science >> Wetenschap >  >> Chemie

Temperatuursensor kan helpen bij het beschermen van mRNA-vaccins

Wanneer de temperatuur van een glazen injectieflacon met gesimuleerd vaccin langer dan 2 minuten boven -60 C stijgt, een blauwe kleurstof in een aangrenzende buis diffundeert in een wit absorberend middel, laat een onomkeerbaar kleurspoor achter. Credit:Aangepast van ACS Omega 2021

Wetenschappers hebben met recordsnelheid vaccins voor COVID-19 ontwikkeld. De eerste twee vaccins die op grote schaal in de VS worden verspreid, zijn op mRNA gebaseerd en vereisen ultrakoude opslag (-70 C voor de ene en -20 C voor de andere). Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Omega een fraudebestendige temperatuurindicator hebben ontwikkeld die gezondheidswerkers kan waarschuwen wanneer een injectieflacon met vaccin gedurende een bepaalde periode een onveilige temperatuur bereikt, die zouden kunnen helpen zorgen voor de distributie van effectieve mRNA-vaccins.

De twee COVID-mRNA-vaccins bevatten instructies voor het bouwen van onschadelijke stukjes van het SARS-CoV-2 spike-eiwit. Zodra het vaccin in het lichaam is geïnjecteerd, menselijke cellen gebruiken de mRNA-instructies om het spike-eiwit te maken, die ze tijdelijk op hun oppervlak weergeven, een immuunrespons uitlokken. Maar mRNA is zeer onstabiel, die ultrakoude opslag- en transportomstandigheden vereisen om de vaccins effectief te houden. Gezongen Yeon Hwang, Dongyeop Oh, Jeyoung Park en collega's wilden een tijd-temperatuurindicator (TTI) ontwikkelen om mRNA-vaccins te identificeren die tijdens opslag of transport aan ongewenste temperaturen worden blootgesteld. zodat ze konden worden weggegooid.

Om hun TTI te maken, de onderzoekers voegden een mengsel van ethyleenglycol (antivries) toe, water en blauwe kleurstof in een buisje en bevroor het in vloeibare stikstof. Vervolgens, ze voegden een wit cellulose-absorberend middel toe aan de bovenkant van de bevroren koelvloeistof, keerde de buis ondersteboven, en plakte het op een grotere glazen injectieflacon met gesimuleerd vaccin bij -70 C. Bij temperaturen boven -60 C, het antivriesmengsel is gesmolten, en de kleurstof diffundeerde in het witte absorberende middel, lichtblauw maken. De kleurverandering gebeurde ongeveer twee minuten nadat het gesimuleerde vaccin aan een hogere temperatuur was blootgesteld. belangrijk, blootstellingen van minder dan twee minuten – waarvan het onwaarschijnlijk is dat ze de werkzaamheid van het vaccin verminderen – maakten de TTI niet blauw. De kleurverandering hield aan als de buis opnieuw werd ingevroren bij -70 C, waardoor het systeem fraudebestendig is. Door de koelvloeistoffen of hun mengverhouding te veranderen, of door verschillende absorptiemiddelen te gebruiken, de TTI kan worden aangepast om de ideale bewaarcondities van verschillende mRNA-vaccins te bewaken, zeggen de onderzoekers.