چاپگر پچ میکروسوزن تولید واکسن بر اساس تقاضا را امکان پذیر می کند

محققان از آزمایشگاه رابرت لنگر، ScD، در موسسه Koch برای تحقیقات سرطان یکپارچه در موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، می‌گویند چاپگری برای تکه‌های میکروسوزن کوچک‌تر از تمبرهای پستی ساخته‌اند که برای تحویل واکسن‌ها از جمله واکسن mRNA COVID-19 به پوست نفوذ می‌کنند.

مقاله تحقیقاتی «چاپگر واکسن میکروسوزن برای واکسن‌های mRNA COVID-19 مقاوم در برابر حرارت» در سال ۲۰۱۹ منتشر شد. بیوتکنولوژی طبیعت.

ما امیدواریم که سیستم ها و اصول توسعه یافته در ما بیوتکنولوژی طبیعت لانگر گفت: کاغذ برای ایجاد یک چاپگر واکسن متحرک روزی به مردم در مناطق دورافتاده این امکان را می‌دهد تا واکسن‌ها را بر اساس تقاضا دریافت کنند. ژنرال ما همچنین امیدواریم که این روش جدید ایجاد چسب‌های میکروسوزن و همچنین راه‌های جدید تثبیت واکسن‌ها به گونه‌ای که دیگر نیازی به نگهداری در یخچال نباشد، باعث افزایش بیشتر واکسن‌های mRNA و سایر واکسن‌ها برای مردم در سراسر جهان شود.»

در مواقع اضطراری

نویسنده ارشد آنا ژاکلنک، دکترا، دانشمند محقق و محقق اصلی در آزمایشگاه لانگر، گفت ژنرال این پروژه قبل از همه‌گیری کووید-19 است، زمانی که سازمان تحقیقات و توسعه پیشرفته زیست‌پزشکی (BARDA) با تیم تحقیقاتی تماس گرفت تا فناوری‌هایی را توسعه دهد که دسترسی بر اساس تقاضا به واکسن‌ها را در صورت ایجاد یک وضعیت همه‌گیر ممکن می‌سازد، زیرا آنها این کار را انجام ندادند. نمی خواهید واکسن ذخیره کنید.

Jaklenec گفت: «ایده این بود که در شرایط اضطراری، برخی از این چاپگرها را مستقر کنید و به صورت محلی مردم را واکسینه کنید تا از گسترش جهانی عفونت جلوگیری کنید. این چاپگرهای پچ میکروسوزن را می‌توان در کمپ‌های پناهندگان یا زمانی که تعداد زیادی از افراد به طور ناگهانی در کنار هم قرار می‌گیرند مستقر کرد، که می‌تواند مستعد گسترش سریع بیماری باشد. آنها همچنین در پایگاه های نظامی در سراسر جهان که جمعیت کمتری در یک منطقه محدود دارید، به خوبی کار می کنند.

Jaklenec گفت که این تکه های میکروسوزن حاوی واکسن برای پاسخ به بلایای طبیعی مانند زلزله های اخیر در ترکیه مناسب هستند. Jaklenec گفت: “ما فکر می کردیم که این راهی برای انجام این کار است، زیرا شما به سرنگ یا یک کارمند مراقبت های بهداشتی آموزش دیده نیاز ندارید.” می‌توانید (ریزسوزن‌ها) را با جوهری که واکسن در آن وجود دارد چاپ کنید و به برخی از این نکاتی که (BARDA) اشاره کرد، بپردازید، زیرا می‌توان آن‌ها را در چنین شرایطی به‌صورت خود تجویز کرد.»

مارک پراسنیتز، پیشگام Microneedle، دکترا، پروفسور Regents، J. Erskine Love Jr. در مهندسی شیمی و بیومولکولی و مدیر مرکز طراحی، توسعه و تحویل دارو در جورجیا تک، گفت: ژنرال، پچ‌های میکروسوزن با ساده‌سازی ذخیره‌سازی، توزیع و تجویز واکسن‌ها، نوید افزایش دسترسی به واکسن‌ها را می‌دهند. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با فعال کردن تولید پچ میکرونیدل در صورت تقاضا و در محل، دسترسی را بیشتر افزایش داد.

