手指上的微型针头疫苗贴片
科学家们使用3D打印机生产出能溶解在皮肤里的微针头疫苗贴片,以提高免疫力。
资料来源:北卡罗来纳大学教堂山分校

3D打印贴片提供疫苗,无需注射

斯坦福大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员发明了一种3D打印的微型针头疫苗贴片,它能产生比疫苗更强的免疫应答。

技巧是应用疫苗的补丁直接注射到皮肤上,皮肤上充满了疫苗所针对的免疫细胞。根据一项在动物身上进行的研究,疫苗贴片产生的免疫反应是用针刺入手臂肌肉的疫苗的10倍。

被认为是一个突破3 d印制微型针头排列在聚合物贴片上,长度勉强够到皮肤,无法注射疫苗。

“通过开发这项技术,我们希望为全球更快的发展奠定基础疫苗Joseph M. DeSimone是该研究的主要作者,他是斯坦福大学转化医学和化学工程教授,也是北卡罗来纳大学教堂山分校的名誉教授。

疫苗贴片的简易性和有效性为一种无痛、比注射侵入性更小、不需要冷藏并且可以自我注射的疫苗提供了新的途径。

研究结果显示,疫苗贴片产生了显著的t细胞和抗原特异性抗体反应,比皮下注射大50倍。这种增强的免疫反应可能会导致减少剂量,使用一种微针疫苗贴片,使用较小的剂量,产生类似于用针和注射器注射疫苗的免疫反应。

微针贴片已经被研究了几十年,卡罗来纳和斯坦福大学的工作克服了过去的一些挑战:通过3D打印,微针头可以很容易地定制,以开发针对流感、麻疹、肝炎或COVID-19疫苗的各种疫苗贴片。新利18官方

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疫苗贴片的优点

新型冠状病毒肺炎大流行提醒我们及时接种疫苗会带来怎样的变化。但接种疫苗通常需要去诊所或医院。在那里,医护人员从冰箱或冷冻室获得疫苗,将液体疫苗配方注入注射器,并将其注射到手臂上。尽管这一过程看起来很简单,但存在一些问题可能会阻碍大规模疫苗接种——从疫苗的冷藏到需要经过培训的专业人员进行疫苗接种。

与此同时,疫苗贴片可以将疫苗涂层的微针头溶解在皮肤中,无需特殊处理就可以运送到世界任何地方,人们也可以自己使用贴片。此外,使用疫苗贴片的便捷性可能导致更高的疫苗接种率。

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微针是如何制作的

这项研究的主要作者、北卡罗来纳大学医学院微生物和免疫学系的研究员田绍民说,让微针适应不同类型的疫苗通常是一个挑战。她说:“这些问题,加上制造方面的挑战,可以说阻碍了用于疫苗输送的微针领域的发展。”

大多数微针是用主模板制作模具的。然而,微针的成型并不是很通用,缺点包括复制时针的锐度降低。田说:“我们的方法允许我们直接3D打印微针,从性能和成本的角度来看,这给了我们很多设计空间,可以制造出最好的微针。”

这种微型针头是在北卡罗来纳大学教堂山分校使用CLIP 3D打印机原型制造的,德西蒙发明并由他与人合作的硅谷公司CARBON生产。

微生物学家和化学工程师团队正在继续创新,将RNA疫苗(如辉瑞和Moderna COVID-19疫苗)制成微针贴片,以供未来测试。德西蒙说:“我们在大流行期间学到的最大教训之一是,科技创新可以成就或摧毁全球应对措施。”“幸运的是,我们有生物技术和卫生保健工作者为我们所有人挑战极限。”

这项研究发表在《泰晤士报》上美国国家科学院院刊(PNAS)。

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