NanoVakcina
Na šta prvo pomislite kada čujete riječ vakcina? Ovo je jedan od izuma čovječanstva koji je značajno produžio očekivani životni vijek ljudi i poboljšao kvalitet života mnogih. U savremenom dobu (i razvijenim zemljama) smatra se datim dobrom koje je oduvijek tu a bolesti poput dječije paralize, boginja i rubeole stvarima prošlosti. Danas se teži tome da najčešći sistem ubrizgavanja, špric i igla, koje su u upotrebi posljednjih 160 godina takođe postanu stvar prošlosti. U toku je razvoj novih, efikasnijih sistema za ubrizgavanje poput nanovakcine (nanopatch).
Vrh obične igle spram 40 000 igala koje se nalaze na površine nanovakcine
Ne bi bilo neobično da ste u odgovoru na prvo pitanje iz teksta rekli krava. U romanskim jezicima, kao što su portugalski i italijanski, riječi vaca odnosno vacca (obje se čitaju kao vaka) upravo to i znači. Ovaj pojam u širokoj upotrebi – vakcina, vodi porijeklo od latinskog naziva za virus kravljih boginja (variolae vaccinae) pomoću koga je 1798. razvijena prva djelotvorna vakcina protiv boginja. Tim naučnika iz Australije nije se bavio etimologijom niti kravljom populacijom već novim sistemom za ubrizgavanje. Koristeći se dobro poznatom poluprovodničkom tehnologijom oni su razvili efikasan, bezbolan i jeftin sistem ubrizgavanja, i sve to na parčetu materijala manjem od poštanske marke.
Prozvodi se kao čip – veliki broj nanovakcina na jednom komadu poluprovodnika
Razloga za razvoj novog sistema bilo je više. Strah od igle može zvučati kao dječiji hir ali 20% populacije pati od fobije koja dovodi do toga da odlažu ili u potpunosti izbjegavaju vakcinaciju. Igla je invazivan sistem ubrizgavanja i interaguje sa krvotokom. Svjetska zdravstvena organizacija objavila je podatke koji ukazuju na 1,3 miliona smrtnih slučajava izazvanih zaraženim iglama na godišnjem nivou. Osim ovih očiglednih nedostatka, manje je poznato da se vakcine ubrizgane na ovaj način, u tečnom stanju, od mjesta proizvodnje do mjesta ubrizgavanja moraju čuvati na hladnom. Ovaj “hladni lanac” koji se mora očuvati da bi vakcina bila djelotvorna energetski je neefikasan i nepouzdan. Nestanak struje tako može dovesti do velikih gubitaka. Zamislite kako izgleda transport i skladištenje vakcina u nekoj nerazvijenoj afričkoj zemlji.
Nanovakcina se dobija procesom nagrizanja koji je prvobitno razvijen za potrebe mikroelektromehaničkih sistema (MEMS). Hemijski proces ecovanja, odnosno nagrizanja (DRIE – deep reactive-ion etching) u planarnoj tehnologiji omogućava da se na silicijumskom supstratu malih dimenzija formira veliki broj (40 000) malenih igala (projections). Ovaj tehnološki postupak, iz porodice odgovorne za proizvodnju mikroprocesora i ostalih poluprovodničkih komponenata, omogućava masovnu proizvodnju jeftinih medija za ubrizgavanje. Princip rada nanovakcine je sljedeći: na pločice dobijene nagrizanjem, sa hiljadama malenih igala, nanosi se suvi materijal vakcine. Aplikator sadrži veliki broj pločica sa vakcinom koje se na kožu nanose jednostavnim mehanizmom opruge. Ovaj postupak podsjeća na stavljanje pečata. Igle probijaju površinu kože i interaguju sa imunološkim sistemom kože za manje od 60 sekundi. Aplikator je pogodan za višekratnu upotrebu.
Stvarni snimak nanovakcine sa naknadno dodatim bojama. Braon i ljubičasti slojevi kože puni su imunoloških ćelija koje interaguju sa vakcinom
Ovaj sistem nanošenja vakcine ne pravi problem ljudima koji imaju fobiju od igala – jer ih ne mogu vidjeti golim okom. One probijaju kožu do dubine reda desetog dijela milimetra, što odgovara debljini ljudske dlake, i ne izazivaju bol. Suva materija vakcine nije toliko osjetljiva na temperaturu kao tečna i ne zahtijeva održavanje “hladnog lanca”. Ona može da preživi godinu dana na sobnoj temperaturi, što eliminiše potrebu za prenosnim frižiderima koji se transportuju kamionima ili kamilama. Najveća korist koju ovaj sistem donosi nije tako trivijalna i vezana je za imunološki odgovor našeg organizma na vakcinu, koji nas čini otpornim na bolest.
Isprekidana linija predstavlja prag odgovora imunološkog sistema iznad koga vakcina postaje djelotvorna
Vakcina ubrizgana pomoću šprica, koja se ubrizgava ispod kože, ne interaguje sa imunološkim sistemom kože, prvom linijom odbrane organizma, što predstavlja nedostatak ovog sistema. Tim naučnika vođen Mark Kendlom uporedio je odgovor imunološkog sistema na vakcinu gripa ubrizganu špricem sa odgovorom koji izaziva nanovakcina. Testiranje je vršeno na životinji. Razultati su pokazali da nanovakcina izaziva isti imunološki odgovor kao i vakcina ubrizgana špricem – sa 1000 puta manjom dozom. Ovaj rezultat otvara fantastične mogućnosti za dalja istraživanja. Da bi vakcina bila djelotvorna imunološki odgovor organizma mora da pređe određeni prag (isprekidana linija na slici iznad). Uključujući imunološki sistem kože u igru nanovakcina povećava odgovor imunološkog sistema i omogućava nekim vakcinama da po prvi put pređu prag djelotvornosti i uđu u širu upotrebu. Tri najopasnije bolesti protiv kojih se danas traži djelotvorna vakcina: malarija, HIV i tuberkuloza odnesu 7 miliona života godišnje.
Priredio Pronin kolegijum za tehnologiju na osnovu TED govora Mark Kendla
https://naucnenovosti.me/nanovakcina/https://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2014/02/vakcina1.jpghttps://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2014/02/vakcina1-150x150.jpgMedicinaTehnologijaNanoVakcina,VakcinaNa šta prvo pomislite kada čujete riječ vakcina? Ovo je jedan od izuma čovječanstva koji je značajno produžio očekivani životni vijek ljudi i poboljšao kvalitet života mnogih. U savremenom dobu (i razvijenim zemljama) smatra se datim dobrom koje je oduvijek tu a bolesti poput dječije paralize, boginja i rubeole...admin tlalic@t-com.meAdministratorNaučne Novosti