιση νὰ δημιουργήσει νέες δυνατότητες γιὰ ἀποθήκευση δεδομένων, βιο­αισθητοποίηση καὶ ἐφαρμογὲς ἐμβολίων ποὺ θὰ μποροῦσαν νὰ βελτιώσουν τὸν τρόπο παροχῆς ἰατρικῆς περίθαλψης, ἰδιαίτερα στὸν ἀναπτυσσόμενο κόσμο», λέει ὁ ἐπιστημονικὸς ἐρευνητὴς Langer.

Δοκιμὲς μὲ ἀνθρώπινο πτῶμα ἔδειξαν ὅτι αὐτὰ τὰ σχέδια κβαντικῶν κουκίδων θὰ μποροῦσαν νὰ ἀνιχνευθοῦν ἀπὸ κάμερες smartphone μέχρι καὶ πέντε χρόνια ἀφοῦ ἔχουν ἐκτεθεῖ στὸν ἥλιο. Οἱ ἐ­ρευνητὲς δοκίμασαν ἐπίσης αὐτὴν τὴ στρατηγικὴ ἐμβολιασμοῦ σὲ ἀρουραίους, χρησιμοποιώντας ἐπιθέματα μικροβελόνων χορηγῶντας τὶς κβαντικὲς κουκίδες μαζὶ μὲ τὸ ἐμβόλιο τῆς πολιομυελίτιδας. Διαπίστωσαν ὅτι αὐτοὶ οἱ ἀρουραῖοι δημιούργησαν μιὰ ἀνοσολογικὴ ἀντίδραση παρόμοια μὲ τὴν ἀντίδραση τῶν ἀρουραίων ποὺ ἔλαβαν ἕνα παραδοσιακὸ ἐμβόλιο πολιομυελίτιδας μὲ ἔνεση. «Αὐτὴ ἡ μελέτη ἐπιβεβαίωσε ὅτι ἡ ἐνσωμάτωση τοῦ ἐμβολίου μὲ τὴ βαφὴ στὰ ἐπιθέματα μικροβελόνων δὲν ἐπηρέασε τὴν ἀποτελεσματικότητα τοῦ ἐμβολίου ἢ τὴν ἱκανότητά μας νὰ ἀνιχνεύσουμε τὴ βαφή», ἐπισημαίνει ὁ Jaklenec. Οἱ ἐρευνητὲς σχεδιάζουν τώρα νὰ πραγματοποιήσουν ἔρευνα στοὺς ἐργαζόμενους στὸν τομέα τῆς ὑγειονομικῆς περίθαλψης στὶς ἀναπτυσσόμενες χῶρες τῆς Ἀφρικῆς γιὰ νὰ λάβουν πληροφορίες σχετικὰ μὲ τὸν καλύτερο τρόπο ἐφαρμογῆς αὐτοῦ τοῦ τύπου τῆς τήρησης ἀρχείων ἐμβολιασμοῦ. Ἐργάζονται ἐπίσης στὴν ἐπέκταση τοῦ ὄγκου δεδομένων ποὺ μποροῦν νὰ κωδικοποιηθοῦν σὲ ἕνα μόνο μοτίβο, ἐπιτρέποντάς τους νὰ περιλαμβάνουν πληροφορίες ὅπως ἡ ἡμερομηνία χορήγησης τοῦ ἐμβολίου καὶ ὁ ἀριθμὸς παρτίδας τοῦ ἐμβολίου. Οἱ ἐρευνητὲς πιστεύουν ὅτι οἱ κβαντικὲς κουκίδες εἶναι ἀσφαλεῖς γιὰ χρήση μὲ αὐτὸν τὸν τρόπο ἐπειδὴ εἶ­ναι ἐγκλωβισμένες σὲ βιοσυμβατὰ μικροσωματίδια, ἀλλὰ σχεδιάζουν νὰ κάνουν περαιτέρω μελέτες ἀσφάλειας πρὶν τίς δοκιμάσουν σὲ ἀσθενεῖς. «Ἡ ἀ­ποθήκευση, ἡ πρόσβαση καὶ ὁ ἔλεγχος τῶν ἰατρικῶν ἀρχείων εἶναι ἕνα σημαντικὸ θέμα μὲ πολλὲς πιθανὲς προσεγγίσεις», λέει ὁ Mark Prausnitz, πρόεδρος τῆς χημικῆς καὶ βιομοριακῆς μηχανικῆς στὸ Georgia Institute of Technology, ὁ ὁποῖος δὲν συμμετεῖχε στὴν ἔρευνα. «Αὐτὴ ἡ μελέτη παρουσιάζει μιὰ νέα προσέγγιση ὅπου τὸ ἰατρικὸ ἀρχεῖο ἀποθηκεύεται καὶ ἐλέγχεται ἀπὸ τὸν ἴδιο τὸν ἀσθενῆ μέσα στὸ δέρμα του μὲ ἐλάχιστα ἐπεμβατικὸ καὶ κομψὸ τρόπο».

