Naukowcy z Uniwersytetu Stanford i Uniwersytetu Północnej Karoliny opracowali i wydrukowali na drukarce 3D nowatorski plaster na szczepionkę, który zapewnia lepszą ochronę niż typowy zastrzyk. Istotą projektu jest nałożenie plastra bezpośrednio na skórę, która jest pełna komórek odpornościowych, na które oddziałują szczepionki.
Z badań przeprowadzonych na zwierzętach, które zostały opublikowane przez zespół naukowców w Proceedings of the National Academy of Sciences wynika, że odpowiedź immunologiczna po zastosowaniu plastra ze szczepionką była 10 razy większa niż po podaniu szczepionki w mięsień ramienia za pomocą igły. Wydrukowane w 3D mikroigły są ułożone na plastrze polimerowym, a ich długość jest wystarczająca aby nakłuć skórę i dostarczyć szczepionkę.
„Opracowując tę technologię, mamy nadzieję położyć podwaliny pod jeszcze szybszy globalny rozwój szczepionek, w niższych dawkach, bez bólu i lęku” – powiedział główny autor badania – Joseph M. DeSimone profesor medycyny translacyjnej i inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Stanforda oraz emerytowany profesor na UNC-Chapel Hill. DeSimone jest równocześnie współzałożycielem czołowej firmy z branży druku 3D – Carbon, w której w latach 2014 – 2019 pełnił obowiązki CEO.
Plaster szczepionkowy oferuje nowy sposób dostarczania szczepionek – bezbolesny, mniej inwazyjny niż zastrzyk igłą i możliwy do samodzielnego aplikowania przez pacjenta. Wyniki badań pokazują, że plaster ze szczepionką generował znaczącą odpowiedź przeciwciał swoistych dla komórek T i antygenu, która była 50 razy większa niż wstrzyknięcie podskórne wykonane pod skórę. Ta zwiększona odpowiedź immunologiczna może prowadzić do oszczędzania dawki, ponieważ plaster szczepionkowy z mikroigłami wykorzystuje mniejszą dawkę, aby wygenerować podobną odpowiedź immunologiczną jak szczepionka dostarczana za pomocą igły i strzykawki.
Podczas gdy plastry mikroigłowe były badane od dziesięcioleci, osiągnięcia naukowców ze Stanford i UNC przełamują wybrane problemy z przeszłości: dzięki technologii druku 3D mikroigły można łatwo dostosować do różnych plastrów szczepionek np. przeciw grypie, odrze, zapaleniu wątroby lub COVID-19.
Przyjęcie szczepionki zazwyczaj wymaga wizyty w klinice lub szpitalu, gdzie wykwalifikowany pracownik służby zdrowia pobiera ją z lodówki lub zamrażarki, napełnia strzykawkę płynnym preparatem i wstrzykuje ją w ramię. Chociaż ten proces wydaje się prosty, istnieją problemy, które mogą utrudnić masowe szczepienia – od przechowywania szczepionek w chłodniach po konieczność posiadania przeszkolonych specjalistów, którzy mogą wykonać szczepienia.
Tymczasem plastry ze szczepionkami, które zawierają pokryte szczepionką mikroigły, które rozpuszczają się w skórze, mogą być wysyłane w dowolne miejsce na świecie bez specjalnej obsługi, a ludzie mogą sami nakładać plastry. Co więcej, łatwość stosowania plastra ze szczepionką może prowadzić do wyższych wskaźników szczepień.
Mikroigły zostały wyprodukowane na Uniwersytecie Północnej Karoliny w Chapel Hill przy użyciu prototypowej drukarki 3D CLIP, którą wynalazł DeSimone i jest produkowana przez założoną przez niego firmę Carbon. Zespół mikrobiologów i inżynierów chemicznych kontynuuje wprowadzanie innowacji poprzez formułowanie szczepionek RNA, takich jak szczepionki Pfizer i Moderna COVID-19, w plastry mikroigłowe do przyszłych testów.
Źródło: www.unc.edu
Grafika przewodnia: www.unc.edu (zdjęcie wykorzystywane wyłącznie jako prawo cytatu w myśl Art. 29. Prawo cytatu Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych)
