Pokryte szczepionkami plastry drukowane w 3D mogą wkrótce zastąpić znajdującą się w pobliżu strzykawkę

Nienawidzisz igieł, ale nadal chcesz się zaszczepić? Pomogli Ci naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Karoliny Północnej w Chapel Hill. Opracowali nową, drukowaną w 3D łatkę, która może cię uodpornić bez żadnego uderzenia.

Projektanci wyjaśniają, że plaster działa lepiej niż tradycyjna szczepionka, ponieważ dostarcza związek bezpośrednio do skóry – która jest pełna komórek odpornościowych, które na niego reagują. Wynikająca odpowiedź immunologiczna jest około 10 razy większa niż odpowiedź immunologiczna spowodowana wstrzyknięciem przez igłę do tkanki mięśniowej. Jednak na razie te odkrycia należy traktować z przymrużeniem oka. Otrzymane z badań na zwierzętach, a nie na ludziach.

korekta wydajności

Starszy autor badania i pionier druku 3D Joseph M. Doktor nauk medycznych i inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Stanforda oraz emerytowany profesor na UNC-Chapel Hill.

Aby być uczciwym, to nie sama łatka wykonuje tę pracę, ale rzędy powlekanych mikroigieł Serum na jego dolnej stronie. Są one pojedynczo wyściełane, ledwie na tyle długo, aby dotrzeć do skóry, gdzie rozpuszczają się, uwalniając inokulum.

W oczach autorów głównymi zaletami tej technologii są łatwość użytkowania i przenośność. Dla pacjentek prawdopodobnie najbardziej atrakcyjną cechą jest brak bólu spowodowanego innymi metodami porodu, a także fakt, że mogą samodzielnie zarządzać plastrami bez żadnego ryzyka.

Zastosowanie tego plastra spowodowało znaczną odpowiedź przeciwciał u zwierząt laboratoryjnych. Według zespołu odpowiedź ta była 50 razy większa niż w przypadku bezpośredniego wstrzyknięcia podskórnego. Ta zwiększona reakcja może prowadzić do oszczędzania dawki – w zasadzie do zaszczepienia większej liczby ludzi tą samą ilością szczepionki – ponieważ każdy plaster wykorzystuje mniejszą dawkę, aby wywołać taką samą reakcję, jak wstrzyknięcie.

Pojęcie mikronakłuwania od pewnego czasu jest przedmiotem zainteresowania społeczności naukowej, ale nigdy nie zostało odkryte ze względu na trudności w przypisywaniu ich do różnych szczepionek. Chociaż druk 3D dał autorom sposób na przełamanie dawnych ograniczeń, generalnie trudno jest dostosować mikroigły do ​​różnych rodzajów szczepionek:

„Można argumentować, że te problemy, wraz z wyzwaniami produkcyjnymi, utrudniły dziedzinę mikroigieł do dostarczania szczepionek” – powiedział główny autor badania Shaomen Tian, ​​naukowiec z Wydziału Mikrobiologii i Immunologii Uniwersytetu Karoliny Północnej medycyny. „Nasze podejście pozwala nam bezpośrednio drukować mikroigły 3D, co daje nam dużo miejsca na projektowanie najlepszych mikroigieł z punktu widzenia wydajności i kosztów”.

Zamiast polegać na tradycyjnej metodzie tworzenia formy, a następnie formowania za pomocą cienkich igieł, zespół drukuje każdą z nich indywidualnie. Dokonano tego na Uniwersytecie Północnej Karoliny w Chapel Hill przy użyciu prototypowej drukarki CLIP 3D wynalezionej przez DeSimone i wyprodukowanej przez CARBON, firmę z Doliny Krzemowej, której był współzałożycielem.

Chociaż szybki rozwój szczepionek pozostaje głównym aspektem Przeciwepidemiczny, nasze doświadczenia z ubiegłego roku pokazały, że czynniki logistyczne pozostają ważnym elementem ograniczającym naszą zdolność reagowania. Proces wydaje się prosty – idź do szpitala, poproś kogoś o wyjęcie szczepionki z zamrażarki, wciągnij ją do strzykawki, oddaj zastrzyk – ale nadal stanowi to pewne przeszkody z punktu widzenia masowych szczepień.

Po pierwsze, takie podejście po prostu nie może działać w obszarach, w których brakuje chłodni lub gdzie nie ma wystarczającej liczby wyszkolonych specjalistów do wykonywania szczepień. Otrzymanie takiego zastrzyku wiąże się również z udaniem się do szpitala lub kliniki, co nie każdy może lub jest skłonny zrobić.

Zespół wyjaśnia, że ​​te plastry można dostarczać w dowolne miejsce na świecie bez specjalnych wymagań dotyczących przechowywania lub transportu. Można go łatwo i bezpiecznie stosować w domu bez przeszkolonego personelu. To samo w sobie może również pomóc w zwiększeniu wskaźników szczepień, dodaje zespół.

„Jedną z największych lekcji, jakich nauczyliśmy się podczas pandemii, jest to, że innowacje w nauce i technologii mogą wywołać lub złamać globalną reakcję” – powiedział DeSimone. „Na szczęście mamy pracowników biotechnologii i opieki zdrowotnej, którzy przesuwają kopertę dla nas wszystkich”.

Artykuł zatytułowany „Przezskórna inseminacja za pomocą wydrukowanej w 3D mikroigły stymuluje silną odporność humoralną i komórkową” opublikowany w magazynie PNAS.