改进的电喷雾沉积技术可以带来免注射疫苗 – 物理世界

一种新的高精度电喷雾技术可用于制造生物材料和生物活性化合物涂层，用于疫苗接种等医疗应用。 该技术由美国罗格斯大学的研究人员开发，与现有方法相比，能够更好地瞄准喷射区域，并增强对沉积带电粒子放电的控制。 结果是更多的喷雾最终覆盖了感兴趣的区域。

电喷雾沉积涉及向流动液体施加高电压，将其转化为表面带电的细颗粒雾。 当这些带电粒子向目标区域行进时，它们会蒸发并沉积固体沉淀物。

虽然该技术在涂覆大型物体（例如车身）时非常有效，但对于较小的目标来说效果要差得多。 这是因为电荷在目标周围积聚，并有效地将其屏蔽在喷雾的“视野”之外。 解释说，如果没有目标，喷雾就会不稳定，变成更大、方向性更差的雾。 乔纳森辛格，以 罗格斯大学材料工程师 以及新技术研究的带头人。

水滴“看到”目标

在该研究中，详细介绍了 自然通讯辛格和同事通过在目标下方放置一个大型接地支撑物来保持液滴对准目标，该支撑物通过绝缘涂层与喷雾液滴隔离。 “这种支撑的目的是稳定电场并确保任何接近目标的液滴都能‘看到’它，”辛格解释道。

该团队使用多种材料（包括生物相容性聚合物、蛋白质和生物活性分子）以及复杂表面的平面和微针阵列目标演示了这项技术。 这些生物活性剂可能价格昂贵，但它们的临床用途意味着它们越来越多地被用来涂覆医疗设备，例如植入体内的支架、除颤器和起搏器。 最近，它们还出现在通过皮肤输送药物和疫苗的贴剂等产品中。 无论哪种情况，能够更有效地沉积它们都意味着减少珍贵材料的浪费。

“目前的方法只能达到约 40% 的效率，”Singer 指出，“但通过采用不同的策略来操纵沉积颗粒的‘电荷分布’，我们可以生产出几乎 100% 包含在表面测量的喷涂材料的涂层。 3毫米²设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

在多种材料中均具有高效率

除了效率更高之外，新技术还比现有方法更灵活，现有方法通常需要对材料配方进行大量优化，以获得特定薄膜的正确粘度和表面张力。 “我们在工作中展示的一件事是，我们可以高效地涂覆各种材料，包括小分子药物、疫苗和聚合物，”辛格说。 “这意味着我们可以使用更广泛的配方，并将配方开发的重点放在任何功能上。”

例如，就疫苗而言，这可能意味着重点关注能够更好地将药物进入靶细胞的配方，他告诉我们 物理世界.

到目前为止，该团队的研究重点是与生产小分子药物和疫苗的赞助商 GeneOne Life Science Inc. 合作，用 DNA 疫苗干涂微针阵列。 “与典型的注射相比，微针阵列更容易给药，疼痛也更小，而且干包衣药物通常更稳定，”辛格解释道。 “这意味着它们可以被运送到偏远或服务不足的人群。 事实上，涂层可以沉积在复杂的表面上，这一事实也应该允许其他应用，例如更永久的植入物，如经过药物处理以防止凝血的血管支架。”

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他补充说，进一步来说，能够瞄准图案化电极阵列也将使微电子技术在所谓的“芯片实验室”诊断中的应用成为可能。

这项技术的下一步是在动物实验中证明其有效性，并最终在人类中证明其有效性。 辛格说：“我们还在继续研究将我们所需的硬件转化为将流程从实验室工作台转移到更商业化的产品。”他补充说，大学与行业的合作对于加快他们过去的工作进入临床试验至关重要。

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/improved-electrospray-deposition-technique-could-bring-jab-free-vaccinations/