这个名为“MucoJet”的科技产品可在动物体内通过口腔将疫苗分子传递给免疫细胞，但它还没有在人体内进行试验。这项技术进一步改进了口腔疫苗接种，有希望为口腔颊区细胞建立免疫功能，这里也是许多传染病进入的地方。当病人们将MucoJet对准他们脸颊内侧时，MucoJet会直接在颊区释放出喷气流。这一区域中有很多免疫细胞，由于粘膜层较厚无法使诸如流感疫苗口腔喷雾有效透过，因而这些免疫细胞在现有的科技下无法被充分利用。
该研究团队发现，在实验室研究与动物实验中MucoJet可以递送出高压液体，其中包含触发免疫系统作用的分子，它可以透过粘膜层，刺激颊区的免疫应答。这样的液体喷射压力不会使人感到不适，它或许可以代替打针带来的刺痛。
开发这项技术的Kiana Aran是加州大学伯克利分校机械与生物工程教授Dorian Liepmann与生物工程教授Niren Murthy实验室的博士后，他现在在美国克莱蒙特大学凯克研究所（Keck Graduate Institute of Claremont University）做助理教授。Aran表示：“MucoJet中喷射装置的压力类似于牙医们使用的喷水器。”
这样的便携性科技产品，设计的目的旨在可以实现自身给药。它将疫苗以粉末形式储存起来，使其未来可以在偏远地区使用。但在它被商业化使用前还需要进行多年的进一步研究。
这项研究发表在2017年3月8日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。
MucoJet是一个15×7毫米的圆柱体，由内外两个仓组成。它的固体部分是使用便宜的塑料树脂通过3D打印制造出的，具有良好的生物相容性与防水性。MucoJet的外仓储存有大约五滴水，它的内仓被一张多孔渗透塑料膜与一个可移动的活塞分隔成两部分，疫苗被储存在其中一个分隔内，它的一端是活塞另一端是直径为200微米的密封喷头。内仓的另一个隔间是推进剂储层，它储存着干燥的化学推进剂（柠檬酸和碳酸氢钠），推进剂是与疫苗储室隔开的，它在内置的多孔渗透塑料膜与活塞的另一端，与外仓隔着一张可溶解的膜。
当患者使用MucoJet接种疫苗时，只需将它的内仓与外仓挤压到一起，此时那张多孔渗透塑料膜会溶解，外仓中的水会与内仓中的化学推进剂发生反应生成二氧化碳气体。这些二氧化碳气体增加了推进剂隔室的压力，使活塞开始运动。自由运动的活塞可以确保药物被匀速释放，还可以防止推进剂产生的二氧化碳从喷头中漏出。当推进剂隔室的压力足够高时，他施加在活塞上的力量会冲破疫苗隔室前端喷头的封条，疫苗溶液因此可以通过MucoJet的喷头喷出，渗透过口腔颊区的粘膜层，将疫苗递送给其目标，抗原提呈细胞。
为了检验MucoJet的疫苗递送系统，研究人员们使用猪的口腔颊区组织与粘膜层设计了一项在塑料盘中进行的实验室实验。他们测试了MucoJet递送卵白蛋白这种免疫刺激蛋白穿过粘膜层的能力。实验结果表明，与对照组使用滴管将卵白蛋白滴在组织上相比（模拟目前使用的口服疫苗，例如流感疫苗），在三小时后，使用MucoJet给药的组织中卵白蛋白含量是对照组的八倍。
接着，研究人员们又测试了不同压力下疫苗的喷射情况，他们发现增加MucoJet的喷出压力会提高卵白蛋白进入组织的量，这说明卵白蛋白的给药量与压力呈正相关。
Aran说：“MucoJet的喷口很小，压力是非常集中的，因此疫苗才能透过粘膜层。”
之后，研究人员们又在兔子身上检测了MucoJet在它们口腔颊区递送卵白蛋白的能力。结果与使用滴管给药的对照组相比，使用MucoJet给药的实验组将卵白蛋白的含量提高了七倍，它们血液中关键抗体的浓度也比对照组高出了三个数量级。
这项研究没有比较MucoJet与注射接种疫苗对免疫系统激发的差异，但是数据显示MucoJet和注射接种疫苗在这方面的能力相差不大，甚至MucoJet更胜一筹，特别是对于粘膜病原体而言。
MucoJet的发展的下一步是在大型动物体内进行真正的疫苗实验。 研究人员们希望MucoJet可以在五到十年内投入临床使用。他们还希望设计出另一种MucoJet，它可以实现被吞服后在体内释放疫苗。
研究人员们还在考虑将MucoJet设计成其它的形状，大小，简化它的接种方式，增强患者的顺应性，特别是对于儿童来说，MucoJet或许可以被制造成棒棒糖的样子。
Aran说：“想象一下，假如我们将MucoJet制造成棒棒糖的样子，让小朋友们将它直接顶在自己的脸颊上，他们就不用再去诊所接种疫苗了。”
作者：Brett Israel
翻译：闫亢
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