3D打印疫苗贴片提供无需注射的疫苗接种-在增强免疫力方面优于注射针

3D打印微针疫苗贴片

北卡罗来纳大学教堂山分校和斯坦福大学的科学家们使用3D打印机生产微针疫苗贴片,这种贴片可以溶解在皮肤中,提高免疫力。来源:北卡罗来纳大学教堂山分校

斯坦福大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校开发了比针刺更有效的微针疫苗贴片,以提高免疫力。

斯坦福大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的科学家创造了一种3D打印疫苗贴片,提供了比典型疫苗更大的保护。

诀窍是将疫苗贴片直接涂在皮肤上,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,并由美国科学家小组发表,疫苗贴片产生的免疫反应是用针头注射到手臂肌肉中的疫苗的10倍美国国家科学院院刊.

被认为是一项突破的是3D打印的微针排列在一块聚合物贴片上,其长度几乎不足以到达皮肤以提供疫苗。

“在开发这项技术的过程中,我们希望为全球更快速地开发疫苗奠定基础,以更低的剂量,以一种没有痛苦和焦虑的方式,”斯坦福大学转化医学和化学工程教授、北卡罗来纳大学教堂山分校名誉教授Joseph M. DeSimone说。

疫苗贴片的易用性和有效性为一种新的疫苗提供途径奠定了基础,这种疫苗比针头注射更无痛、侵入性更小,并且可以自行接种。

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,比皮下注射的抗体反应大50倍。

这种增强的免疫反应可能会导致剂量节约,使用较小剂量的微针疫苗贴片可以产生类似的免疫反应,就像使用针头和注射器接种疫苗一样。

虽然微针贴片已经研究了几十年,但卡罗莱纳州和斯坦福大学的工作克服了一些过去的挑战:通过3D打印,微针可以轻松定制,以开发各种流感、麻疹、肝炎或其他疾病的疫苗贴片新型冠状病毒肺炎疫苗。

疫苗贴片的优点

新冠病毒-19大流行清楚地提醒人们及时接种疫苗所带来的不同。但获得疫苗通常需要去诊所或医院。

在那里,医疗服务提供者从冰箱或冷冻室中获得疫苗,将液体疫苗配方注入注射器,并将其注射到手臂上。

尽管这一过程看似简单,但仍有一些问题可能阻碍大规模疫苗接种——从疫苗的冷藏到需要训练有素的专业人员进行注射。

与此同时,疫苗贴片,包括疫苗涂层的微针溶解在皮肤中,可以运输到世界上任何地方,无需特殊处理,人们可以自己涂贴片。

此外,疫苗贴片的易用性可能会导致更高的接种率。

微针是如何制造的

北卡罗来纳大学医学院微生物学和免疫学系研究员、该研究的主要作者田少民说,让微针适应不同的疫苗类型通常是一个挑战。yabo124

她说:“这些问题,再加上制造业的挑战,可以说阻碍了微针疫苗注射领域的发展。”。

大多数微针疫苗都是用主模板制作模具的。然而,微针的成型不是很通用,缺点包括复制过程中针的锋利度降低。

田说:“我们的方法使我们可以直接3D打印微针,这让我们在设计上有了很大的自由度,可以从性能和成本的角度做出最好的微针。”

微针是由北卡罗来纳大学教堂山分校发明的一种剪辑原型3D打印机,由他创建的硅谷公司碳公司生产。

由微生物学家和化学工程师组成的团队正在通过制定核糖核酸疫苗,如辉瑞和Moderna的COVID-19疫苗,被制成微针贴片,以供未来测试。

德西蒙说:“我们在疫情期间学到的最大教训之一是,科技创新可以促成或破坏全球应对措施。”“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。”

参考文献:Cassie Caudill、Jillian L.Perry、Kimon Iliadis、Addis T.Tessema、Brian J.Lee、Beverly S.Mecham、Tian Shaomin和Joseph M.DeSimone于2021年9月22日撰写的《通过3D打印微针进行经皮接种诱导强大的体液和细胞免疫》,美国国家科学院院刊.
DOI: 10.1073 / pnas.2102595118

其他的研究作者包括Cassie Caudill, Jillian L. Perry, Kimon lliadis, Addis T. Tessema和北卡大学教堂山分校的Beverly S. Mecham和斯坦福大学的Brian J. Lee。

资金来源:国防威胁减少局、碳公司赞助的研究协议、斯坦福大学创新药物加速器、斯坦福大学Joseph M. DeSimone启动基金

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