微針疫苗：開啟無痛接種的新可能

摘要：大尺度傳染病始終威脅人類健康，疫苗是防控核心手段，而微針（MNs）作為新型透皮遞送工具，為疫苗接種帶來了新方向。微針能穿透皮膚角質層，讓疫苗被皮膚內豐富的抗原呈遞細胞識別，實現高效免疫。本文梳理了疫苗類型、微針的種類與材料、微針疫苗的研究和臨床進展，也聊了聊這項技術當下的優勢與待解的問題，算是給大家扒一扒這一領域的核心信息。

一、微針：從概念提出到疫苗應用的小歷程

微針是由微米級針陣組成的透皮遞送裝置，針高10~ 2000μm、寬10~ 50μm，能扎進皮膚真皮層，卻碰不到神經和血管，無痛是它最直觀的特點。其實早在1971年就有人提出微針做藥物遞送的概念，直到1998年才真正用于透皮給藥。2010年溶解型微針首次搭載疫苗，2015年針對流感疫苗的微針一期臨床試驗啟動，這十幾年，微針在疫苗領域的探索一直在走。

圖1微針的結構與應用

傳統疫苗接種多是肌肉或皮下注射，不僅疼，還需要專業人員操作，冷鏈運輸的要求也讓疫苗在發展中國家的普及多了層阻礙。而皮膚里的抗原呈遞細胞比肌肉和皮下組織多得多，微針能精準把疫苗送進皮膚，免疫效率的提升是看得見的。

二、疫苗的六大類：各有特點，各有適用

目前疫苗主要分六大類，活減毒、滅活、重組載體、核酸、亞單位和類毒素疫苗，每類的制備方式、免疫原性都不一樣，圖2能清晰看到它們的結構差異。活減毒疫苗能激發全面免疫，根除天花就靠它，但儲存需要冷鏈，安全性和毒株毒力相關。

圖2不同類型疫苗的結構差異

滅活疫苗保留病原體免疫原性，新冠滅活疫苗就有不錯的應用，但滅活不徹底可能引發疫情，中和抗體反應也可能偏弱。類毒素疫苗技術成熟，破傷風、白喉疫苗是典型，孕期接種也安全。重組載體疫苗免疫原性強，卻容易因外源基因突變降低效果。

亞單位疫苗毒性低，只是免疫原性偏弱，需要佐劑和加強針。核酸疫苗是近年的研究熱點，mRNA疫苗不會引發載體特異性免疫，自我擴增的特點讓它成了疫苗研發的香餑餑。不同疫苗各有優劣，也讓微針的搭載適配有了更多研究方向。

三、皮膚的免疫優勢：微針透皮免疫的底層邏輯

皮膚是人體最大的器官，分表皮、真皮和皮下疏松結締組織三層，圖3能看清皮膚的解剖結構。表皮最外層的角質層是藥物透皮的最大屏障，而真皮層有豐富的血管、淋巴，還有大量朗格漢斯細胞、巨噬細胞這類抗原呈遞細胞。

圖3皮膚的解剖結構

這些免疫細胞能快速捕捉抗原，運到淋巴結激活T細胞，觸發強效且持久的免疫反應。微針的核心作用，就是打破角質層的屏障，把疫苗直接送進皮膚的免疫“核心區”。和傳統注射比，微針送進去的疫苗能被更高效識別，少量抗原就能觸發免疫，疫苗用量能大幅減少。

微針透皮免疫的體驗感也遠勝傳統注射，幾乎沒有痛感，患者的接受度會高很多。而且微針多由可溶解或可降解的高分子材料制成，在皮膚里會慢慢分解，不會產生像傳統針頭那樣的醫療垃圾，這一點在大規模接種時特別有意義。

四、微針的種類與疫苗搭載：多樣設計，各有側重

微針主要分固體、涂層、中空、溶解和水凝膠五類，不同類型的微針，搭載疫苗的方式、適用場景都不同，表1整理了2007-2024年微針疫苗的關鍵實驗研究。固體微針先扎破皮膚形成微通道，再遞送疫苗，硅和不銹鋼是常用材料，只是藥物遞送均勻性稍差。

