成功接种一针疫苗,远没有想象中简单。
首先横亘在眼前的,就是冷链运输这道难关。
从保温箱里装冰块、无人机空投疫苗,到太阳能驱动的移动冰箱——人们不断尝试各种方法,只为让疫苗在抵达人体之前,始终保持活性。
然而,冷链只是第一关。疫苗的接种,还需要专业的医护人员操作。
一旦走出基础设施相对完善的城市,深入到偏远地区或资源匮乏的乡村,这个看似简单的“打一针”动作,便难上加难。
而王宾团队所研发的“微针疫苗”,或许正悄然带来一场变革。
藏在“创可贴”里的针
微针技术本身并非全新概念。
早在上世纪七八十年代,就有人尝试将金属针头微缩化,初衷仅仅是为了减轻注射疼痛。
真正让微针技术脱胎换骨、甚至有望重塑疫苗接种方式的,是高分子材料的突破。
科学家发现,某些可溶解的高分子材料,干燥时坚硬如钢,能精准刺入皮肤;进入人体后却迅速溶解,代谢后毫无残留,安全无虞。
更巧妙的是,这类材料能与疫苗本身融为一体——药物不再装在针管里,而是与高分子溶液混合,灌入模具,干燥后直接成为“针尖”。
数百甚至上千根比发丝略粗的微针,整齐排列成一片“创可贴”。使用时轻轻一按,针尖仅刺入皮肤表层,完美避开深处的神经与血管,几乎感觉不到疼痛。随着微针在皮肤中溶解,疫苗也同步释放完成接种。
操作简单,无需专业医护;几乎无痛,也降低了人们对打针的抗拒。
王宾这样形容接种感受:“就像皮肤轻轻擦过细沙,传来一阵轻微的顿挫感。”
选材,是微针成败的关键
在实验室里,科研人员几乎成了“材料调配师”。几十种高分子材料被反复组合、灌模、干燥、测试。
材料必须对人体安全,不能影响疫苗活性,还得确保针尖足够坚硬,能精准刺入皮肤。
肉眼观察远远不够。为此,团队引入了高精度测力仪。测试时,微针被固定,细小的探头缓缓下压——针尖若能承受压力,仪器显示平稳曲线;一旦弯折或断裂,曲线便陡然下跌。
科研人员就靠这条曲线,判断材料是否“过关”。
更大的突破在于:高分子材料将液态疫苗转化为固态,相当于为抗原建造了一座隔绝水汽和氧气的“安全屋”。再配合密封包装,疫苗便能在常温下长期保存。
这意味着,昂贵的冷链系统不再是必需品,运输距离也不再是障碍。
未来,疫苗或许能像普通包裹一样,通过快递送达每一个需要的角落。
熬过“熬粥式”实验
要让微针真正用于人体,必须跨过“无菌生产”这道坎。
实验室常用的高压灭菌法,对黏稠如粥的高分子溶液却行不通——一加热就“扑锅”,液体四溅,一片狼藉。
王宾苦笑道:“就像熬粥不断糊锅,只能一遍遍重来。”
历时半年、五十多次失败后,团队终于摸索出稳定的灭菌条件。
不止材料本身,整个生产线也必须实现无菌与自动化。就连灌装药液的喷头,都需要反复试验、量身定制。
微针每根针尖所携带的疫苗剂量必须高度精准,否则无法确保接种有效性。可针尖本身肉眼难辨,操作必须在微观尺度完成。为此,他们需要一种能以“纳升”为单位、精确定量滴注的喷头。
“市面上几乎找不到这么精细的喷头。我们跑遍了半导体展、自动化展……到处寻找可能的技术。”
经过七八个月的试错,团队终于研发出计算机控制的自动灌装系统。
如今,生产线已能全自动运行。机械臂精确分配每一滴药液,全程不依赖人工。
这不仅提升了效率,也为“多联苗”的研发奠定了基础。
多联苗:一条全新的路径
科学家一直希望将多种疫苗合为一针,制成“多联苗”。但传统技术路线困难重重:不同抗原在液态环境中容易互相干扰,有的沉淀、有的失活,甚至佐剂之间也会“打架”。
结果往往是疫苗失效,或副作用增强。
而微针技术提供了全新的解决方案。
每片微针贴片上分布着数百根微针。借助精密喷头与计算机控制,研究人员可以将贴片划分为不同区域:A区装甲疫苗,B区装乙疫苗,C区装丙疫苗……每种抗原拥有独立的“微空间”,互不干扰。
贴上皮肤后,所有微针同时刺入,将不同疫苗成分送入体内。对免疫系统而言,这些抗原仿佛从多个通道同时进入,而非挤在同一个瓶子里“内耗”。
这种物理隔离还带来额外优势:质检更容易。传统多联苗混合后难以分别检测各成分含量;而微针贴片可分区域取样、独立检测,确保每一剂都准确无误。
检测成本下降,多联苗的价格也有望更加可及。
偶然推开的新世界大门
最初,王宾团队研发微针,其实是为了解决DNA疫苗的接种难题。
当时正值新冠疫情,DNA疫苗因其稳定性与易生产性备受关注,却面临一个瓶颈:必须借助电脉冲仪器才能有效送入细胞。
这在临床试验中尚可操作,但对大规模接种来说,效率太低。
“有没有更简单的方法?”团队不断自问。
在寻找答案的过程中,他们注意到了微针技术。
而随着研究深入,他们发现微针的潜力远不止于DNA疫苗——蛋白质疫苗、灭活疫苗,甚至腺病毒疫苗,都能通过微针递送。
“就像突然推开一扇门,发现门后是一整个新世界。”王宾感慨道。
从实验室走向现实
回顾研发历程,王宾坦言:“大部分时候并不兴奋,因为失败太多了。但我们始终怀着‘也许下次就能成功’的心情,坚持走下去。”
目前,微针疫苗已在动物实验中取得良好效果,团队正积极筹备临床试验。
放眼未来,微针的应用或许不止于疫苗。糖尿病患者的胰岛素注射、皮肤疾病用药,甚至眼部与胃部给药,都可能通过微针实现变革。
但无论技术如何演进,微针的使命始终如一:不是为了炫技,而是为了解决最真实的公共卫生难题。
让疫苗跨越运输与资源的限制,真正抵达每一个需要它的人——这才是技术最动人的价值。
