Инъекционное устройство для вакцинации, похожая на зажигалку для барбекю

Ученые из Технологического института Джорджии (США) разработала электропорационное* устройство для ввода ДНК-вакцин в организм человека.

Конструкция этого инструмента была скопирована от популярной электро-зажигалки для барбекю. Пьезоэлектрический искровой механизм зажигалки, работающий без батарейки и обеспечивающий электропорацию, прикреплен к микроигольчатому пластырю, который действует как массив электродов. Когда устройство прижимается к коже, оно запускает электропорацию и доставку вакцин ДНК внутрь клеток в обрабатываемой области.

Подробности работы вакцинного инжектора описаны в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Электропорация предполагает воздействие на ткань импульсом электричества, в результате чего в клеточных мембранах открываются крошечные поры, позволяющие генетическому материалу беспрепятственно проникнуть в клетки. Этот метод эффективен как средство доставки генетического материала, но оборудование для электропорации обычно дорогое и громоздкое, что означает, что оно не подходит для повседневного использования за пределами лаборатории. Новое же устройство стоит буквально копейки.

Многие из новых вакцин COVID-19 состоят из ДНК. В настоящее время это означает, что ДНК заключена в липидные наночастицы, чтобы помочь ей проникнуть в наши клетки. Однако такие липидные частицы увеличивают сложность и стоимость этих вакцин, а также могут означать, что они требуют холодного хранения. Это делает их менее доступными для многих стран, не имеющих соответствующего транспорта.

Электропорация может стать способом доставки вакцин в наши клетки без использования липидных наночастиц. Группа исследователей из Технологического института Джорджии разработала недорогой способ достижения этой цели, объединив технологию микроигл с пьезоэлектрическим искровым механизмом от зажигалки, и назвала свое устройство ePatch.

Пока что исследователи протестировали устройство на мышах, и оно представляется многообещающим с точки зрения доставки вакцины. Используя этот метод с тем же количеством вакцины, ePatch вызвал почти десятикратное улучшение иммунного ответа по сравнению с внутримышечной иммунизацией или внутрикожной инъекцией без электропорации. Он также не оказал никакого длительного воздействия на кожу мышей. Это означает, что добиться защиты стало проще.

* Электропорация — создание пор в бислойной липидной мембране под действием электрического поля. Это явление используется в биотехнологии для внедрения макромолекул (обычно ДНК или РНК) в клетки млекопитающих, бактерий или растений.