涂層微針把疫苗涂在針尖，扎進皮膚后疫苗溶解釋放，DNA疫苗、天花疫苗都試過這種方式，只是涂層會降低針尖鋒利度，影響皮膚穿透。中空微針靠中空通道送疫苗，劑量精準，脊髓灰質炎、HPV疫苗的研究里效果不錯，只是大多需要泵體輔助給藥。

溶解微針是疫苗和可降解高分子混合制成，扎進皮膚后慢慢溶解釋放疫苗，也是目前疫苗領域應用最多的微針類型，新冠、流感、脊髓灰質炎疫苗的研究都有亮眼表現，圖4能看到它在皮膚中的作用模式。水凝膠微針由親水交聯水凝膠制成，載藥量高、釋放速率可調，只是相關研究還比較少。

圖4溶解型微針在皮膚中的作用模式

微針的材料主要有金屬、無機和高分子三類，高分子材料是目前的主流，聚乳酸、聚乙烯醇、殼聚糖這些，生物相容性好，還能根據需求調整硬度和溶解速度。其實微針的效果也受針的長度、形狀、間距影響，三角、方形針尖比六邊形更易穿透，針間距也會影響插入的壓力，這些細節都是研究中要打磨的。

圖5微針疫苗的制備流程

五、微針疫苗的臨床研究：從實驗室走向應用

微針疫苗的臨床研究主要集中在流感、麻疹、脊髓灰質炎、登革熱等疫苗上，表2匯總了關鍵的臨床研究數據。2015年流感疫苗微針一期臨床試驗，40名健康受試者的免疫效果和常規接種一致，耐受性也不錯。

2024年麻疹風疹微針疫苗的一期/二期臨床試驗，覆蓋了成人、幼兒和嬰兒，局部反應都是輕度的，沒有嚴重不良事件，而且微針接種的成本比皮下注射低40%以上。流感疫苗的多項臨床研究顯示，微針接種的抗體水平和肌肉注射相當，受試者的接受度卻更高，不少人更愿意選這種無痛的方式。

狂犬病、日本腦炎疫苗的微針臨床研究也有進展，證實了安全性和免疫原性，部分還能實現劑量節省，用更少的疫苗達到相同的免疫效果。這些臨床數據說明，微針疫苗不是實驗室的“空中樓閣”，已經慢慢走到了實際應用的門口。

六、微針疫苗的潛力與難題：光明在前，仍需爬坡

微針疫苗的優勢是實打實的，無痛接種提升依從性，無需冷鏈降低運輸成本，可降解材料減少醫療垃圾，還能在發展中國家大幅提升疫苗覆蓋度。某種程度上，它能解決傳統疫苗接種的很多痛點，尤其是大尺度傳染病防控時，大規模自主接種的可能性會大大提高。

但現階段的微針疫苗，也不是沒有問題。大規模商業化生產的成本還偏高，不同材料、類型的微針，制造工藝的成熟度還需要提升。疫苗在微針上的長期穩定性，還有待更多數據驗證，監管機構也還沒有出臺微針相關材料的安全毒性標準。

而且微針貼片的尺寸有限，疫苗的載藥量是個瓶頸，部分溶解微針的無菌制備也會增加成本。公眾對這種新型接種方式的接受度，尤其是一些對新技術持謹慎態度的地區，也是需要考慮的問題。

七、寫在最后

微針疫苗讓我們看到了無痛、便捷接種的新可能，從材料研發、結構設計到臨床研究，這一領域的進步一直很穩。皮膚的免疫優勢被微針充分利用，也讓疫苗的免疫效率有了新的提升空間。

坦白講，微針疫苗要真正實現大規模普及，還有不少坎要過，生產工藝、質量標準、成本控制，每一項都需要深耕。但我更愿意相信，隨著材料科學和疫苗技術的不斷融合，這些問題都會慢慢解決，未來某一天，我們告別打針疼、實現疫苗自主接種，或許就靠這小小的微針。

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