生物行移动版

据麻省理工学院新闻网2013年1月28日报道，该校研究人员当时开发出一种类似于膏药的疫苗贴片，通过高分子薄膜缓释技术输送DNA疫苗，旨在提高疫苗的有效性和安全性。相关研究论文于2013年1月27日发表在《自然·材料学》（Nature Materials）上。尽管该研究距今已有十余年，但其奠定的微针贴片递送DNA疫苗的思路，在此后持续推动了疫苗递送技术的发展，尤其在近年来的流感、HPV及新兴传染病疫苗研发中得到广泛探索。

传统疫苗多由灭活或减毒病毒制成，通过刺激免疫系统建立保护屏障。但对于艾滋病等病毒，灭活疫苗存在安全风险。因此科学家长期致力于开发DNA疫苗，即将编码病毒抗原蛋白的DNA直接导入人体细胞，利用宿主细胞生产抗原，激活免疫应答。然而，DNA疫苗在人体中的免疫原性一直低于动物模型，电穿孔法虽可提升DNA递送效率，但过程痛苦且结果不稳定。

研究人员开发的高分子薄膜缓释微针贴片采用了完全不同的递送方式。该贴片由多层植入DNA的高分子材料构成，表面分布着微型针头。贴于皮肤后，微针可穿透角质层约0.5毫米，将DNA递送至表皮细胞层，同时避开真皮层的神经末梢，因此实现无痛接种。贴片在皮肤内逐渐降解，DNA在数天至数周内持续释放，延长了DNA与免疫系统的交互时间，从而增强免疫反应。

该系统的剂量和时间控制具有高度灵活性。通过调控高分子薄膜的层数可精确控制DNA投递量，通过调整薄膜的水解速率可控制药物释放周期。在小鼠实验中，该方法的疫苗接种效果优于电穿孔法，且未引发明显不良反应。研究团队当时计划在非人灵长类动物中开展进一步验证。

从机制上看，皮肤中富含朗格汉斯细胞和树突状细胞等抗原呈递细胞，是理想的疫苗递送靶点。高分子薄膜材料（如聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA）具有良好的生物相容性和可降解性，微针贴片本身可在室温下长期储存，无需冷链运输，大大降低了运输和使用成本。这些优势使得该技术不仅适用于DNA疫苗，也有望用于其他小分子药物、蛋白质或多肽类药物的经皮递送。

自2013年该研究报道以来，微针贴片疫苗领域获得了长足发展。后续研究优化了针尖几何形状、高分子材料的降解速率以及抗原包载方式，并在多种动物模型中验证了针对流感、乙型肝炎、HPV等多种疾病的疫苗效果。目前，已有部分基于微针的疫苗（如流感疫苗微针贴片）进入临床试验阶段。DNA疫苗的递送效率问题也通过新型电转导、纳米载体等技术得到改善，但高分子薄膜缓释微针所代表的“无需注射、持续释放”理念，仍是无创疫苗接种的重要方向。

负责该研究的麻省理工学院生物工程和材料学教授达雷尔·欧文当时指出，如果人体试验成功，疫苗接种方式将发生巨变——无需注射器和针头、可室温储存、使用和运输更安全。此外，可生物降解材料的使用、无痛接种以及靶向皮肤丰富免疫细胞等特点，使该技术具备独特的转化潜力。

需要指出的是，尽管该研究为早期探索，但其提出的高分子薄膜缓释微针概念已深刻影响了后续疫苗递送技术的设计思路。当前，结合DNA疫苗、mRNA疫苗以及病毒载体疫苗，微针贴片正在成为应对突发传染病和实现全球疫苗接种覆盖的重要工具之一。