Om det är upp till Ph.D. student Guangsheng Du, patienter behöver inte oroa sig för stora nålar längre. Vid Leiden Academic Center for Drug Research (LACDR), han studerade användningen av mikronålar och nanopartiklar som ett nytt vaccinationssystem. "Jag vill skapa en mer patientvänlig leveransmetod." Han försvarar sin doktorsexamen. den 30 oktober.

I sin studie, Du kombinerade mikronålar (se ruta) med nanopartiklar för att ta de första stegen mot en ny vaccinationsmetod. "Mikronålar kan användas för att leverera vacciner på ett icke-invasivt och smärtfritt sätt och inducera effektiva immunsvar, " Du förklarar. "För det andra, nanopartikelvacciner har potential att förbättra immunogeniciteten hos antigener:förmågan att provocera fram ett immunsvar i kroppen. Vi kan reglera immunsvaret genom att modulera egenskaperna hos dessa nanopartiklar." På grund av de unika egenskaperna och fördelarna med båda metoderna, Nuförtiden finns det ett ökande antal studier som fokuserar på att kombinera mikronåls- och nanopartikelteknologi. Dessa studier syftar till att förbättra immunsvaret genom att använda en mer patientvänlig leveransmetod.

Du utvecklade två typer av mikronålssystem:ihåliga mikronålar som kan injicera nanopartikelvacciner och mikronålar som belagts med vaccinet. Både typen av mikronål och nanopartiklarnas typ och fysikalisk-kemiska egenskaper verkade ha viktiga inflytanden på de svar som provocerades i immunsystemet. Använd ihåliga mikronålar, Du fann till exempel att mindre nanopartiklar med kontrollerade frisättningsegenskaper korrelerade med en starkare effekt. För att testa dessa effekter och ta reda på vilka nålar, partiklar och injektionsparametrar fungerade bäst, Du mätte antikropps- och immuncellsvar i möss efter varje applicering. Ju starkare antikroppar och immuncellssvar, desto bättre fungerade vaccinet.

"Mikronålar har visat sig vara ett lovande verktyg för vaccination. Människor kan till och med använda mikronålarna själva, så att kostnaderna för immunisering för samhället kan minska avsevärt, " Du förklarar. En annan anledning till att kostnaderna kan minskas är att nanopartikelvacciner kan uppnå ett lika starkt immunsvar som ett normalt vaccin, men med en mindre dos. "Detta beror på att ett antigen som är laddat med nanopartiklar har starkare immunogenicitet än en fri antigenlösning. Användningen av nanopartiklar kommer därför att bidra till att minska den nödvändiga dosen av antigenet och ytterligare minska kostnaderna för vaccination." Till sist, Du tror att mikronålar kommer att öka patienternas följsamhet, eftersom applikationen är icke-invasiv och smärtfri. "Detta kommer förhoppningsvis att öka täckningen av vaccination, ", tillägger han. "Om forskningen och framtida kliniska studier är framgångsrika, mikronålsystemet kan bli en ny generation av vaccinationsmetoder."

Mikronålar är små nålar på bara några hundra mikrometer långa; de är mindre än en millimeter och knappt synliga med blotta ögat. Nålarna Du testade var 200 mikrometer långa. De appliceras på huden med ett litet plåster. På grund av deras storlek, de penetrerar endast statrum corneum (hudens yttersta barriärskikt), varefter de levererar sina komponenter till kroppen. Människor som har provat det säger att applikationen känns som en katttunga eller en smärgelbräda. Injektionsdjupet är tillräckligt litet för att mikronålarna inte vidrör några nerver eller blodkärl.