科学家开发出优于JABS的3D打印微针疫苗贴片
时间:2021-09-26 08:14 来源:中国3D打印网 作者:admin 阅读:次
该研究的主要作者兼联合创始人约瑟夫·德西蒙 (Joseph DeSimone) 表示:“在开发这项技术的过程中,我们希望以更低剂量、无痛苦和无焦虑的方式在全球范围内更快地开发疫苗奠定基础。我们在大流行期间学到的最大教训之一是,科学和技术创新可以成就全球响应。值得庆幸的是,我们有生物技术和卫生保健工作者为我们所有人推波助澜。”
斯坦福大学和北卡罗来纳大学的科学家使用 3D 打印来制造微针疫苗贴片。照片来自 UNC。
微针贴片的优点
疫苗接种长期以来一直是帮助预防传染病的一项重要公共卫生措施,并且在过去一年中对于保护全球人口免受 Covid-19 的侵害至关重要。虽然疫苗通常通过皮下针头注射给药,但微针贴片已经研究和开发了几十年。越来越多地利用 3D 打印技术来提高微针贴片的定制化和准确性,这提供了一种非侵入性和无痛的疫苗接种方法。这些贴片能够自我给药,为那些有针头恐惧症的人提供了更具吸引力的替代品,同时减少了对受过训练的人员进行疫苗接种的需要。
贴片通常由排列在聚合物贴片上的微小 3D 打印微针形成,并直接应用于皮肤。然后疫苗针对存在于皮肤中的免疫细胞并产生抗原特异性抗体反应。微针贴片还具有物流优势。通过针头递送的疫苗通常需要冷藏在冰箱或冰柜中,并且通常需要前往诊所、医院或疫苗接种中心。相比之下,涂有疫苗的微针贴片无需特殊处理即可运送到世界任何地方,而且由于它们可以自行给药,因此患者前往医院或诊所的次数减少。科学家们认为,这些好处可能会在未来鼓励更高的疫苗接种率。
用于疫苗配方的 CLIP 打印微针。图片来自 PNAS。
3D打印微针贴片
大多数微针疫苗是通过成型技术制造的,但是这种方法缺乏通用性,并导致复制过程中针头的锋利度降低。 UNC 医学院微生物学和免疫学系的主要研究作者兼研究员 Shaomin Tian 表示,在使微针适应不同的疫苗类型方面也存在挑战。“这些问题,加上制造方面的挑战,可以说阻碍了用于疫苗递送的微针领域,”她说。 “我们的方法使我们能够直接 3D 打印微针,从性能和成本的角度来看,这为我们制造最好的微针提供了很大的设计空间。”
斯坦福大学和 UNC 科学家开发的微针贴片是使用 Carbon 的原型 3D 打印机基于该公司的连续液体界面生产 (CLIP) 技术进行 3D 打印的。据中国3D打印网了解,疫苗贴剂产生了显着的 T 细胞和抗原特异性抗体反应,这种反应是皮下注射的典型注射剂的 50 倍。观察到由此产生的免疫反应比直接输送到手臂肌肉的疫苗高 10 倍。
增强的免疫反应可以为节省剂量铺平道路,在这种情况下,微针疫苗贴片将用于递送较小剂量的特定疫苗,同时仍会引发与用针头和注射器递送的疫苗类似的免疫反应将。这可能有助于更好地管理疫苗供需,并确保更多人获得重要疫苗。展望未来,斯坦福大学和 UNC 团队将继续将辉瑞 (Pfizer) 和 Moderna Covid-19 疫苗等疫苗制成 3D 打印的微针贴片,以供未来测试。
有关该研究的更多信息可以在题为“通过 3D 打印微针进行透皮接种诱导有效的体液和细胞免疫”的论文中找到,该论文发表在美国国家科学院院刊 (PNAS) 杂志上:https://www.pnas.org/content/118/39/e2102595118。
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