科學家開發(fā)出優(yōu)于JABS的3D打印微針疫苗貼片
時間：2021-09-26 08:14 來源：中國3D打印網(wǎng) 作者：admin 閱讀：次
中國3D打印網(wǎng)9月26日訊，斯坦福大學和北卡羅來納大學教堂山分校 (UNC) 的科學家們制作了一種3D打印的疫苗貼片，他們聲稱該貼片比典型的疫苗注射提供了更大的保護。據(jù)報道，直接應用于皮膚的微針貼片提供的免疫反應是通過針刺注射到手臂肌肉中的疫苗的 10 倍。微針貼片還具有其他優(yōu)點，包括無痛的遞送，以及自我給藥等。
該研究的主要作者兼聯(lián)合創(chuàng)始人約瑟夫·德西蒙 (Joseph DeSimone) 表示：“在開發(fā)這項技術的過程中，我們希望以更低劑量、無痛苦和無焦慮的方式在全球范圍內(nèi)更快地開發(fā)疫苗奠定基礎。我們在大流行期間學到的最大教訓之一是，科學和技術創(chuàng)新可以成就全球響應。值得慶幸的是，我們有生物技術和衛(wèi)生保健工作者為我們所有人推波助瀾。”
斯坦福大學和北卡羅來納大學的科學家使用 3D 打印來制造微針疫苗貼片。照片來自 UNC。
微針貼片的優(yōu)點
疫苗接種長期以來一直是幫助預防傳染病的一項重要公共衛(wèi)生措施，并且在過去一年中對于保護全球人口免受 Covid-19 的侵害至關重要。雖然疫苗通常通過皮下針頭注射給藥，但微針貼片已經(jīng)研究和開發(fā)了幾十年。越來越多地利用 3D 打印技術來提高微針貼片的定制化和準確性，這提供了一種非侵入性和無痛的疫苗接種方法。這些貼片能夠自我給藥，為那些有針頭恐懼癥的人提供了更具吸引力的替代品，同時減少了對受過訓練的人員進行疫苗接種的需要。
貼片通常由排列在聚合物貼片上的微小 3D 打印微針形成，并直接應用于皮膚。然后疫苗針對存在于皮膚中的免疫細胞并產(chǎn)生抗原特異性抗體反應。微針貼片還具有物流優(yōu)勢。通過針頭遞送的疫苗通常需要冷藏在冰箱或冰柜中，并且通常需要前往診所、醫(yī)院或疫苗接種中心。相比之下，涂有疫苗的微針貼片無需特殊處理即可運送到世界任何地方，而且由于它們可以自行給藥，因此患者前往醫(yī)院或診所的次數(shù)減少。科學家們認為，這些好處可能會在未來鼓勵更高的疫苗接種率。
用于疫苗配方的 CLIP 打印微針。圖片來自 PNAS。
3D打印微針貼片
大多數(shù)微針疫苗是通過成型技術制造的，但是這種方法缺乏通用性，并導致復制過程中針頭的鋒利度降低。 UNC 醫(yī)學院微生物學和免疫學系的主要研究作者兼研究員 Shaomin Tian 表示，在使微針適應不同的疫苗類型方面也存在挑戰(zhàn)。“這些問題，加上制造方面的挑戰(zhàn)，可以說阻礙了用于疫苗遞送的微針領域，”她說。 “我們的方法使我們能夠直接 3D 打印微針，從性能和成本的角度來看，這為我們制造最好的微針提供了很大的設計空間。”
斯坦福大學和 UNC 科學家開發(fā)的微針貼片是使用 Carbon 的原型 3D 打印機基于該公司的連續(xù)液體界面生產(chǎn) (CLIP) 技術進行 3D 打印的。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，疫苗貼劑產(chǎn)生了顯著的 T 細胞和抗原特異性抗體反應，這種反應是皮下注射的典型注射劑的 50 倍。觀察到由此產(chǎn)生的免疫反應比直接輸送到手臂肌肉的疫苗高 10 倍。
增強的免疫反應可以為節(jié)省劑量鋪平道路，在這種情況下，微針疫苗貼片將用于遞送較小劑量的特定疫苗，同時仍會引發(fā)與用針頭和注射器遞送的疫苗類似的免疫反應將。這可能有助于更好地管理疫苗供需，并確保更多人獲得重要疫苗。展望未來，斯坦福大學和 UNC 團隊將繼續(xù)將輝瑞 (Pfizer) 和 Moderna Covid-19 疫苗等疫苗制成 3D 打印的微針貼片，以供未來測試。