این تکه‌های میکرونیدل کوچک‌تر از یک سانتی‌متر مربع هستند و می‌توان آن‌ها را در هر نقطه از بازو یا پای شما – اساساً در هر جایی (روی پوست) به‌صورت خودسرانه اعمال کرد. Jaklenec گفت که برای موش ها، این تکه ها با حدود صد سوزن روی (تکه های میکروسوزن) ساخته شده اند و برای انسان ها اغلب حاوی 24 سوزن هستند.

“جوهر” واکسن از نانوذرات لیپیدی (LNPs) بارگذاری شده با mRNA و یک ترکیب پلیمری قابل حل تشکیل شده بود و تکه‌های میکروسوزن حاصل حداقل به مدت شش ماه در دمای اتاق پایدار هستند. موش‌هایی که تکه‌های میکروسوزن چاپی با mRNA که دامنه اتصال گیرنده پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 را کدگذاری می‌کردند، پاسخ‌های ایمنی مشابهی داشتند که مستقیماً به عضله داده می‌شد.

فراتر از واکسن های نوکلئیک اسید

در حالی که این مطالعه حول واکسن های مبتنی بر اسید نوکلئیک، در درجه اول mRNA متمرکز شده است، “جوهر” واکسن میکروسوزن قابل حل به اسیدهای نوکلئیک محدود نمی شود. پراسنیتز گفت که چسب‌های میکرونیدل در آزمایش‌های بالینی برای تعدادی از داروها و واکسن‌های مختلف از جمله واکسن‌های آنفولانزا، سرخک و سرخجه ساخته و مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. پراسنیتز گفت: «این مطالعه بر روی کار قبلی محدود بر روی mRNA و واکسیناسیون کووید با استفاده از پچ میکروسوزن استوار است تا دامنه واکسیناسیون پچ میکروسوزن را در این منطقه مهم جدید گسترش دهد.

زمانی که Jaklenec و محققان در آزمایشگاه Langer این پروژه را آغاز کردند، بحث با BARDA در درجه اول حول محور ابولا و واکسن سیاه زخم بود. این برنامه در زمان شیوع بیماری همه گیر فعال بود، بنابراین Jaklenec و همکارانش تصمیم گرفتند کمی دنده ها را تغییر دهند و روی واکسن های مبتنی بر mRNA تمرکز کنند، که تثبیت آن بسیار سخت است. Jaklenec گفت: “شما می توانید از همه انواع واکسن ها، از واکسن های غیرفعال کامل گرفته تا واکسن های مبتنی بر پروتئین نوترکیب تا واکسن های DNA استفاده کنید.” “شاید برخی از واکسن های زنده کمی چالش برانگیزتر باشند. با این وجود، می توانید روی فرمول کار کنید تا ببینید آیا می توانید آنها را نیز تثبیت کنید.

Jaklenec فکر می کند که ساختن چاپگرهای این واکسن های حل شونده مبتنی بر میکروسوزن و به اشتراک گذاشتن آنها با دانشمندان در بسیاری از نقاط مختلف که آزمایشگاه های مورد نیاز در آنها سخت است، نباید خیلی سخت باشد. به گفته Jaklenec، عامل محدود کننده نرخ برای وارد کردن دستگاه به این سناریوها، موضوع منابع است. Jaklenec گفت: «همانطور که در مورد همه‌گیری (COVID-19) دیده‌ایم، اگر اراده و منابع مالی برای فعال کردن این اراده وجود داشته باشد، همه چیز می‌تواند خیلی سریع پیش رود. ما در حال صحبت با شرکت‌ها و سایرین هستیم تا ببینیم آیا می‌توانیم مشارکت‌هایی داشته باشیم که به توسعه چاپگر تجاری تجاری کمک کند که بتواند در نقاط مختلف جهان توزیع و سپس آزمایش شود.»

Jaklenec، Langer، و برخی از نویسندگان مقاله به عنوان مخترعان در یک درخواست ثبت اختراع در حال انتظار (17/903586) مربوط به فناوری توصیف شده فهرست شده اند.

پست چاپگر پچ میکروسوزن تولید واکسن بر اساس تقاضا را امکان پذیر می کند اولین بار در GEN – اخبار مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی ظاهر شد.