疫苗前沿 | 探秘微针疫苗接种：小小微针如何撬动免疫大变革？

本文聚焦微针经皮疫苗接种技术，介绍了疫苗接种的重要性、传统接种方式的局限，阐述微针技术原理、类型（如固体、空心、涂层微针等）及优势（如便捷、高效、热稳定性好），分析其在不同疫苗中的应用、面临的技术挑战（如安全、制造等问题），探讨未来发展前景，展现出该技术在疫苗接种领域的变革潜力。

一、疫苗接种：守护健康的关键防线

疫苗接种是现代预防医学对抗传染病的有力武器，每年能预防 200 - 300 万人死亡，潜在可避免 350 - 500 万人死亡。疫苗通过激发人体免疫反应，产生抗体对抗病原体，其种类多样，包括全病原体、亚单位、基因构建体和病毒载体疫苗等。不过，当前疫苗接种面临诸多挑战，如冷链成本高昂、针头相关风险（像医护人员针刺伤、公众对针头的恐惧）以及口服疫苗的胃肠道降解问题等。

疫苗接种途径主要有肠胃外给药（如肌肉、皮下、皮内注射）和黏膜给药（如鼻内、口服、直肠给药）（图 1）。肠胃外给药生物利用度高，但有诸多弊端；黏膜给药能激发黏膜和全身免疫，但也存在问题，比如口服疫苗易被胃肠道降解。

二、皮肤：疫苗接种的新战场

皮肤不仅是人体的天然屏障，还具备强大的免疫功能。其包含多种免疫细胞，如朗格汉斯细胞和树突状细胞，这些细胞能捕捉和呈递抗原，启动免疫反应（图 2）。然而，皮肤的角质层阻碍了大多数药物和疫苗的穿透，传统皮内注射虽免疫原性强，但存在诸多问题，如引起疼痛、操作不精准等，这促使了创新给药方法的研发。

三、微针技术：疫苗接种的创新之光

微针技术是一种创新的疫苗递送系统，其灵感源自爱德华・詹纳的皮内接种策略。微针高度在 50 - 2000μm 之间，能有效穿透角质层，将抗原精准递送至表皮和真皮组织，激活免疫细胞，引发免疫反应。自 20 世纪 90 年代中期开始系统研究以来，微针技术发展迅速，多种微针类型不断涌现（图 3）。

（一）微针的多样类型及特点

固体微针
作为第一代经皮递送系统，通过 “扎刺 - 贴片” 机制创建微观通道，引导药物渗透。在多种疫苗递送中表现出色，可增强免疫原性，但存在需要两步给药、可能残留金属等问题。
空心微针
类似微型注射针，通过内部通道输送药物，能实现较大体积药物的连续给药。不过，其制造复杂，使用中可能出现堵塞、渗漏和针头断裂等问题。
涂层微针
在固体微针结构上涂覆治疗剂，具有快速释药、生物利用度高的优势。但涂层药物分布不均、载药量有限，临床转化面临挑战。
溶解微针
由水溶性、生物可降解材料制成，“扎刺 - 释放” 过程简单，能持续释放药物，且稳定性好，可在常温下保存疫苗。不过，其载药量也有一定限制。
膨胀微针
能通过控制溶胀机制给药，还可用于诊断，吸收间质液获取生物标志物。在疫苗接种方面的应用还需进一步研究。
多孔微针
具有微 / 纳米级通道网络，载药能力强。但材料成本高、制造工艺复杂，阻碍了其大规模应用（图 4）。

（二）微针接种的显著优势

微针接种相比传统针头注射器有诸多优势。它能减少神经刺激，实现无痛给药，降低职业安全风险，方便自我给药，尤其适合资源有限地区。同时，微针可优化剂量，提高免疫原性，增强疫苗稳定性，减少冷链依赖。

（三）微针接种面临的挑战

尽管微针技术前景广阔，但仍面临不少挑战。在安全方面，疫苗生产和储存的质量控制、灭菌过程对疫苗完整性的影响以及皮肤免疫反应引发的局部反应等问题需要解决。此外，疫苗稳定性、载药量以及制造过程中的材料浪费等问题也亟待攻克。

四、微针在不同疫苗中的应用成果

微针技术适用于多种疫苗，包括活减毒疫苗、灭活疫苗、基于病原体成分的疫苗（如 DNA 疫苗、RNA 疫苗、蛋白亚单位疫苗、病毒样颗粒疫苗）等。研究表明，微针接种在多种疾病疫苗（如麻疹、脊髓灰质炎、结核病、HIV、流感、COVID - 19）中都展现出良好效果，能产生与传统接种方式相当甚至更优的免疫反应。

五、微针技术的综合考量