3Dプリントワクチンパッチは注射なしでワクチン接種を可能にする

出典: cnBeta

スタンフォード大学とノースカロライナ大学チャペルヒル校の科学者らが、通常のワクチン注射よりも高い予防効果を発揮する3Dプリントワクチンパッチを開発したとメディアが報じた。コツは、ワクチンが標的とする免疫細胞が豊富な皮膚にワクチンパッチを直接貼ることです。

科学者チームが米国科学アカデミー紀要に発表した動物実験によると、ワクチンパッチは注射よりも10倍強い免疫反応を生み出した。

「この技術を開発することで、世界中でより低用量で、痛みや不安のない方法でワクチンをより迅速に開発するための基盤を築くことを期待しています」と、3Dプリント技術の起業家であり、スタンフォード大学のトランスレーショナルメディシンと化学工学の教授、ノースカロライナ大学チャペルヒル校の名誉教授でもある研究主任著者のジョセフ・M・デシモーネ氏は述べた。

ワクチンパッチのシンプルさと有効性は、痛みがなく、注射よりも侵襲性が低く、自己投与が可能なワクチン投与の新しい方法への道を示しています。

結果は、ワクチンパッチが皮下注射の50倍の顕著なT細胞および抗原特異的抗体反応を生み出したことを示した。この高い免疫反応は投与量の節約につながる可能性があり、マイクロニードルワクチンパッチはより少ない投与量で、針と注射器で注入されるワクチンと同様の免疫反応を生み出すことができる。

科学者たちは数十年にわたってマイクロニードルパッチを研究してきたが、カロライナ大学とスタンフォード大学の研究は過去の課題のいくつかを克服した。3Dプリントにより、マイクロニードルを簡単にカスタマイズして、インフルエンザ、麻疹、肝炎、COVID-19ワクチンなど、さまざまなワクチンパッチを開発できるのだ。

ワクチンパッチの利点

COVID-19パンデミックは、タイムリーなワクチン接種が大きな違いを生むことをはっきりと思い出させてくれる。しかし、ワクチン接種を受けるには通常、診療所や病院に行く必要があります。そこで、医療従事者は冷蔵庫または冷凍庫からワクチンを取り出し、液体ワクチンの配合剤を注射器に充填し、腕に注射します。

プロセスは単純に見えるが、ワクチンを冷蔵保存することから、注射を投与するために訓練を受けた専門家が必要であることまで、大規模なワクチン接種を妨げる問題がある。

しかし、ワクチンでコーティングされたマイクロニードルを含むワクチンパッチは皮膚で溶解し、世界中どこにでも発送でき、特別な取り扱いを必要とせず、人々が自分でパッチを貼ることができます。さらに、ワクチンパッチの使用の利便性により、ワクチン接種率が向上する可能性があります。

マイクロニードルはどのように作られるのでしょうか?

一般的に、異なるワクチンの種類にマイクロニードルを適応させることは困難だと、ノースカロライナ大学チャペルヒル校微生物学・免疫学部の研究者である主任研究著者のシャオミン・ティアン氏は述べた。「これらの問題と製造上の課題が相まって、ワクチン投与用マイクロニードルの分野を妨げていると言っても過言ではない」と彼女は述べた。

ほとんどのマイクロニードルワクチンは、マスターテンプレートを使用して型を作ることによって製造されます。しかし、マイクロニードルの成形は汎用性が低く、複製中に針の鋭さが失われるという欠点があります。

「私たちの方法により、マイクロニードルを直接3Dプリントすることができるため、性能とコストの観点から最高のマイクロニードルを作るための設計上の自由度が大幅に高まります」と研究者らは述べた。

マイクロニードルは、デシモーネ氏が発明し、同氏が共同設立したシリコンバレーの企業CARBON社が製造したCLIPプロトタイプ3Dプリンターを使用して、ノースカロライナ大学チャペルヒル校で生産された。

この微生物学者と化学エンジニアのチームは、ファイザーやモデルナのCOVID-19ワクチンのようなRNAワクチンを、将来のテストのためにマイクロニードルパッチに配合することで、革新を続けています。

「パンデミック中に私たちが学んだ最大の教訓の一つは、科学技術の革新が世界的な対応の成否を左右するということです」とデシモーネ氏は語った。「ありがたいことに、私たち全員のためにこれを推進してくれるバイオテクノロジーと医療従事者がいます。」

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