本文聚焦微針經皮疫苗接種技術，介紹了疫苗接種的重要性、傳統接種方式的局限，闡述微針技術原理、類型（如固體、空心、涂層微針等）及優勢（如便捷、高效、熱穩定性好），分析其在不同疫苗中的應用、面臨的技術挑戰（如安全、制造等問題），探討未來發展前景，展現出該技術在疫苗接種領域的變革潛力。

一、疫苗接種：守護健康的關鍵防線

疫苗接種是現代預防醫學對抗傳染病的有力武器，每年能預防 200 - 300 萬人死亡，潛在可避免 350 - 500 萬人死亡 。疫苗通過激發人體免疫反應，產生抗體對抗病原體，其種類多樣，包括全病原體、亞單位、基因構建體和病毒載體疫苗等 。不過，當前疫苗接種面臨諸多挑戰，如冷鏈成本高昂、針頭相關風險（像醫護人員針刺傷、公眾對針頭的恐懼）以及口服疫苗的胃腸道降解問題等。

疫苗接種途徑主要有腸胃外給藥（如肌肉、皮下、皮內注射）和黏膜給藥（如鼻內、口服、直腸給藥）（圖 1）。腸胃外給藥生物利用度高，但有諸多弊端；黏膜給藥能激發黏膜和全身免疫，但也存在問題，比如口服疫苗易被胃腸道降解 。

二、皮膚：疫苗接種的新戰場

皮膚不僅是人體的天然屏障，還具備強大的免疫功能 。其包含多種免疫細胞，如朗格漢斯細胞和樹突狀細胞，這些細胞能捕捉和呈遞抗原，啟動免疫反應 （圖 2）。然而，皮膚的角質層阻礙了大多數藥物和疫苗的穿透，傳統皮內注射雖免疫原性強，但存在諸多問題，如引起疼痛、操作不精準等，這促使了創新給藥方法的研發。

三、微針技術：疫苗接種的創新之光

微針技術是一種創新的疫苗遞送系統，其靈感源自愛德華?詹納的皮內接種策略 。微針高度在 50 - 2000μm 之間，能有效穿透角質層，將抗原精準遞送至表皮和真皮組織，激活免疫細胞，引發免疫反應 。自 20 世紀 90 年代中期開始系統研究以來，微針技術發展迅速，多種微針類型不斷涌現（圖 3）。

（一）微針的多樣類型及特點

1. 固體微針

   作為第一代經皮遞送系統，通過 “扎刺 - 貼片” 機制創建微觀通道，引導藥物滲透 。在多種疫苗遞送中表現出色，可增強免疫原性，但存在需要兩步給藥、可能殘留金屬等問題 。

2. 空心微針

   類似微型注射針，通過內部通道輸送藥物，能實現較大體積藥物的連續給藥 。不過，其制造復雜，使用中可能出現堵塞、滲漏和針頭斷裂等問題 。

3. 涂層微針

   在固體微針結構上涂覆治療劑，具有快速釋藥、生物利用度高的優勢 。但涂層藥物分布不均、載藥量有限，臨床轉化面臨挑戰 。

4. 溶解微針

   由水溶性、生物可降解材料制成，“扎刺 - 釋放” 過程簡單，能持續釋放藥物，且穩定性好，可在常溫下保存疫苗 。不過，其載藥量也有一定限制 。

5. 膨脹微針

   能通過控制溶脹機制給藥，還可用于診斷，吸收間質液獲取生物標志物 。在疫苗接種方面的應用還需進一步研究 。

6. 多孔微針

   具有微 / 納米級通道網絡，載藥能力強 。但材料成本高、制造工藝復雜，阻礙了其大規模應用 （圖 4）。

（二）微針接種的顯著優勢

微針接種相比傳統針頭注射器有諸多優勢 。它能減少神經刺激，實現無痛給藥，降低職業安全風險，方便自我給藥，尤其適合資源有限地區 。同時，微針可優化劑量，提高免疫原性，增強疫苗穩定性，減少冷鏈依賴 。

