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Robert Langer等Science子刊::量子点微针贴片记录疫苗接种大数据

NanoLabs 奇物论 2022-04-16


精确的医疗记录是许多低资源环境中的一个主要挑战,在那里维持良好的集中数据库是很难实现的,每年造成150万人死于疫苗本来可预防的死亡。在此,麻省理工大学Robert Langer院士和Ana Jaklenec等人提出了一种利用生物相容性近红外量子点(NIR-QDs)在真皮中的空间分布来编码患者病史的方法。

  


本文要点

量子点是肉眼看不见的,但当暴露在近红外光下时可以检测到。通过控制化学计量和脱壳时间,对具有铜铟硒化物核和铝掺杂硫化锌壳的量子点进行调谐,使其在近红外光谱中发光。


被封装在微粒中制剂在通过有色人皮肤进行模拟日光照射(相当于5年)后,显示出最大的抗光漂白性。同时,优化了微针的几何结构,并使用猪皮肤和人造皮肤进行了体外验证。



将含有QD的微粒植入可溶解的微针中,并在有或没有疫苗的情况下施用于大鼠。使用适合于检测近红外光的智能手机进行的体内纵向成像表明,微针传输的QD图案保持明亮,并可在应用9个月后使用机器学习算法准确识别。此外,与灭活脊髓灰质炎病毒疫苗共递送产生的中和抗体滴度高于阈值,被认为是保护性的。


这些发现表明,皮内量子点可用于可靠地编码信息,并可与疫苗一起递送,这在发展中国家可能特别有价值,并为分散数据存储和生物传感开辟了新途径。

  


McHugh KJ, Jing L, Severt SY, Cruz M, Sarmadi M, Jayawardena HSN, et al. Biocompatible near-infrared quantum dots delivered to the skin by microneedle patches record vaccination. Science Translational Medicine. 2019;11(523):eaay7162.

https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aay7162


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