Ἡ ἔρευνα χρηματοδοτήθηκε ἀπὸ τὸ ἵδρυμα Bill and Melinda Ga­tes Foundation καὶ τὴν ἐπιχορήγηση τοῦ Ἰνστιτούτου Koch Institute Support 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, Low Wood, Wen Tang, Jihyeon Yeom, Joe Collins, Philip Welkhoff, Ari Karchin, Megan Tse, Mingyuan Gao καὶ Moungi Bawendi.

Μπορεῖ τὸ παραπάνω νὰ ἐγκυμονεῖ κινδύνους γιὰ αὐτοὺς τοὺς ἀνθρώπους ποὺ θὰ δεχθοῦν αὐτὴν τὴν ἀόρατη βαφή; Σήμερα, τεχνολογικὰ εἶναι πολὺ ἁπλὸ νὰ προστεθοῦν καὶ ἄλλες πληροφορίες γύρω ἀπὸ τὸν ἐμβολιασμένο. Ἐπίσης, ἀφοῦ ἕνας ἁπλὸς πολίτης μὲ τὸ κινητό του μπορεῖ νὰ ἔχει πρόσβαση σὲ αὐτὲς τίς πληροφορίες, τότε καὶ ὁ ὁποιοσδήποτε μπορεῖ νὰ διαβάσει αὐτὲς τίς πληροφορίες καταργώντας τὸ ἰατρικὸ καθὼς καὶ κάθε ἄλλου εἴδους ἀπόρρητα τοῦ ἀσθενοῦς. Ἐπιπλέον, μία συνηθισμένη κάμερα σὲ ἕνα ἁπλὸ Smartphone τῆς ἀγορᾶς μπορεῖ σήμερα νὰ σκανάρει αὐτὲς τίς πληροφορίες ἀπὸ ἀπόσταση δέκα ἑκατοστῶν. Μία ἐξειδικευμένη κάμερα πολλῶν ἑκατοντάδων χιλιάδων εὐρὼ τοποθετημένη στὸν δρόμο ἢ σὲ κάποιο δημόσιο χῶρο, ἀπὸ τί ἀπόσταση θὰ μπορεῖ νὰ τὸ κάνει αὐτό, ἀνιχνεύοντας ἔτσι αὐτόματα τὴν ταυτότητα τοῦ πολίτη; Τώρα, λοιπόν, ὑπάρχει ἡ δυνατότητα οἱ ἐμβολιασμένοι ὁποιουδήποτε ἐμβολίου νὰ μὴν κατεβάζουν στὸ κινητό τους ἢ νὰ ἐκτυπώνουν τὸ πιστοποιητικὸ ἐμβολιασμοῦ τους, ἀφοῦ αὐτὸ θὰ τὸ ἔχουν στὸ μπράτσο τους, κάτω ἀπὸ τὸ δέρμα τους. Δὲν μένει παρὰ νὰ ἐφαρμοστεῖ σὲ ὅλο τὸν κόσμο.

 

Πηγή: https://news.mit.edu/2019/storing-vaccine-history-skin-1218

Χρῆστος Νικολόπουλος

Θεολόγος – Βυζαντινολόγος