用微针贴片接种麻疹疫苗可以促进免疫计划
根据乔治亚理工学院和疾病控制和预防中心(CDC)的研究,用无痛且易于使用的微针贴片接种麻疹疫苗,至少可以像传统的皮下注射疫苗接种一样免疫麻疹。
在这项研究中,研究人员开发了一种干燥和稳定麻疹疫苗的技术——这依赖于一种减毒活病毒——并表明疫苗在放置在麻疹疫苗上后至少30天仍然有效微。他们还证明,干燥的疫苗能迅速在皮肤中释放,并能在皮肤中引起强烈的免疫反应动物模型。
Microneedle技术可以为对麻疹进行国际免疫计划提供新的工具,这些工具在2010年造成近140,000名儿童。该研究报告于10月5日在杂志上疫苗,并将刊登在该杂志的特刊上。这项研究得到了乔治亚研究联盟(Georgia research Alliance)的支持,也间接得到了美国疾病控制与预防中心(CDC)病毒病和动物资源分部的支持,以及美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的支持,支持开发一种基于微针的药物流感疫苗。
“我们在这项研究中表明,使用微针贴片注射的麻疹疫苗产生的免疫反应与皮下注射的疫苗产生的反应没有区别,”克里斯·伊登斯说,该研究的第一作者是乔治亚理工学院和埃默里大学华莱士·h·库尔特生物医学工程系的一名研究生。
麻疹免疫计划现在使用常规皮下注射针头去运送疫苗因此,大型的全球免疫规划需要大量的后勤支持,因为疫苗必须冷藏,大量针头和注射器必须运输,十剂疫苗瓶必须重新组装无菌水之前使用。
因为它需要皮下注射针头,麻疹免疫计划必须由培训的医务人员进行。最后,必须适当地处理使用针和注射器以防止潜在的疾病传播或重用。
使用微针贴片可以消除运输针头、注射器和无菌水的需要,减少后勤需求。接种疫苗可以由医疗培训较少的人员进行,他们只需将贴片贴在皮肤上,几分钟后将贴片取下,这使得挨家挨户开展类似于小儿麻痹症疫苗接种的活动成为可能。一次性贴剂还可以减少疫苗的浪费,因为当一个小瓶的10剂疫苗都不能使用时就会出现这种情况。
“主要优势将是易于交付的,”格鲁吉亚化学和生物分子工程学院教授和微针贴片的发明人之一。“Mark Prausnitz“微针允许我们远离由医疗保健人员人员的中央地点迁移到使用最微培训的人员,他们会出门,他们会出院以管理疫苗。”
西半球的许多国家都消除了这种疾病的流行传播,尽管旅客常常作为进口病例的来源。然而,麻疹仍然是世界其他地方的儿童疫苗可预防死亡的主要原因,促使涉及替代疫苗接种技术。
“麻疹的传染性非常强,我们需要95%左右的免疫覆盖率来阻断它的传播,”该研究的合著者之一、美国疾病控制与预防中心病毒疾病分部麻疹实验室小组负责人保罗·罗塔博士说。“在制定提高麻疹疫苗全球覆盖率的战略方面,微型针是一个真正潜在的游戏规则改变者。”
在他们的研究中,CDC-Georgia Tech团队首先面临的挑战是将液体疫苗转化为一种易于应用于不锈钢微针并干燥包装的配方。由于疫苗含有一种减毒活病毒,必须保持其完整性,这项工作变得更加困难。
研究人员首先研究可以与疫苗结合的材料,以提高干形式疫苗的稳定性。最终,他们在液体疫苗中加入一种叫做海藻糖的糖,获得了最好的结果。这种配方被应用到大约750微米长的微针上,方法是把它们浸入溶液中,让液体变干。微针上的疫苗剂量由微针浸入溶液的次数控制。
棉花大鼠(Sigmodon hispidus)被分成7组,每组5只动物进行测试。比较表明,微针接种技术产生的免疫反应与皮下注射针头接种产生的免疫反应在统计学上没有区别。
“这项研究的两个主要成就是疫苗可以稳定在微针上,并且它可以溶解在皮肤中以提供良好的免疫应答,”罗塔说。
为了推进微针技术,研究人员现在正在努力改善干疫苗的稳定性,以消除制冷需求的目标。他们还在研究使用完全溶解在皮肤中的聚合物的微酮,除去需要处理潜在传染性的废物。
最终,需要对一种基于微针的麻疹疫苗在非人类灵长类动物模型中以及在几个临床试验中进行安全性和有效性评估,然后才能在人类中常规使用。
还在研究使用微针接种流感、小儿麻痹症、轮状病毒、肺结核和乙型肝炎疫苗麻疹疫苗可能会发现其在发展中国家的首次使用作为麻疹消除运动的一部分,并且可能不会取代麻疹-mumps-rubella(MMR)疫苗在美国使用。
“这对我们来说是不同的方向,这是竞选模式全球健康疫苗接种,”Prausnitz说。“我看到麻疹补丁在发展中国家疫苗接种计划中的最大影响,这种易用技术的后勤优势将具有最大的公共卫生利益。”
除了那些已经提到的,研究团队还包括来自CDC的Marcus L. Collins和Jessica Ayers。
该研究由乔治亚研究联盟(GRA)提供支持,并得到了乔治亚研究所的间接支持病毒性疾病动物资源科疾病控制和预防中心(CDC)和国家卫生研究院(NIH)。内容仅由作者负责,不一定代表NIH、CDC或GRA的官方观点。
Mark Prausnitz是专利的发明者,并对一家正在开发基于微针的产品的公司具有重要的财务兴趣。这种潜在的利益冲突已经披露,并由格鲁吉亚技术和埃默里大学管理。
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