Это свежий субботний день в конце октября. Вы выходите на улицу, чтобы проверить почту, и обнаруживаете, что ваша посылка прибыла. Внутри патч, который выглядит как лейкопластырь. Вы прикрепляете нашивку к руке, держите ее несколько минут, затем снимаете и выбрасываете в мусорное ведро.
Связанный контент
- Застрял в истории пластыря
- Как овечья кровь помогла опровергнуть эту дурацкую теорию болезни девятнадцатого века
- Обеспечение безопасности вакцин в крошечных «клетках»
Поздравляю, вы только что сделали прививку от гриппа.
Примерно через пять лет этот сценарий может стать реальностью. Ученые разработали «пластырь с микроиглами», который делает вакцинацию настолько быстрой и легкой, что это можно сделать дома. Плюс, это безболезненно.
Выяснение того, как пробить поверхность кожи без игл, было одной из главных задач при разработке пластыря. Хотя распространено мнение, что большая часть того, что мы наносим на кожу, попадает в кровоток, на самом деле это не так. Поверхность нашей кожи предотвращает это.
«Причина, по которой кожа плохо впитывает лекарства, заключается в том, что на коже очень тонкий слой, называемый роговым слоем, толщиной всего 10 или 20 микрон», - говорит Марк Праусниц, инженер-химик из Технологического института Джорджии, который помог исследование. «Если вы можете преодолеть этот барьер, вы в основном в теле».
Поскольку роговой слой очень тонкий, вам не нужна большая игла, чтобы в него проникнуть. Таким образом, Prausnitz и его команда разработали пластырь размером в десять центов с 100 крошечными микроиглами. Микроиглы, которые едва различимы для человеческого глаза, состоят из смеси вакцины и водорастворимого полимера. Пациент не испытывает ничего, кроме ощущения приклеивания к коже лейкопластыря. Но пока пластырь включен, микроиглы пробивают роговой слой и доставляют вакцину в более абсорбирующие слои под ней. Затем они растворяются. Пользователь может просто выбросить патч в мусорную корзину, нет необходимости в контейнерах с биологической опасностью.
Пластырь имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными прививками иглой. Очевидно, что безболезненность является точкой продажи. Но что более важно, вакцины не нужно хранить в холодильнике. При тестировании они оставались эффективными более года, даже при температуре 100 градусов по Фаренгейту. Это означает, что они могут быть отправлены по почте. В развитых странах, таких как Соединенные Штаты, это было бы удобно для тех, у кого нет времени посещать аптеку для ежегодного прививки от гриппа, или для пожилых людей или инвалидов, которые не могут легко путешествовать. Но это имеет еще более значительные преимущества для развивающегося мира.
Большинство вакцин содержат белки, которые разлагаются при комнатной температуре, поэтому охлаждение так важно. Но «холодная цепь» грузовиков-рефрижераторов, кораблей и холодильников, которая хранит вакцины охлажденными во время путешествий, может сломаться, и во многих местах в развивающихся странах нет надежного холодильного оборудования для хранения вакцин после их прибытия. В результате, около 40 процентов вакцин разрушаются до того, как их можно будет вводить, что обходится в миллионы долларов. Патч может изменить все это.
«Поскольку он может управляться самостоятельно и благодаря стабильной температуре, вы значительно увеличите доступ к жизненно важным вакцинам», - говорит Родерик Петтигрю, директор Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии при Национальных институтах здравоохранения (NIH). ), который финансировал исследование. «И все это без боли».
Программа Квантовых Грантов NIH финансирует проекты, направленные на глубокое воздействие на «профилактику, диагностику или лечение основного заболевания или национальной проблемы общественного здравоохранения путем разработки и внедрения биомедицинских технологий в течение 10–12 лет». Вакцина была исправлена протестировано в исследовании на людях, которое показало, что оно генерирует иммунный ответ, аналогичный традиционным внутримышечным инъекциям. Это также показало, что пятна безопасны, побочные эффекты ограничены легким покраснением кожи и зудом. Следующим шагом будет более крупная пробная версия и заявка на одобрение FDA. Документ, детализирующий исследование, был недавно опубликован в журнале The Lancet .
Часть исследования была посвящена тому, как пластырь может повлиять на привычки людей к вакцинации, а также была многообещающей. Более половины американцев не получают прививки от сезонного гриппа, хотя Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) рекомендуют вакцину для всех старше шести месяцев. В исследовании около 65 процентов участников заявили, что им сделают прививку, если они смогут сделать это с помощью пластыря.
В настоящее время исследователи совместно с Всемирной организацией здравоохранения и CDC работают над разработкой пластыря для вакцинации против полиомиелита и патча для вакцинации против кори и краснухи, всех бедствий в развивающихся странах. Ожидается, что испытания на людях начнутся в следующем году. Исследователи надеются, что все исправления будут одобрены и готовы к использованию через пять лет. И нет никаких оснований полагать, что никакая вакцина, которая в настоящее время имеется на рынке, не может быть доставлена в форме патча, говорит Праусниц. Команда проверила дюжину различных вакцин в испытаниях на животных, и все они были эффективными.
Вакцинные пластыри могут быть особенно полезны в случае глобальных чрезвычайных ситуаций в области здравоохранения, таких как пандемия гриппа, когда внезапно возникает необходимость в сотнях тысяч или даже миллионах вакцин во всех уголках мира.
«В такой ситуации патч может быть очень полезным, так как он может распространяться очень быстро и легко», - говорит Праусниц.
Одной потенциальной проблемой при разработке других пластырей для вакцин может быть работа с адъювантами, которые являются веществами, иногда добавляемыми в вакцины (хотя обычно это не вакцина против гриппа) для усиления иммунного ответа, что позволяет использовать меньшую дозу вакцинного антигена. Prausnitz говорит, что большинство адъювантов не совместимы с микроигольным пластырем. Может оказаться, что это не проблема - вакцины, доставляемые через кожу, могут давать более сильный иммунный ответ, чем внутримышечные вакцины, что делает ненужными адъюванты. Если нет, может потребоваться использовать более высокую дозу вакцинных антигенов в пластырях, чем в инъекциях, или разработать различные адъюванты, которые можно использовать в форме пластыря. Но исследователи надеются, что проблемы могут быть преодолены. И они говорят, что пластырь, вероятно, будет дешевле, чем традиционная вакцинация, так как нет необходимости в охлаждении или для медицинских работников.
«Это было бы огромным, преобразующим», - говорит Петтигрю. «Действительно, это прекрасный пример того, как технологические инновации могут улучшить нашу жизнь в целом, и в этом случае, как они могут улучшить здоровье всех нас».
