혁신적인 피하 염료로 환자 예방접종 기록 안전 저장

예방접종 기록 인프라 부족 문제 해결

매년 예방접종 부족으로 약 150만 명의 예방 가능한 사망이 발생하며, 주로 개발도상국에서 발생합니다. 예방접종을 어렵게 만드는 요인 중 하나는 의료 기록 저장을 위한 인프라 부족으로, 누가 특정 백신이 필요한지 판단할 쉬운 방법이 없는 경우가 많습니다.

양자점 염료와 마이크로니들 패치 기술

연구자들은 근적외선 빛을 방출하는 나노결정인 양자점으로 구성된 새로운 염료의 패턴에 데이터를 저장하여 환자의 예방접종 이력을 기록하는 방법을 개발했습니다. 이 염료는 피부 아래 최소 5년간 남아 있으며, 적외선 필터가 제거된 특수 장착 스마트폰으로 감지할 수 있습니다.

연구자들은 근적외선 스펙트럼에서 빛을 방출하는 새로운 유형의 구리 기반 양자점을 개발하여 '환자 위' 분산형 의료 기록을 만들었습니다. 이 점들은 직경이 약 4나노미터에 불과하지만 생체적합성 마이크로입자에 캡슐화되어 직경 약 20마이크로미터의 구체를 형성합니다. 이 캡슐화는 주사 후 염료가 피부 아래에 제자리에 남아 있도록 합니다. 염료는 기존 주사기와 바늘이 아닌 마이크로니들 패치로 전달됩니다. 이러한 패치는 현재 홍역, 풍진 및 기타 질병 백신 전달을 위해 개발 중이며 염료를 쉽게 이 패치에 통합할 수 있습니다.

마이크로니들 패치 작동 원리

마이크로니들은 녹는 설탕과 PVA라는 폴리머, 양자점 염료, 백신의 혼합물로 만들어집니다. 패치가 피부에 적용되면 길이 1.5mm의 마이크로니들이 부분적으로 용해되어 약 2분 내에 탑재물을 방출합니다. 마이크로입자를 마이크로니들에 선택적으로 적재함으로써 패치는 육안으로는 보이지 않지만 적외선 필터가 제거된 스마트폰으로 스캔할 수 있는 패턴을 피부에 새깁니다. 패치는 전달된 백신 유형에 해당하는 다양한 패턴을 각인하도록 맞춤화할 수 있습니다. 마이크로니들 패치에 백신과 염료를 통합해도 백신 효능이나 염료 감지 능력에 영향을 주지 않습니다.

데이터 용량 확장 연구

연구자들은 단일 패턴에 인코딩할 수 있는 데이터 양을 확장하여 백신 접종 날짜와 백신 배치 로트 번호 같은 정보를 포함할 수 있도록 연구 중입니다.