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用微针阵列递送的新冠状病毒疫苗

作者:Louis Falo来源:lancet

新冠病毒COVID-19肆虐全球,世界上顶尖的科学家正在全力以赴开发多种针对COVID-19的疫苗。

4月3日,匹兹堡大学医学院的科学家们宣布,他们开发的疫苗在小鼠体内产生了SARS-CoV-2特异性抗体,其数量足以中和病毒。

一个重要的特性使这种疫苗与众不同。疫苗是通过指尖大小的贴片来“注射”的。

“我们快速开发这种疫苗的能力是由具有不同研究领域专业知识的科学家共同努力的结果,”共同作者Louis Falo博士说。

这种疫苗称为PittCoVacc,匹兹堡冠状病毒疫苗的缩写。

它使用实验室制作的病毒刺突蛋白片段来建立免疫力。它的结构类似于针对流感病毒的季节性疫苗。

研究人员使用一种称为微针阵列的新方法来输送药物,以提高效力。该阵列是一个指尖大小的400根小针贴片,可将尖峰蛋白片输送到皮肤中,免疫反应最强。

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贴片像创可贴一样,这种完全由糖和蛋白质片制成的针贴片可以溶解入皮肤。

这个技术借鉴了将天花疫苗传递给皮肤的原始划痕方法,是一种更有效和可重复的高科技产品,无疼痛,感觉有点像魔术贴。

该系统还具有高度的可扩展性。蛋白质片由“细胞工厂”制造,一层又一层的培养细胞经过工程改造,以表达SARS-CoV-2刺突蛋白,可以进一步堆叠,以增加产量。

纯化蛋白质也可以在工业规模上进行。大规模生产微针阵列要使用离心机将蛋白质-糖混合物离心到模具中。

一旦制作好,疫苗可以在室温下放置直至需要用的时候,不需要在运输或储存期间冷藏。

对大多数疫苗来说,没有快速扩展的要求。但是,当遇到像COVID-19这样的高传染性的病毒的时候,快速开发扩增疫苗就十分必要。这种疫苗的方法解决了这个问题。

当在小鼠中测试时,PittCoVacc在微针穿刺的两周内,针对SARS-CoV-2的抗体激增。

虽然对这些动物追踪的时间还不够长,但研究人员指出,接种MERS-CoV疫苗的小鼠产生了足够水平的抗体,可以中和病毒至少一年。

到目前为止,接种了SARS-CoV-2疫苗的动物的抗体水平似乎也遵循同样的趋势。

重要的是,即使在用γ射线彻底消毒后,SARS-CoV-2微针疫苗仍保持其效力,这是制造适合人类的产品的关键。

研究人员正在申请FDA的研究性新药批准,预计将在未来几个月开始进行I期人体临床试验。


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参考文献

Microneedle array delivered recombinant coronavirus vaccines: Immunogenicity and rapid translational development