一个冷冻微型针补丁准备部署。
一个冷冻微型针补丁准备部署。
资料来源:Chang et al. /DOI号:10.1038/s41551-021-00720-1
06.05.2021•

用于皮内治疗细胞输送的低温微针

由香港城市大学(城大)的科学家领导的研究小组最近开发了新一代的微针技术,可以微创的方式将活细胞植入皮内。

他们的实验表明疫苗接种通过这一突破性的技术使用治疗细胞引起了强大的免疫应答肿瘤在老鼠身上,为开发一种易于使用的细胞疗法和其他疗法铺平了道路癌症和其他疾病。

这项名为“低温微针”的新技术是一种短于1毫米的冰微针,可以将治疗细胞输送到皮肤层。城市大学生物医学工程系副教授徐晨杰博士解释说:“这是一种类似皮肤贴片的装置,可以装载、储存和皮内传输活的哺乳动物细胞。”

细胞治疗,也称为细胞移植,是一种治疗活细胞,比如免疫细胞或者干细胞被注射、移植或植入病人体内以达到药用效果。细胞疗法的进展为癌症等以前难以治愈的疾病带来了有希望的治疗方法。“但与细胞疗法应用相关的许多问题仍有待解决,”徐博士说。

例如,治疗细胞目前要么通过外科移植,要么通过大剂量注射。这些方法是侵入性的,痛苦的,复杂的,低效率的,他们带来感染的风险,并需要有经验的专业人员实施。目前细胞疗法的溶液式配方也很难储存和运输。

细胞经皮传递示意图
使用低温微针经皮输送细胞示意图。
资料来源:香港城市大学

为了解决这个难题,徐博士和他在城市大学的团队开发了这些低温微针,将活细胞带入皮肤。把这种贴片状的装置放在皮肤上会穿透皮肤,从贴片底部脱离,然后融化。装载的细胞被释放,随后在皮肤内迁移和增殖。这种创新的设备可以在冰箱中保存数月。它也便于运输和部署。

作为概念验证,研究人员通过皮内递送卵清蛋白脉冲的树突状细胞探索了基于细胞的癌症免疫治疗。在本研究中,使用该装置接种小鼠可引起强烈的抗原特异性免疫反应,并对小鼠肿瘤提供强有力的保护,其治疗效果优于传统的标准接种方法,如皮下注射和静脉注射。

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“我们的设备的应用并不局限于传输细胞。该设备还可以包装、存储和输送其他类型的生物活性治疗剂,如蛋白质、多肽、mRNA、DNA和疫苗。我希望这个装置为临床治疗提供了一种易于使用和有效的替代方法。”徐博士说。

这项研究发表在自然生物医学工程

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