Problem podrabiania leków nie jest nowy, ale w czasie pandemii, gdy handel internetowy zyskał na popularności, a nieraz stał się koniecznością, zjawisko to przybrało na sile. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uważa, że to jedno z pilnych wyzwań zdrowotnych na następną dekadę i szacuje, że więcej niż jeden na dziesięć leków w krajach o niskich i średnich dochodach nie spełnia norm lub jest sfałszowany.

Rozwiązaniem tego problemu może być metoda opracowana przez zespół naukowców z Uniwersytetu Purdue i Narodowego Instytutu Nauk Rolniczych w Korei Południowej. Pozwala ona tak oznaczyć produkty, by pacjent mógł łatwo sprawdzić za pomocą smartfona z aplikacją, czy są oryginalne. Opisano ją szczegółowo w artykule, który ukazał się w magazynie "ACS Central Science".

Wynalazek to efekt prac zespołu, którym kieruje dr Young Kim, wykładowca inżynierii biochemicznej na Uniwersytecie Purdue. Jego najnowsza technologia jadalnych kodów bazuje na wcześniejszych badaniach w tej dziedzinie. Pomysł polega na wykorzystaniu fluorescencyjnych białek jedwabiu, za pomocą których, jak przy użyciu tuszu, można nadrukować np. na tabletce kod podobny do kodu QR. Oznaczenie jest praktycznie niewidoczne gołym okiem, ale można je zeskanować smartfonem i uzyskać informacje o danym leku.

Obecne sposoby potwierdzania autentyczności towarów stosowane są na opakowaniach - są to kody kreskowe lub QR albo odczytywane za pomocą fal radiowych znaczniki RFID. Dr Young Kim i jego zespół skupili się na metodach uwierzytelniania na poziomie pojedynczej dawki.

"Nasz znacznik bezpieczeństwa jest zintegrowany z pojedynczą pigułką, co znacznie utrudnia jego kopiowanie. Można w ten sposób zakodować wszystkie potrzebne informacje: datę ważności, nazwę producenta czy możliwe interakcje z innymi lekami. To rodzaj ogólnej platformy do zapisywania potrzebnych informacji" - wyjaśnił naukowiec w rozmowie z Euronews.

Do nadrukowania kodów naukowcy wykorzystali białka jedwabiu wytwarzane przez genetycznie zmodyfikowane jedwabniki. Stworzyli ich kilka rodzajów, by otrzymać białka o różnych kolorach fluorescencji: cyjan, zielony i czerwony. Te trzy rodzaje białek jedwabiu, jak trzy kolory tuszu, pozwalają stworzyć kod matrycowy, coś w rodzaju maleńkiej szachownicy, której puste i pełne pola kodują informację. Dzięki temu powstają trzy warstwy zapisu.

"Mamy trzy kolory fluorescencji, dzięki czemu na jednym tagu możemy zapisać więcej informacji" – tłumaczy dr Kim.

Naukowcy wybrali białka jedwabiu z prostego powodu - są wysoce biokompatybilne, a więc ludzie mogą je bezpiecznie jeść i trawić. Da się je również łatwo wytworzyć w różnych kształtach i wzorach.

W trakcie badań dr Kim i jego zespół testowali odporność jadalnego kodu na różne czynniki, między innymi na długotrwałe oddziaływanie stężonego alkoholu - to ważne, bo wiele leków ma postać właśnie roztworu alkoholu. Naukowcy przekonali się, że ich białkowe kody zachowywały czytelność nawet po 10 miesiącach przechowywania w whisky różnych marek.

To cenna informacja, bo wysokoprocentowe markowe alkohole również należą do często podrabianych produktów, co daje naukowcom możliwość nawiązania współpracy w celu rozwoju technologii nie tylko z koncernami farmaceutycznymi, ale też z producentami alkoholu i żywności.