综述:增强疫苗在透皮微针平台中的稳定性

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Drug Delivery and Translational Research 5.7

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  这篇综述系统探讨了微针(MNs)作为疫苗递送平台的挑战与机遇,重点聚焦抗原稳定性问题。文章分析了制造过程中温度与机械应力对生物制剂(如疫苗)的影响,并综述了物理/化学稳定策略(如冻干、糖类保护剂)及规模化生产进展,为开发安全、低成本且符合监管要求的MNs疫苗提供了全面视角。

  

微针技术:疫苗递送的革命性突破

微米级针头(Microneedles, MNs)以其无痛、微创的特性成为疫苗递送的新兴工具。然而,制造过程中环境温度变化和机械应力易导致抗原变性,成为制约MNs疫苗临床应用的核心瓶颈。

抗原稳定性的双重挑战

疫苗活性成分(如蛋白质、mRNA)在MNs加工时面临高温熔融、剪切力等威胁。例如,聚合物基MNs需60°C以上成型,而病毒载体疫苗在>40°C时效价骤降。研究显示,添加海藻糖(Trehalose)可将mRNA疫苗热稳定性延长至4周(25°C)。

物理与化学稳定策略

冻干技术:通过移除水分抑制水解反应,使流感疫苗在MNs中保持稳定性达24个月。糖类保护剂(如蔗糖)通过玻璃化转变(Tg>50°C)形成分子屏障。最新研究利用金属有机框架(MOFs)封装抗原,使乙肝表面抗原(HBsAg)在37°C下稳定性提升3倍。

规模化生产与监管考量

微模塑(Micromolding)和3D打印技术已实现日产万片MNs贴片。FDA 2023年指南明确要求加速稳定性测试(40°C/75% RH下6个月等效2年货架期),而佐剂(如MPLA)的加入需额外评估局部免疫反应风险。

全球健康影响展望

MNs疫苗的稳定性突破将彻底改变脊髓灰质炎等热带病疫苗的冷链依赖。模型预测,采用糖玻璃化技术的MNs麻疹疫苗可使中低收入国家接种覆盖率提升27%。未来研究需聚焦核酸疫苗(如mRNA-LNPs)与MNs的兼容性优化。

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