医疗和牙科

科学家开发出3D打印微型针头疫苗贴片,其效果超过了注射

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科学家们斯坦福大学北卡罗来纳大学在教堂山(UNC)已经生产了一个3D印刷疫苗补丁,它们声明提供比典型的疫苗射击更大的保护。

据报道,将这种微针贴片直接应用于皮肤,其产生的免疫应答比通过针刺注入手臂肌肉的疫苗强10倍。微针贴片还有其他优点,包括容易无痛分娩,以及自我给药的潜力。

“在开发这项技术方面,我们希望在研究和联合创始人的牵头作者Joseph Desimone表示,我们希望为更快速的全球疫苗的全球发育疫苗,以较低的剂量,以痛苦和焦虑的方式为”3D打印机OEM。“我们在大流行期间学到的最大课程之一是科学和技术的创新可以制造或打破全球反应。

“谢天谢地,我们拥有Biotech和医疗工作者为我们推动信封。”

斯坦福大学和北卡罗来纳大学的科学家们利用3D打印技术制造了一种微型针头疫苗贴片。照片通过UNC。
斯坦福大学和北卡罗来纳大学的科学家们利用3D打印技术制造了一种微型针头疫苗贴片。照片通过UNC。

微针贴片的优点

长期以来,疫苗接种一直是帮助预防传染病的一项重要公共卫生措施,在过去一年里,疫苗接种在保护全球人口免受Covid-19感染方面发挥了至关重要的作用。虽然疫苗通常是通过皮下注射注射,但微针贴片已经研究和发展了几十年。

3D打印技术越来越多地利用来改善微针斑块的定制和准确性,这提供了一种非侵入性和无痛的疫苗方法。能够自我管理,该补丁为那些具有针对针的恐惧症的人提供更具吸引力的替代品,同时减少了培训人员的需要给予疫苗。

这种贴片通常由排列在聚合物贴片上的微小3D打印微针组成,并直接应用于皮肤。然后,疫苗针对皮肤中的免疫细胞,产生抗原特异性抗体反应。

微针贴片还提供物流优势。通过针递送的疫苗通常需要冷藏在冰箱或冰箱中,通常需要临床,医院或疫苗接种中心的行程。相比之下,疫苗涂层的微针贴片可以在没有特殊处理的情况下在世界的任何地方发货,因为它们可以自我管理,意味着对患者的医院或诊所的旅行较少。

科学家认为,这种福利可能会鼓励未来更高的疫苗接种率。

用于疫苗配方的夹印微针。通过pnas图像。
用于疫苗配方的夹印微针。通过pnas图像。

3D打印微针贴片

大多数微针疫苗通过模塑技术产生,但是这种方法可能缺乏多功能性,并导致复制期间减少针清晰度。根据Shaomin Tian,UNC学院的微生物学和免疫学系的候选学习作者和研究员,将微针调整微针对不同的疫苗类型也存在挑战。

她说:“这些问题,加上制造方面的挑战,可以说阻碍了用于疫苗输送的微针领域的发展。”“我们的方法允许我们直接3D打印微针,从性能和成本的角度来看,这给了我们很大的设计空间,可以制造出最好的微针。”

由斯坦福和UNC科学家开发的微针贴片是使用碳的原型3D打印机印刷的3D,基于该公司连续液体界面生产(CLIP)技术。

研究结果表明,疫苗贴片产生了显著的t细胞和抗原特异性抗体反应,据报道,这比典型的皮下注射要高出50倍。由此产生的免疫反应被观察到比直接注射到手臂肌肉的疫苗大10倍。

根据科学家们,加强的免疫反应可以铺平往剂量保留的方式,其中微针疫苗贴片将用于递送较小剂量的特定疫苗,同时仍然将类似的免疫应答作为用针和注射器递送的疫苗触发相似的免疫应答将。可能,这可能会有所了解更好地管理疫苗供需,并确保更多人可以获得重要的疫苗。

展望未来,斯坦福和UNC团队将继续制定粉丝和现代Covid-19疫苗等疫苗,进入3D印刷的微针贴片,以供将来的测试。

有关该研究的更多信息,可以在标题为:“通过3D印刷微针的透皮疫苗接种诱导有效的体液和细胞免疫力,”发表于美国国家科学院(PNAS)杂志的国家科学院的诉讼程序。该研究由C.Caudill,J.Perry,K.Lliadis,A.Tesema,B. Lee,B. Mecham,S. Tian和J. Desimone的J. Desimone共同撰写。

4D印刷的微针在插入时与组织互锁,增强粘合性时呈侧面的倒钩。照片通过Rutgers大学。
4D印刷的微针在插入时与组织互锁,增强粘合性时呈侧面的倒钩。照片通过Rutgers大学。

微针3D打印

在利用3D印刷技术方面进行了大量研究,以在前几年生产微针补丁。3D打印允许更大的定制和可重复性在传统的微旋转技术上,并使贴片能够按需制造。这消除了诊所和实验室内的存储空间的需求,同时踩踏微胶体方法的高初始工具成本。

2018年,例如,科学家德克萨斯大学达拉斯分校开发出新的低成本微针阵列的制作方法使用FFF 3D打印机,而今年早些时候研究人员罗格斯大学使用投影微立体光刻技术创建4D打印生物灵感和可编程微针增强组织粘附。

在其他地方,科学家来自亚利桑那州立大学南加州大学合作生产3D印刷的微针贴片灵感来自客串在未来,它可以用来给病人无痛递送药物。

最近,一种新型装置将3D打印,微针和微机电系统(MEMS)由此产生肯特大学的斯特拉斯科德大学,可以利用以提供可控的透皮药物递送。

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特色的图像显示斯坦福大学的科学家和UNC使用3D打印创建微针疫苗贴片。照片通过UNC。