3D打印疫苗贴片承诺无需注射即可接种COVID-19疫苗
来自卡罗莱纳和斯坦福大学的研究人员，包括Carbon联合创始人乔·德·西蒙，开发了一种微针疫苗贴片
尽管微针贴片已经研究了几十年，但卡罗莱纳大学和斯坦福大学的工作克服了过去的一些挑战:通过3D打印，微针可以很容易地定制，从而开发出可用于流感、麻疹、肝炎和COVID-19疫苗接种的3D打印疫苗贴片。
斯坦福大学(Stanford University)和北卡罗莱纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的科学家，包括Carbon联合创始人乔·德·西蒙(Joe De Simone)在内的主要研究作者，已经发明了一种3D打印疫苗贴片，它比典型的疫苗注射提供了更大的保护。诀窍是将疫苗贴片直接贴在皮肤上，因为皮肤上充满了疫苗瞄准的免疫细胞。
根据一项在动物身上进行的研究，疫苗贴片产生的免疫反应比用针刺入手臂肌肉的疫苗要大10倍，该研究由科学家团队发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)。这一突破是3D打印的微针排列在聚合物贴片上，长度勉强够到达皮肤来注射疫苗。
“在开发这项技术的过程中，我们希望为全球更快速地开发疫苗奠定基础，以更低的剂量，以一种没有痛苦和焦虑的方式，”该研究的主要作者、3D打印技术企业家约瑟夫·m·德西蒙说。德西蒙除了在Carbon公司担任职务外，还是斯坦福大学转化医学和化学工程教授，以及北卡罗来纳大学教堂山分校的名誉教授。
疫苗贴片的便捷性和有效性为一种新的疫苗接种方式指明了方向，这种方式比针头注射更无痛、侵入性更小，而且可以自我注射。
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，比皮下注射高50倍。这种增强的免疫反应可能导致剂量节约，使用小剂量的微针疫苗贴片可以产生与针头和注射器注射疫苗相似的免疫反应。
尽管微针贴片已经研究了几十年，但卡罗莱纳大学和斯坦福大学的工作克服了过去的一些挑战:通过3D打印，微针可以很容易地定制，以开发各种流感、麻疹、肝炎或COVID-19疫苗贴片。
疫苗贴片的优点
新冠病毒-19大流行清楚地提醒人们及时接种疫苗所带来的不同。但获得疫苗通常需要去诊所或医院。在那里，医疗保健提供者从冰箱或冷冻室获取疫苗，用液体疫苗制剂填充注射器并将其注射到手臂。
尽管这个过程看起来很简单，但仍然存在阻碍大规模疫苗接种的问题——从疫苗的冷藏到需要经过培训的专业人员进行注射。与此同时，含有溶解在皮肤里的疫苗涂层微针的疫苗贴片可以在世界各地运输，无需特殊处理，人们可以自己涂贴片。
此外，疫苗贴片的易用性可能会导致更高的接种率。或许，保证不涉及“针刺”，可以让那些仍在抵制COVID-19疫苗接种和不断增加的阴谋论的人，为他们对针和针的非理性恐惧提供理由。最后，帮助世界度过这场大流行病。
制作3D打印疫苗贴片
“一般来说，将微针应用于不同类型的疫苗是一个挑战，”该研究的主要作者、北卡罗来纳大学医学院微生物与免疫学系的研究员田少民(音译)说。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。”
大多数微针疫苗是用主模板制作模具。然而，微针的成型不是非常通用的，缺点包括复制过程中针的锐度降低。田说:“我们的方法使我们可以直接3D打印微针，这让我们在设计上有很大的自由度，可以从性能和成本的角度来制作最好的微针。”
这种微针3D打印疫苗贴片是在卡罗莱纳生产的，使用的是德西蒙发明的3D打印机原型，由他与人合作创办的硅谷公司Carbon生产。
微生物学家和化学工程师团队正在继续创新，将RNA疫苗（如辉瑞和摩德纳新冠病毒-19疫苗）制成微针贴片，以备未来测试。
德西蒙说:“我们在疫情期间学到的最大教训之一是，科技创新可以促成或破坏全球应对措施。”“幸运的是，我们有生物技术和卫生保健工作者为我们所有人挑战极限。”
其他的研究作者包括Cassie Caudill, Jillian L. Perry, Kimon lliadis, Addis T. Tessema和北卡大学教堂山分校的Beverly S. Mecham和斯坦福大学的Brian J. Lee。
