當裝有模擬疫苗的玻璃小瓶的溫度升高到-60°C以上超過2分鐘時，相鄰試管中的藍色染料會擴散到白色吸收劑中，從而留下不可逆的顏色痕跡。圖片來源：改編自ACS Omega 2021

科學家們以創(chuàng)紀錄的速度研發(fā)出了針對COVID-19的疫苗。在美國廣泛分布的前兩種疫苗是基于mRNA的，需要超冷儲存（一種儲存為-70 C，另一種儲存為-20 C）。現(xiàn)在，在ACS Omega上進行報道的研究人員開發(fā)了一種防篡改溫度指示器，當一小瓶疫苗在一定時期內(nèi)達到不安全的溫度時，可以提醒醫(yī)療保健工作者，這可以幫助確保有效的mRNA疫苗的分發(fā)。

兩種COVID mRNA疫苗均包含有關(guān)如何構(gòu)建SARS-CoV-2刺突蛋白無害片段的說明。一旦將疫苗注射到體內(nèi)，人類細胞就會使用mRNA指令來制作突突蛋白，它們會暫時顯示在其表面上，從而觸發(fā)免疫反應(yīng)。但是，mRNA高度不穩(wěn)定，需要超冷的儲存和運輸條件才能使疫苗保持有效。Sung Yeon Hwang，Oongyeop Oh，Jeyoung Park及其同事希望開發(fā)一種時間-溫度指示器（TTI），以識別在儲存或運輸過程中暴露于不良溫度下的mRNA疫苗，以便將其丟棄。

為了制造他們的TTI，研究人員將乙二醇（防凍劑），水和藍色染料的混合物添加到一個小管中，并在液氮中將其凍結(jié)。然后，他們將白色纖維素吸收劑添加到冷凍冷卻劑的頂部，將管倒置，然后將其粘附到-70 C的裝有模擬疫苗的較大玻璃小瓶中。在-60 C以上的溫度下，防凍混合物熔化，染料擴散到白色吸收劑中，變成淺藍色。顏色變化發(fā)生在模擬疫苗暴露于較高溫度約兩分鐘后。重要的是，少于兩分鐘的暴露時間（不太可能損害疫苗效力）不會使TTI變藍。該顏色變化如果在-70 C的溫度下將管冷凍，則會持續(xù)存在，從而使系統(tǒng)防篡改。研究人員說，通過改變冷卻劑或它們的混合比例，或使用不同的吸收劑，可以定制TTI以監(jiān)測不同mRNA疫苗的理想儲存條件。