斯坦福大学和北卡罗来纳大学教堂山分校 (UNC) 的科学家们制作了一种3D打印的疫苗贴片，他们声称该贴片比典型的疫苗注射提供了更大的保护。据报道，直接应用于皮肤的微针贴片提供的免疫反应是通过针刺注射到手臂肌肉中的疫苗的 10 倍。微针贴片还具有其他优点，包括无痛的递送，以及自我给药等。

该研究的主要作者兼联合创始人约瑟夫·德西蒙 (Joseph DeSimone) 表示：“在开发这项技术的过程中，我们希望以更低剂量、无痛苦和无焦虑的方式在全球范围内更快地开发疫苗奠定基础。我们在大流行期间学到的最大教训之一是，科学和技术创新可以成就全球响应。值得庆幸的是，我们有生物技术和卫生保健工作者为我们所有人推波助澜。”

斯坦福大学和北卡罗来纳大学的科学家使用 3D 打印来制造微针疫苗贴片。照片来自 UNC。

微针贴片的优点

疫苗接种长期以来一直是帮助预防传染病的一项重要公共卫生措施，并且在过去一年中对于保护全球人口免受 Covid-19 的侵害至关重要。虽然疫苗通常通过皮下针头注射给药，但微针贴片已经研究和开发了几十年。越来越多地利用 3D 打印技术来提高微针贴片的定制化和准确性，这提供了一种非侵入性和无痛的疫苗接种方法。这些贴片能够自我给药，为那些有针头恐惧症的人提供了更具吸引力的替代品，同时减少了对受过训练的人员进行疫苗接种的需要。

贴片通常由排列在聚合物贴片上的微小 3D 打印微针形成，并直接应用于皮肤。然后疫苗针对存在于皮肤中的免疫细胞并产生抗原特异性抗体反应。微针贴片还具有物流优势。通过针头递送的疫苗通常需要冷藏在冰箱或冰柜中，并且通常需要前往诊所、医院或疫苗接种中心。相比之下，涂有疫苗的微针贴片无需特殊处理即可运送到世界任何地方，而且由于它们可以自行给药，因此患者前往医院或诊所的次数减少。科学家们认为，这些好处可能会在未来鼓励更高的疫苗接种率。

用于疫苗配方的 CLIP 打印微针。图片来自 PNAS。

3D打印微针贴片

大多数微针疫苗是通过成型技术制造的，但是这种方法缺乏通用性，并导致复制过程中针头的锋利度降低。 UNC 医学院微生物学和免疫学系的主要研究作者兼研究员 Shaomin Tian 表示，在使微针适应不同的疫苗类型方面也存在挑战。“这些问题，加上制造方面的挑战，可以说阻碍了用于疫苗递送的微针领域，”她说。 “我们的方法使我们能够直接 3D 打印微针，从性能和成本的角度来看，这为我们制造最好的微针提供了很大的设计空间。”

斯坦福大学和 UNC 科学家开发的微针贴片是使用 Carbon 的原型 3D 打印机基于该公司的连续液体界面生产 (CLIP) 技术进行 3D 打印的。据中国3D打印网了解，疫苗贴剂产生了显着的 T 细胞和抗原特异性抗体反应，这种反应是皮下注射的典型注射剂的 50 倍。观察到由此产生的免疫反应比直接输送到手臂肌肉的疫苗高 10 倍。

增强的免疫反应可以为节省剂量铺平道路，在这种情况下，微针疫苗贴片将用于递送较小剂量的特定疫苗，同时仍会引发与用针头和注射器递送的疫苗类似的免疫反应将。这可能有助于更好地管理疫苗供需，并确保更多人获得重要疫苗。展望未来，斯坦福大学和 UNC 团队将继续将辉瑞 (Pfizer) 和 Moderna Covid-19 疫苗等疫苗制成 3D 打印的微针贴片，以供未来测试。

有关该研究的更多信息可以在题为“通过3D 打印微针进行透皮接种诱导有效的体液和细胞免疫”的论文中找到，该论文发表在美国国家科学院院刊 (PNAS) 杂志上：https://www.pnas.org/content/118/39/e2102595118。