
没有人喜欢被针扎。
而澳大利亚昆士兰大学的Mark Kendall是个例外,他获得了2016年的青年弗洛里奖(Young Florey Medal)。
Mark的工作是开发“纳米贴片(nanopatch)”,这为疫苗投送技术提供了清晰的科学通路,超越了长达160年历史的注射器技术。
什么是纳米贴片?
想象一个邮票大小的设备,它的表面上有成千上万的小针:这就是纳米贴片。每平方厘米上大概有20000个突起(projection),每一个的长度在60至100微米。一微米是百万分之一米,所以这个高度相当于人类头发的宽度。
纳米贴片使用深反应离子刻蚀技术制成。通过对电场和离子的控制可以实现高程度的控制,所以这些微小突起的间距很有规则,尺寸也相似。
这一方法的优势还被用于电路和太阳能行业,具有扩大生产规模的潜力。这只是新的生产技术应用于纳米技术的例子之一。
纳米贴片如何投送疫苗?
每个纳米贴片上的微小突起是肉眼可见的,但是足以刺破最外层皮肤,即角质层。角质层是一层死皮细胞,它们是保护我们不受感染的第一道屏障。

纳米贴片作用于皮肤的Cyro扫描电子显微图(SEM)。上图显示的是一个突起,穿过角质层(红色)、有活力的表皮(棕色)以及真皮(洋红色)。
纳米贴片突起穿过角质层到达活体皮肤层,即表皮和真皮。在表皮中有多种免疫细胞,它们对于疫苗的工作非常重要。
因此,纳米贴片被认真地研究用于疫苗投递,在疫苗投递的过程中,以免疫细胞为靶标对于接种成功是非常重要的。具体的例子包括流感、脊髓灰质炎和霍乱。
Mark Kendall和他的同事证明,他们能够用疫苗覆盖纳米贴片的微型突起,使纳米贴片作用于皮肤,并且只需要十分之一至三十分之一的剂量就可以实现传统注射器接种的效果。
注射针也没那么糟糕
但是注射针就那么糟糕吗?值得费这么大劲儿去找到替代方法吗?
至少有10%的人恐惧针,并且主动避免用针接种疫苗。
此外,WHO估计每年有130万人死于*刺伤针**和交叉污染。
但它也可以归结为实用性。目前,很多疫苗必须在从生产到使用的期间冷藏保存。这会引起状况,尤其是在发展中国家,那里冷藏并不是那么方便,将药物从都市运到乡村要持续很久。
纳米贴片能够缓解对冷藏的需求,因为微型突起上的疫苗是干品。在室温储存下疫苗的活性还能持续6个月。而其他的疫苗在非冷藏的情况下几个小时内就会失去活性。
关于疫苗的革命
纳米贴片使疫苗的投递方式发生的革命性的变化。这个技术有巨大的潜力,它减少疫苗花费并使得疫苗在全世界范围内可用性更强。
Mark Kendall和他的同事正在进行纳米贴片的临床试验,WHO也计划于2017年在古巴进行脊髓灰质炎疫苗试验。
这个技术的未来看上去很光明,不仅对于疫苗投递,还对于其他以免疫细胞为靶标的疾病和损伤。具体的例子包括流感、霍乱、脊髓灰质炎和狂犬病。
1853年,颁布了关于注射器的第一个专利,自从那时起这个设计就几乎没有变过。纳米贴片具有取代这个具有160年历史的技术。
本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办
微信公众号:中国生物技术网
回复关键词 “ 热点 ”可阅读热点专题文章,包括“施一公”、“肠道菌群”、“肿瘤”、“免疫”和“健康”
热文TOP10(统计周期:2016.5.1-2016.7.10)
直接点击文字 即可浏览!