這項激動人心的科學研究通過一種利用可快速溶解的微針實現無痛注射的方法，可能會徹底變革疫苗接種。該研究以“A Dual-Delivery Platform for Vaccination using Antigen-loaded Nanoparticles in Dissolving Microneedles”為題發表于《國際藥物學雜志》（International Journal of Pharmaceutics）。
對無痛疫苗接種替代方案的需求
據麥姆斯咨詢介紹，大多數疫苗的常規性給藥方式是肌肉注射，如流感、乙型肝炎和近兩年爆發的SARS-CoV-2（COVID-19）等傳染病疫苗。雖然這種給藥方法被廣泛使用，但皮下注射針頭引起的疼痛和酸脹等副作用會使接種者產生抵抗心理。
所以，使用一種替代的疫苗接種方法，如經皮給藥，包括通過皮膚（如利用粘性貼劑）給藥，被認為是更可取的。這種無痛給藥方法更加便于使用，并且使藥物易于接觸皮膚中活躍的免疫細胞，因此有望用于疫苗接種。
文獻中已經報道過經皮疫苗接種，先前的研究正在開發并在動物身上進行測試，以對抗多種傳染病，包括白喉類毒素、炭疽、乙型肝炎和流感等。
為了運輸大分子藥物或蛋白質穿過皮膚角質層屏障，研究人員利用了微針、激光消融和離子電滲療法。這些已被證明是有效的，例如利用離子電滲療法將載有藥物的聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）納米顆粒通過皮膚傳遞到體內。
然而，除了微針，其它方法被認為低效且昂貴。微針是一種更理想的疫苗接種方法，包括使用微針陣列在皮膚上創建臨時性微米大小的孔，這些孔可使大分子藥物穿過皮膚屏障。
與皮下注射針頭相比，微針形成的微通道不會觸及神經末梢，從而確保接種者在疫苗接種過程中幾乎感覺不到疼痛。
微針
微針可分為實心微針、涂層微針、空心微針或可溶解微針，這項特別的新研究側重于利用可溶解微針經過皮膚遞送抗原。該可溶解微針能夠刺破皮膚角質層并穿透至皮膚表皮層，然后溶解并釋放出疫苗。
這種方法的優點包括使用經皮貼片時僅需較小的機械力，從而減少皮膚損傷，以及減少目前皮下注射針頭普遍存在的銳器浪費。此外，患者可以進行自我給藥，這減少了預約和尋找可用藥物的不便，同時也減少了對負責疫苗接種的醫護人員的需求。
創新研究
創新研究團隊開發了可快速溶解的微針，以持續釋放負載抗原的聚合物納米顆粒（NPs），旨在實現經皮疫苗接種的雙重遞送平臺。他們使用的微針在穿透皮膚表皮層后溶解，釋放載有感染抗原的納米顆粒。
通過使用低分子量透明質酸鈉對各種生物可降解聚合物和糖進行分析，測試了七種可溶解微針的配方，最后，海藻糖二水合物被認為是生產均勻微針陣列的最佳選擇。
選擇機械強度最佳、微針溶解效率高（如5分鐘后溶解）的材料為主配方。該制劑負載有包含Matrix-2病毒的流感模型蛋白抗原的聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）的納米顆粒。
在最佳微針配方內，通過離心不同濃度的抗原納米顆粒來研究抗原負載水平。此外，還利用由負載Matrix-2病毒的PLGA納米顆粒的溶解微針組成的最佳配方，評估了離體機械強度和溶解度水平，并在老鼠和豬皮膚上測試了兩種不同的微針陣列。
隨著對這種領先微針陣列和體內孔形成的進一步研究，使用熒光染料納米顆粒的孔隙閉合分析表明，去除貼片后，微針遺留的臨時微孔很快閉合。
未來商業化的好處
最后，這項研究展示了一種新穎的創新方法，提供了一個可以替代皮下注射針頭和傳統疫苗接種方式的新方法。
這種經皮疫苗概念已被證明易于制備且有效，通過使用負載納米顆粒的可溶解微針，以減少疼痛的方式傳遞抗原，這可能會徹底改變疫苗的給藥方式。
由于經濟欠發達國家接種疫苗的機會較少，而且針頭及其消毒情況易造成接種者創傷，因此，期望這項研究成果可在經濟欠發達國家普及，以提高其疫苗接種率。
提高對包括COVID-19在內的所有傳染病的自我接種率，可以減少可能已感染的個人之間的接觸水平，降低病毒傳播能力。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.121393
延伸閱讀：
《給藥應用的微針專利態勢分析-2020版》
《電子皮膚貼片技術及市場-2021版》
《印刷和柔性傳感器技術及市場-2021版》
《可穿戴技術及市場-2021版》
《可穿戴傳感器技術及市場-2020版》