（三）微針接種面臨的挑戰

盡管微針技術前景廣闊，但仍面臨不少挑戰 。在安全方面，疫苗生產和儲存的質量控制、滅菌過程對疫苗完整性的影響以及皮膚免疫反應引發的局部反應等問題需要解決 。此外，疫苗穩定性、載藥量以及制造過程中的材料浪費等問題也亟待攻克 。

四、微針在不同疫苗中的應用成果

微針技術適用于多種疫苗，包括活減毒疫苗、滅活疫苗、基于病原體成分的疫苗（如 DNA 疫苗、RNA 疫苗、蛋白亞單位疫苗、病毒樣顆粒疫苗）等 。研究表明，微針接種在多種疾病疫苗（如麻疹、脊髓灰質炎、結核病、HIV、流感、COVID - 19）中都展現出良好效果，能產生與傳統接種方式相當甚至更優的免疫反應 。

五、微針技術的綜合考量

1. 安全性

   微針接種后皮膚屏障通常在 48 小時內恢復，但對老年和免疫缺陷人群的安全性仍需進一步研究 。材料選擇對安全性影響重大，聚合物材料相對更安全 。

2. 有效性

   納米載體介導的微針疫苗遞送可增強免疫效果，選擇合適的佐劑也能提升免疫反應 。不過，目前缺乏統一的評估標準，免疫機制也有待深入研究 。

3. 可接受性

   患者對微針接種的接受度較高，尤其是自我給藥的便利性備受青睞 。但皮膚并發癥、公眾認知度等問題限制了其廣泛應用 。

4. 成本效益

   微針接種在整個疫苗價值鏈上具有成本優勢，可降低冷鏈、醫療廢物處理和人員培訓等成本 。經濟分析顯示，其有望節省大量成本 。

5. 施用器和佩戴時間

   微針接種需要精確的施用器確保穿透效果，不同微針類型的佩戴時間差異較大 。在商業化前，還需解決安全評估、熱穩定性等一系列問題 。

6. 微針尺寸

   微針的尺寸對皮膚穿透效率和藥物遞送效果至關重要 。但由于治療藥物、病理條件和個體皮膚差異，目前難以確定標準化的微針結構 。

7. 微針制造

   多家公司正在研發微針疫苗產品，但制造過程面臨優化和成本控制的挑戰，滅菌技術也是一大難題 。

8. 監管

   美國 FDA 將微針陣列歸類為藥物 - 器械組合產品，監管嚴格，需滿足多項要求 。

9. 可持續性

   微針技術需考慮環境可持續性，可生物降解和可溶解的微針系統更具優勢 。

10. 公司研發情況

    許多公司在積極研發微針疫苗產品，涵蓋多種微針類型和疫苗種類（表 1）。

    
    

微針技術在臨床前和臨床試驗中都取得了顯著進展 。臨床前研究顯示，微針能有效遞送多種疫苗，且穩定性良好；臨床試驗也證實了其安全性、免疫原性和患者可接受性 （表 2）。

未來，微針技術有望借助 3D 打印等先進制造技術實現大規模生產，降低成本 。同時，與其他技術（如光動力療法、低頻超聲導入、離子電滲療法、電穿孔技術）結合，可進一步提升其性能 。在全球疫苗接種需求不斷增長的背景下，微針技術將在解決健康不平等問題、應對傳染病爆發等方面發揮重要作用 。

七、總結：微針技術，開啟疫苗接種新時代

微針經皮疫苗接種技術憑借其獨特優勢，為疫苗接種帶來了新的希望 。盡管目前還面臨一些技術和監管方面的挑戰，但隨著研究的深入和技術的進步，微針技術有望成為疫苗接種的主流方式，為全球健康事業做出更大貢獻 。

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撰寫| 藥時空

校稿| Gddra編審| Hide / Blue sea

編輯 設計| Alice