該研究的主要作者兼聯(lián)合創(chuàng)始人約瑟夫·德西蒙 (Joseph DeSimone) 表示：“在開發(fā)這項技術的過程中，我們希望以更低劑量、無痛苦和無焦慮的方式在全球范圍內(nèi)更快地開發(fā)疫苗奠定基礎。我們在大流行期間學到的最大教訓之一是，科學和技術創(chuàng)新可以成就全球響應。值得慶幸的是，我們有生物技術和衛(wèi)生保健工作者為我們所有人推波助瀾。”
斯坦福大學和北卡羅來納大學的科學家使用 3D 打印來制造微針疫苗貼片。照片來自 UNC。
微針貼片的優(yōu)點
疫苗接種長期以來一直是幫助預防傳染病的一項重要公共衛(wèi)生措施，并且在過去一年中對于保護全球人口免受 Covid-19 的侵害至關重要。雖然疫苗通常通過皮下針頭注射給藥，但微針貼片已經(jīng)研究和開發(fā)了幾十年。越來越多地利用 3D 打印技術來提高微針貼片的定制化和準確性，這提供了一種非侵入性和無痛的疫苗接種方法。這些貼片能夠自我給藥，為那些有針頭恐懼癥的人提供了更具吸引力的替代品，同時減少了對受過訓練的人員進行疫苗接種的需要。
貼片通常由排列在聚合物貼片上的微小 3D 打印微針形成，并直接應用于皮膚。然后疫苗針對存在于皮膚中的免疫細胞并產(chǎn)生抗原特異性抗體反應。微針貼片還具有物流優(yōu)勢。通過針頭遞送的疫苗通常需要冷藏在冰箱或冰柜中，并且通常需要前往診所、醫(yī)院或疫苗接種中心。相比之下，涂有疫苗的微針貼片無需特殊處理即可運送到世界任何地方，而且由于它們可以自行給藥，因此患者前往醫(yī)院或診所的次數(shù)減少。科學家們認為，這些好處可能會在未來鼓勵更高的疫苗接種率。
用于疫苗配方的 CLIP 打印微針。圖片來自 PNAS。
3D打印微針貼片
大多數(shù)微針疫苗是通過成型技術制造的，但是這種方法缺乏通用性，并導致復制過程中針頭的鋒利度降低。 UNC 醫(yī)學院微生物學和免疫學系的主要研究作者兼研究員 Shaomin Tian 表示，在使微針適應不同的疫苗類型方面也存在挑戰(zhàn)。“這些問題，加上制造方面的挑戰(zhàn)，可以說阻礙了用于疫苗遞送的微針領域，”她說。 “我們的方法使我們能夠直接 3D 打印微針，從性能和成本的角度來看，這為我們制造最好的微針提供了很大的設計空間。”
斯坦福大學和 UNC 科學家開發(fā)的微針貼片是使用 Carbon 的原型 3D 打印機基于該公司的連續(xù)液體界面生產(chǎn) (CLIP) 技術進行 3D 打印的。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，疫苗貼劑產(chǎn)生了顯著的 T 細胞和抗原特異性抗體反應，這種反應是皮下注射的典型注射劑的 50 倍。觀察到由此產(chǎn)生的免疫反應比直接輸送到手臂肌肉的疫苗高 10 倍。
增強的免疫反應可以為節(jié)省劑量鋪平道路，在這種情況下，微針疫苗貼片將用于遞送較小劑量的特定疫苗，同時仍會引發(fā)與用針頭和注射器遞送的疫苗類似的免疫反應將。這可能有助于更好地管理疫苗供需，并確保更多人獲得重要疫苗。展望未來，斯坦福大學和 UNC 團隊將繼續(xù)將輝瑞 (Pfizer) 和 Moderna Covid-19 疫苗等疫苗制成 3D 打印的微針貼片，以供未來測試。
有關該研究的更多信息可以在題為“通過 3D 打印微針進行透皮接種誘導有效的體液和細胞免疫”的論文中找到，該論文發(fā)表在美國國家科學院院刊 (PNAS) 雜志上：https://www.pnas.org/content/118/39/e2102595118。
(責任編輯：admin)
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