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。
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。
而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
的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)。
来源:北卡罗来纳大学教堂山分校