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纳米贴剂取代注射器:完美打针不害怕

2016-11-30 09:47 来源:环球科学  我有话说
2016-11-30 09:47:09来源:环球科学作者:责任编辑:胡菁菁

  谁喜欢打针?绝大多数人应该都不喜欢。

  来自昆士兰大学(University of Queensland)的Mark Kendall同样不喜欢,为此他创造了一种纳米贴剂,为人们接种疫苗提供了一种全新的方法,或许这种方法能够终结长达160年的注射史。  它像邮票一样大,表面布满了成千上万个细小的针尖。如果仔细清点,就会发现,每平方厘米上约有两万个注射器,每一个注射器长约60-100微米,差不多与头发的直径类似。

  纳米贴剂是利用了一个叫做“深反应离子蚀刻”的技术制成的。现在我们能够控制离子或者说带电原子在电场中有选择地蚀刻材料的表面。在对电场和离子进行高精度控制后,就能在贴剂上蚀刻出原本已经设计好的三维结构。

  这项技术有一个优势,它已经在电路板和太阳能设备大量使用了,很容易就能扩大生产的规模。还有一点,这个贴剂能够成功生产出来,多亏了纳米级制造工艺的进步,不然很难想象能在十亿分之一米的尺度上做出这么精致的针管。

  纳米贴剂如何递送疫苗

  在纳米贴剂中的细小的针尖肉眼是看不见的,它的长度却足以穿破角质层,抵达人体内部。角质层是一层已经死掉的细胞,它位于我们皮肤的最外层,可以防止皮肤失水,也可以防止我们被其他细菌或者病毒感染。

  【图注】在扫描电镜下,纳米贴剂的针管刺破外层皮肤,进入真皮层

  纳米贴剂的针尖穿透角质层从而直接到达下面的活细胞层,也就是表皮层和真皮层。在表皮上遍布着不同类型的免疫细胞,通过把疫苗传递给它们,就能刺激免疫细胞,产生免疫反应。现在,我们已经可以用纳米贴剂使用跟流行性感冒,小儿麻痹症,霍乱等疾病相关的疫苗了。

  Mark Kendall和同事们还说,这种疗法的疫苗使用量仅需传统注射法的1/10到1/13,能够大大节省疫苗的使用量。

  注射法真的会被纳米贴剂取代吗?这应该是大的发展方向,因为至少10%的人群有注射恐惧症,对注射疫苗也十分抵触。另外,据世界卫生组织估计,每年因为针刺和交叉污染造成的医疗问题,至少会导致130万人丢掉自己的性命。

  注射法还存在一个明显的问题。如今,许多疫苗从生产厂商运输到使用者手中时,需要通过冷藏保存,这样也造成了很多困扰,如果缺少冷藏设施,或者要把疫苗运输到偏远的乡镇地区,那疫苗很容易就会因为中间环节出了问题,而造成失效的现象。

  纳米贴剂可以减少我们对冰箱的依赖,干燥后的疫苗可以固定在贴剂微小的针尖上。这样,疫苗即使在室温下,也能保持6个月的活性期。而其他类型的疫苗会在失去冷藏的保护后,几个小时内就没了活性。

  疫苗的革命

  我们已经看到纳米贴剂非常显著地改变了疫苗递送方式。这项技术还有效地较少了接种疫苗时潜在的费用,使疫苗能够更好地在更需要的环境中使用。

  然而,这不仅仅是一个好点子。Mark Kendall和其同事已经在启动了人体试验,WHO也计划2017年时,在古巴用这种方式进行脊髓灰质炎疫苗的试验。

  1853年,医学界有了一项关于注射的专利,从那时起,这项设计就在医疗等行业占据了不可撼动的地位。如今,纳米贴剂很有可能取代它,结束长达160年的注射历史。

[责任编辑:胡菁菁]

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