微针与成膜凝胶透皮递送策略：疫苗递送新方法的突破与应用

为解决疫苗在低收入和中等收入国家分发面临的冷链运输、医疗基础设施不足及专业人员短缺等问题，研究人员开发了结合微针（MN）与聚乙烯醇-硼砂（PVA-B）成膜凝胶的透皮递送策略（MFT）。该策略通过微针创建皮肤微孔，利用凝胶增强药物负载与稳定性，实现了室温储存、高效递送（体外效率提升202.75%）及与肌肉注射相当的免疫应答，为简化疫苗生产和分发提供了创新方案。

　　

疫苗分发一直是全球公共卫生的难题，尤其在低收入和中等收入国家，冷链运输、专业人员和医疗基础设施的短缺严重限制了疫苗的可及性。即使通过捐赠获得疫苗，复杂的储存和注射要求仍使大规模接种难以实现。传统肌肉注射（IM）虽普遍，但效率有限；皮内注射（ID）能激活更多抗原呈递细胞，却因操作复杂难以推广。微针（MN）技术虽能精准递送药物至皮内，但受限于载药量小、生产条件苛刻等问题。为此，辽宁省教育厅、中国国家自然科学基金等资助的研究团队提出了一种创新解决方案——微针与成膜凝胶透皮递送策略（MFT），旨在结合微针的高效透皮能力与凝胶的大载药量优势，同时规避冷链需求。

研究采用甲基丙烯酸修饰的透明质酸（MeHA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙烯醇（PVA）制备微针，搭配PVA-硼砂（PVA-B）成膜凝胶。通过体外实验验证递送效率，评估凝胶的抗菌性和抗原稳定性（25°C保存30天），并利用卵清蛋白（OVA）模型进行体内免疫原性测试。

材料与方法
团队合成了MeHA，通过核磁共振确认甲基丙烯酸酯成功接枝（δ 5.49和5.18 ppm）。PVA-B凝胶通过硼砂交联形成，兼具高载药量与室温稳定性。微针阵列通过光固化成型，结合凝胶涂抹于皮肤后，微针穿刺形成微孔促进药物渗透。体外实验采用Franz扩散池评估透皮效率，体内实验通过小鼠模型比较MFT与IM的抗体滴度和细胞因子水平。

结果

1. 递送效率提升：MFT策略的透皮效率较传统方法提高202.75%，归因于微孔形成和凝胶的持续释放作用。
2. 稳定性与安全性：PVA-B凝胶在25°C下保持抗原结构完整30天，且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有显著抑菌效果。组织学分析显示皮肤无显著炎症反应。
3. 免疫应答：MFT诱导的IgG抗体水平与IM相当，且Th1/Th2平衡应答表明其可激活细胞免疫。

讨论与结论
MFT策略通过微针-凝胶协同作用，突破了透皮递送大分子（如疫苗）的屏障限制。其无需冷链、操作简便的特点，尤其适合资源匮乏地区。研究证实，该策略不仅简化了生产流程（避免无菌环境要求），还通过凝胶抗菌性降低了感染风险。未来可扩展至mRNA疫苗等热不稳定药物的递送。论文发表于《International Journal of Pharmaceutics》，为全球疫苗公平分发提供了技术范式。