這項(xiàng)由美國(guó)農(nóng)業(yè)部（United States Department of Agriculture，USDA）及比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)（Bill & Melinda Gates Foundation）支持的可編程微針陣列貼片技術(shù)，省去了人們?cè)俅螌で筢t(yī)療保健提供者以接種疫苗加強(qiáng)針的麻煩。

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，流感、新冠肺炎（COVID-19）以及肺炎球菌疫苗，均需在低溫下保存以保證其穩(wěn)定性，通常由醫(yī)療保健專業(yè)人員通過皮下針注射針頭和注射器進(jìn)行接種。尤其是在發(fā)展中國(guó)家的農(nóng)村地區(qū)，遠(yuǎn)距離的醫(yī)療機(jī)構(gòu)使人們對(duì)接種疫苗望而卻步，接種加強(qiáng)針的意愿就更低了。

康涅狄格大學(xué)（University of Connecticut，UConn）機(jī)械工程和生物醫(yī)學(xué)工程副教授Thanh Nguyen問道：“如果我們能夠給人們郵寄不需要冷藏的疫苗，其可以像貼繃帶一樣貼在自己的皮膚上，那會(huì)怎么樣呢？如果我們使人們接種疫苗變得輕松——僅接種一次，無需加強(qiáng)針，且有可能完全預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎、麻疹、風(fēng)疹和新冠肺炎，那會(huì)達(dá)到怎樣的效果？”

Thanh Nguyen相信，利用他正在康涅狄格大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一種具有新型工藝的可編程微針陣列貼片來接種疫苗將使上述愿景變成現(xiàn)實(shí)。

通過將一款面積為1平方厘米、生物可降解無痛貼片貼在皮膚上，一個(gè)人可以在數(shù)月內(nèi)接受預(yù)先編程好的高濃度粉末狀疫苗遞送——消除了對(duì)接種加強(qiáng)針的需求。Thanh Nguyen說：“這主要解決的是接種疫苗及其加強(qiáng)針?biāo)鶐淼耐纯唷ＭǔＧ闆r下，人們必須至醫(yī)療機(jī)構(gòu)兩到三次才能完成疫苗接種。有了該微針平臺(tái)，只需貼一次就可以完成接種。該微針平臺(tái)既包括初次接種的疫苗，也包含加強(qiáng)針。人們不必多次前往醫(yī)院找醫(yī)生接種。”

近期，康涅狄格大學(xué)材料科學(xué)研究所（Institute of Materials Science，IMS）獲得了比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)（Bill & Melinda Gates Foundation）為期三年的資助，以支持Thanh Nguyen關(guān)于“用于疫苗和疾病治療的單次給藥自升壓微針平臺(tái)”的研究。該研究項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一種低成本的微針制造工藝。

Thanh Nguyen研究小組致力于熱穩(wěn)定疫苗和其它治療方法的研究，以便它們能夠在皮膚內(nèi)停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間。2020年，Thanh Nguyen及其同事在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》（Nature Biomedical Engineering）期刊發(fā)表了一篇研究論文，描述了利用裝載了臨床可用疫苗（Prevnar-13）的微針在老鼠身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，該微針提供了與多次注射疫苗相似的免疫保護(hù)，以對(duì)抗細(xì)菌感染。

他說：“我們已經(jīng)證明了該技術(shù)在小動(dòng)物模型身上是安全有效的，現(xiàn)在的問題是，我們?nèi)绾螌⑵渖虡I(yè)化，使其對(duì)最終用戶（人類）有用。”

在比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)的支持下，Thanh Nguyen將能夠在較大動(dòng)物——豬（它的皮膚與人類皮膚相似）身上測(cè)試該微針平臺(tái)。Thanh Nguyen預(yù)測(cè)，如果測(cè)試結(jié)果相似，通過該技術(shù)將以較低的成本制造出可編程微針陣列貼片，從而對(duì)國(guó)內(nèi)乃至于全球人類的健康產(chǎn)生積極影響。

該新型微針平臺(tái)也引起了美國(guó)農(nóng)業(yè)部（United States Department of Agriculture，USDA）的關(guān)注。今年9月，美國(guó)農(nóng)業(yè)部研究、教育和經(jīng)濟(jì)司授予Thanh Nguyen一項(xiàng)為期兩年的研究補(bǔ)助金，用于一項(xiàng)題為“利用可編程經(jīng)皮微針系統(tǒng)遞送口蹄疫病毒（FMDV）蛋白抗原”的研究。

口蹄疫病毒傳染性極強(qiáng)，影響牛、豬、綿羊和山羊等家畜的健康。當(dāng)疫情爆發(fā)時(shí)，感染該病毒的動(dòng)物將非常虛弱，無法產(chǎn)奶，其肉質(zhì)也不能銷售。口蹄疫病毒給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成極大損失，給農(nóng)民和牧場(chǎng)主帶來了很大困難，嚴(yán)重影響畜牧業(yè)的發(fā)展。

盡管已經(jīng)有預(yù)防該病毒的疫苗，但與人類疫苗一樣，需要接種加強(qiáng)針以保持疫苗的有效性。

Thanh Nguyen解釋道：“美國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)該技術(shù)很感興趣，因?yàn)樵撐⑨樫N片能夠同時(shí)向動(dòng)物提供初始劑量和后續(xù)劑量或加強(qiáng)劑量，無需同時(shí)圍捕多只動(dòng)物對(duì)其進(jìn)行疫苗注射，這可以減少動(dòng)物的壓力，增加動(dòng)物及操作人員的安全性。”

該微針平臺(tái)是Thanh Nguyen研究小組在疫苗/藥物遞送、組織再生工程、“智能”壓電材料、電子植入物和生物電子領(lǐng)域探索的最新應(yīng)用之一。自2016年加入康涅狄格大學(xué)工程學(xué)院以來，Thanh Nguyen發(fā)現(xiàn)了一種通過生物可降解聚合物發(fā)送電脈沖以幫助軟骨再生的方法；他設(shè)計(jì)了一種功能強(qiáng)大的生物可降解超聲設(shè)備，使腦癌的治療變得容易；他還使用微針貼片遞送抗體療法，已成功用于治療艾滋病毒（HIV）、多發(fā)性硬化癥（MS）等自身免疫性疾病以及某些類型的癌癥。

康涅狄格大學(xué)材料科學(xué)研究所（Institute of Materials Science，IMS）的獲獎(jiǎng)后撥款和合同專家Christina Tamburro表示，康涅狄格大學(xué)材料科學(xué)研究所非常感謝比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)Thanh Nguyen的藥物遞送研究項(xiàng)目給予的支持。

Christina Tamburro說：“這是材料科學(xué)的絕妙應(yīng)用，也是我們的宗旨。最終，這將拯救人類生命，沒有什么比這更好了！”

審核編輯：劉清