Vacciner bekämpar sjukdomar och skyddar befolkningar från utbrott, men den livräddande tekniken lämnar utrymme för förbättringar. Vaccin görs vanligen en masse på centraliserade platser långt borta från där de kommer att användas. De är dyra att frakta och förvara kylda och de tenderar att ha kort hållbarhet.

Ingenjörer vid University of Washington hoppas att en ny typ av vaccin som de har visat sig fungera i möss en dag kommer att göra det billigare och lättare att tillverka vacciner på begäran för människor. Immuniseringar kan ges inom några minuter där och när en sjukdom bryter ut.

"Vi är verkligen glada över den här tekniken eftersom den gör det möjligt att producera ett vaccin på plats. Till exempel, en fältläkare kunde se början på en epidemi, göra vaccindoser direkt, och filtvaccinera hela befolkningen i det drabbade området för att förhindra spridning av en epidemi, sa François Baneyx, en UW -professor i kemiteknik och huvudförfattare till en nyligen publicerad tidning som publicerades online i tidskriften Nanomedicin .

Forskningen finansierades av ett Grand Challenges Explorations -bidrag från Bill &Melinda Gates Foundation och National Institutes of Health.

I typiska vacciner, försvagade patogener eller proteiner som finns på ytan av mikrober och virus injiceras i kroppen tillsammans med föreningar som kallas adjuvans för att förbereda en persons immunsystem för att bekämpa en viss sjukdom. Men standardformuleringar fungerar inte alltid, och fältet söker sätt att tillverka vacciner snabbare, billigare och skräddarsydd för specifika smittämnen, Sa Baneyx.

UW-teamet injicerade möss med nanopartiklar syntetiserade med ett konstruerat protein som både härmar effekten av en infektion och binder till kalciumfosfat, den oorganiska föreningen som finns i tänder och ben. Efter åtta månader, Möss som fick sjukdomen gjorde tre gånger så många skyddande "mördar" T-celler - ett tecken på ett långvarigt immunsvar - jämfört med möss som hade fått proteinet men inga kalciumfosfat-nanopartiklar.

Nanopartiklarna verkar fungera genom att transportera proteinet till lymfkörtlarna där de har större chans att träffa dendritiska celler, en typ av immunceller som är knappa i huden och musklerna, men spelar en nyckelroll för att aktivera starka immunsvar.

I ett verkligt scenario, genetiskt modifierade proteiner baserade på de som visas på ytan av patogener skulle frystorkas eller dehydreras och blandas med vatten, kalcium och fosfat för att göra nanopartiklarna. Detta bör fungera med många olika sjukdomar och vara särskilt användbart för virusinfektioner som är svåra att vaccinera mot, sa Baneyx.

Han varnade, dock, att det bara har bevisats hos möss, och utvecklingen av vacciner med denna metod har inte börjat för människor.

Tillvägagångssättet kan vara användbart i framtiden för att vaccinera människor i utvecklingsländer, särskilt när ledtid och resurser är knappa, sa Baneyx. Det skulle minska kostnaderna genom att inte behöva förlita sig på kylning, och vacciner kan produceras med rudimentär utrustning i mer exakt, riktade siffror. Vaccinerna kan tillverkas och levereras med ett engångsplåster, som ett bandage, vilket en dag skulle kunna minska användningen av utbildad personal och injektionsnålar.