科学家将烧烤打火机与微针相结合 以获得更有效的疫苗接种技术

摘要:

据New Atlas报道,尽管一种被称为电穿孔(Electroporation)的技术在传递基于DNA的疫苗方面非常有效,但所需的设备往往是笨重、复杂和昂贵的。然而现在,科学家们已经证明,一个改装的烧烤打火机就能完成这项工作。

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简而言之,电穿孔涉及向病人身体上的疫苗注射部位提供电流,使该区域的细胞壁暂时不稳定并变得更具渗透性。这使得更多的DNA分子能够进入细胞,而不是仅仅通过皮下注射来实现,从而产生更多的免疫反应。

然而,不幸的是,该程序通常使用相对笨重和昂贵的机器进行,限制了它可以进行的广泛性。为了寻求一种更便宜、更便携的替代品,来自佐治亚理工学院和佐治亚州埃默里大学的研究人员将目光投向了简陋的烧烤打火机。

这类设备中的打火机液体点燃的火花是由一块压电材料产生的,它在被一个按钮激活的锤子机制敲击时产生高压电流。这意味着这些打火机甚至不需要电池,更不需要一个电源插座。

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这种新的低成本设备被称为ePatch,由一个烧烤打火机的主体(去掉液体)组成,其末端有一排实心钢微针。在通过皮下注射针注射疫苗后,该阵列被放置在病人的注射部位的皮肤上,微针仅穿透皮肤的百分之一英寸。当随后按下设备上的按钮时,产生的电流通过针头并进入附近的细胞,产生与传统管理的电穿孔相同的效果。也就是说,据称ePatch对病人的痛苦要小得多。

与Saad Bhamla助教一起领导这项研究的佐治亚理工学院的Mark Prausnitz教授说:“微针的紧密间距使我们能够使用微秒级的(电)脉冲,而不是传统电穿孔中应用的毫秒级脉冲。这种较短的脉冲,加上微针电极的浅层位置,最大限度地减少了对神经和肌肉的刺激,这可以避免疼痛和抽搐,这都是传统电穿孔的常见副作用。”

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据报道,当用于向小鼠提供实验性的基于DNA的COVID-19疫苗时,发现ePatch比单纯的皮下注射产生了几乎10倍的免疫反应。据认为,该技术也应适用于基于mRNA的疫苗。

ePatch现在正在进一步开发中,Prausnitz估计至少需要五年时间才能用于临床。他表示,该团队目前正在开发下一代的设备,它将同时提供疫苗本身和电流。

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有关这项研究的论文最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

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