证明无注射微针的可行性进行单一施用疫苗
一种由康涅狄格大学的教员开发的用于提供传染病免疫的一次性、自我注射的微针技术最近已通过临床前研究试验验证。
最近发表在自然生物医学工程Microneedle斑块的开发和临床前测试由Microdle斑块的Microdle斑块报告了机械工程和生物医学工程部门助理教授的助理教授实验室的研究人员。
单注射的概念疫苗已被认为是世界卫生组织（世卫组织）的优选疫苗接种方法，已经调查了多年。以前的努力制造这种单注射疫苗包括称为密封（高分子层的冲压组装）的技术，在2017年通过Nguyen开发，以制造单注射疫苗微粒，可在几个定义的时间内进行疫苗，模拟多个推注注射。
然而，这些微粒需要大针进行注射。另外，还有有限数量的可以装入针中的颗粒，这仅意味着可以递送有限的疫苗剂量。最终，微粒仍然需要传统的注射，这是痛苦的，并且产生不利的生物危害废物从被设置的尖锐注射器中浪费。微针贴剂被携带的Uconn研究员的手套。微针贴片。（由Thanh Nguyen提供）
“它已经很长时间被认可，需要在传统的疫苗接种过程中消除许多注射，”Thanh说。“虽然增强和反复疫苗的疫苗射击是维持免疫保护的重要性，但这些注射与疼痛，高成本和复杂的注射时间表有关，导致患者的遵守情况非常低。由于他们对医疗保健提供者的有限。在这样的地方，父母们努力记住该时间表，不能在与孩子们对医疗中心一起旅行，以接受多个加强剂量的疫苗。“
详细的自然生物医学工程为克服这些问题，Uconn的Nguyen的实验室开发了一种微针皮肤贴片，其仅需要单一给药来表现完全相同的可编程延迟释放疫苗，如从密封微粒所获得的那样。
微针贴片避免了任何痛苦的注射，从患者的角度提供了显着的增强。广泛的研究表明，微针皮肤贴片几乎是无痛的，甚至可以通过家中的患者自我管理。贴片小，便携，和类似于尼古丁补丁，这可以很容易地分配给世界上的所有人，以便在大流行诸如Covid-19危机中快速创造泛滥的爆炸性全球范围。
微针具有核壳微观结构，其中微针壳由可生物降解的医疗聚合物制成，可用于植入物的FDA批准，并提供独特的药物释放动力学 - 这允许预编程的疫苗释放在一个时期几天到一个政府往一个多月。由于微小的尖端和针头的光滑几何形状，可以容易地插入和完全嵌入皮肤层内部。
创建这种疫苗微针贴片，Khanh Tran，Ph.D.尼文恩实验室的学生和公布工作的领先作者，调整了密封技术，可以组装不同的微针组件，包括帽，壳和疫苗核心。这些部件以添加剂方式制造，类似于3-D印刷的方法，以在大面积上产生核心壳微针阵列。
Nguyen的团队设计了几种新方法来克服现有SEAL技术的许多问题。新奇的新制造过程的关键是micro-mold疫苗微针的形状核心,和所有的模制疫苗芯插入数组微针壳的同时,提供一种制造方法类似于计算机芯片的制造过程,如视频所示:视频Player00:0000:50
“与先前报道的密封和其他传统方法相比，这是一种巨大的优势，与制造疫苗载体的其他传统方法，其中疫苗通常逐一地将疫苗缓慢填充到每个聚合物壳/载体中，”Tran说。
在临床前试验中，研究人员将装有临床可用疫苗(prevna -13)的微针以微创方式插入大鼠皮肤。该贴剂在长期植入过程中不会对皮肤造成刺激，并对致命剂量的传染性肺炎球菌引发了高免疫保护反应。一次性注射的结果与在大约两个月的时间内多次注射相同疫苗的结果相似。
Nguyen说:“我们对这一成就感到非常兴奋，因为这是第一次，一次性使用和无需注射的皮肤贴剂可以预先编程，在不同时间释放疫苗，以提供长期和有效的免疫保护。”“微针贴片可以促进全球努力建立一个完整的疫苗接种过程，以根除危险的传染病，并能够快速分发疫苗。这可以在COVID-19等大流行的情况下，在全球范围内建立一种泛社区免疫保护。”Nguyen说。
In this regard, Nguyen and and his collaborator, Associate Professor Steve Szczepanek in the Department of Pathobiology and Veterinary Science in the College of Agriculture, Health, and Natural Resources have also received a $432,990 contract from the U.S. Department of Health and Human Services (HHS) BARDA to develop this technology.
展望未来，需要更多的研究，以使微针补丁成为临床用途。虽然研究人员已经表明能够使用粉末疫苗疫苗，但不同的疫苗将需要不同的稳定策略，因此它们可以在皮肤内部植入长期植入。
研究人员还研究了制造过程的优化和自动化，这可以降低微针皮肤的成本修补供临床使用。未来还需要在更大的动物模型上密切模仿人类免疫系统，以验证其安全性和有效性微针平台。
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