När temperaturen på en glasflaska som innehåller simulerat vaccin stiger över -60 C i mer än 2 minuter, ett blått färgämne i ett intilliggande rör diffunderar till en vit absorbent, lämnar ett oåterkalleligt färgspår. Kredit:Anpassad från ACS Omega 2021
Forskare har utvecklat vaccin mot COVID-19 med rekordfart. De två första vaccinerna som är utbredda i USA är mRNA-baserade och kräver ultrakyl lagring (-70 C för det ena och -20 C för det andra). Nu, forskare som rapporterar in ACS Omega har utvecklat en manipuleringssäker temperaturindikator som kan varna vårdpersonal när en injektionsflaska med vaccin når en osäker temperatur under en viss period, vilket skulle kunna bidra till att säkerställa distribution av effektiva mRNA-vacciner.
De två COVID-mRNA-vaccinerna innehåller instruktioner för att bygga ofarliga delar av SARS-CoV-2 spikproteinet. När vaccinet har injicerats i kroppen, mänskliga celler använder mRNA-instruktionerna för att göra spikproteinet, som de tillfälligt visar på sin yta, utlöser ett immunsvar. Men mRNA är mycket instabilt, kräver ultrakyl lagring och transportförhållanden för att vaccinerna ska förbli effektiva. Sung Yeon Hwang, Dongyeop Åh, Jeyoung Park och kollegor ville utveckla en tid-temperaturindikator (TTI) för att identifiera mRNA-vacciner som utsätts för oönskade temperaturer under lagring eller transport, så att de kunde kasseras.
För att göra sin TTI, forskarna tillsatte en blandning av etylenglykol (frostskyddsmedel), vatten och blått färgämne till ett litet rör och frös in det i flytande kväve. Sedan, de tillsatte en vit cellulosaabsorbent till toppen av den frusna kylvätskan, vände upp och ner på röret, och fäste den på en större glasflaska innehållande simulerat vaccin vid -70 C. Vid temperaturer över -60 C, frostskyddsblandningen smälte, och färgen diffunderade in i den vita absorbenten, gör den ljusblå. Färgförändringen skedde cirka två minuter efter att det simulerade vaccinet exponerats för en högre temperatur. Viktigt, exponeringar på mindre än två minuter – som sannolikt inte kommer att försämra vaccinets effektivitet – gjorde inte TTI blått. Färgförändringen kvarstod om röret återfrystes vid -70 C, gör systemet manipulationssäkert. Genom att byta kylvätskor eller deras blandningsförhållande, eller genom att använda olika absorbenter, TTI kan skräddarsys för att övervaka de ideala lagringsförhållandena för olika mRNA-vacciner, säger forskarna.