研究人員開發(fā)出3D打印無針疫苗接種裝置MucoJet 無需針刺注射

dy1993   2017-04-07 10:32:47

近日,加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)的一組研究人員開發(fā)了一款名為MucoJet的疫苗管理裝置。據(jù)悉,借助3D打印制成的微型裝置允許用戶通過將加壓的疫苗射入面頰組織,從而輕松地進(jìn)行疫苗接種,避免針刺注射。

雖然用戶都理解疫苗接種的重要性,但是在面臨接種時仍然沒有改變恐懼感。除了過程的不適和壓力之外,用注射器進(jìn)行疫苗接種還引入了一些其他挑戰(zhàn),例如訓(xùn)練工作人員或志愿者進(jìn)行注射,這使得藥物更容易被廣泛使用。

為了克服這些挑戰(zhàn),來自加州大學(xué)伯克利分校的由機(jī)械和生物工程教授Dorian Liepmann領(lǐng)導(dǎo)的研究人員團(tuán)隊開發(fā)了MucoJet,一種自我管理的無針裝置,使得疫苗接種比以往任何時候都容易。在這個階段,研究人員已經(jīng)完成了概念驗證研究,并于最近出版在科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志上。

據(jù)悉,MucoJet設(shè)備是一個小型(15x7mm)圓柱形設(shè)備,由兩個主要部分組成:內(nèi)部隔間和外部隔間。后者設(shè)計為容納250毫升水,而前者由兩個存儲容器組成,其中一個儲存有粉末形式的疫苗溶液,另一個容納化學(xué)推進(jìn)劑。MucoJet設(shè)備的堅固外觀是由生物相容性和防水塑料樹脂3D打印出來的。

設(shè)備背后的獨特之處在于患者可以簡單地點擊兩個隔間,這將導(dǎo)致潛水膜溶解,又會使水與化學(xué)推進(jìn)劑接觸。當(dāng)這種情況發(fā)生時,反應(yīng)會導(dǎo)致二氧化碳?xì)怏w的積聚,從而產(chǎn)生將疫苗噴出端部噴嘴所需的壓力。內(nèi)置在內(nèi)部隔室中的自由移動的活塞允許疫苗均勻釋放并阻止二氧化碳。

疫苗本身具有足夠的壓力,以穿透患者臉頰組織(位于口中)的粘膜層,從而可以到達(dá)抗原呈遞細(xì)胞。研究人員說,針對口腔的頰部區(qū)域是重要的,這是因為其高免疫細(xì)胞的存在,并且因為它是許多感染進(jìn)入身體的地方。

博士后研究員Kiana Aran解釋說:“噴氣式壓力與牙科醫(yī)生使用的水分接頭相似。壓力非常集中,射流的直徑非常小,所以它是可以穿透粘膜層的?!?/span>

到目前為止,研究人員已經(jīng)使用來自豬的粘液層和頰組織樣品以及實際的兔子來測試了它們的MucoJet裝置。在測試中,他們正在運送卵磷脂,一種免疫刺激蛋白,以了解MucoJet的輸送與如滴管等其他口服遞送方法相比將如何。測試表明,與滴管技術(shù)相比,MucoJet在提供藥物方面更有效。

測試3D打印設(shè)備的下一步將是在大型動物中施用真正的疫苗以了解其效率。在這個階段,研究人員相信,他們的設(shè)備將在未來五到十年內(nèi)可以廣泛使用。具有非侵入性、自我管理的疫苗接種技術(shù)的好處也是重要的。研究人員解釋說,MucoJet可以更容易地在世界偏遠(yuǎn)地區(qū)交付和管理疫苗,因為該裝置不需要大量訓(xùn)練有素的工作人員或與注射針頭相同的滅菌水平。為了使疫苗更不可怕(特別是對于孩子),團(tuán)隊甚至考慮制作類似棒棒糖的MucoJet設(shè)備。


來源:3D虎

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