说到打针，世界上大概有两种人会让人毛骨悚然，一种是糖尿病患者，一种是需要打疫苗的孩子。对于第一类患者，现在很多公司都在想办法减轻他们的痛苦，比如Intarcia Therapeutics。儿童疫苗接种问题没有特别好的无创解决方案。
来自加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的Dorian Liepmann教授团队正在尝试解决疫苗的无创接种问题。因为他们认为，非侵入性的疫苗接种方法不仅可以减轻被接种人的恐惧和痛苦，还可以在流行疾病大爆发的时候，实现低成本、便捷的免疫接种，毕竟非侵入性的接种方法可以不需要医生。
多里安利普曼教授团队(头发花白的人)
于是在Liepmann实验室博士后Kiana Aran的带领下，Aran和她的同事在Liepmann的团队利用3D打印技术发明了一个无创的疫苗接种神器MucoJet年在著名期刊《科学转化医学》 (1)上发表了他们的发明，因为这项研究可能会改变疫苗接种模式。
无创接种伪影MucoJet与注射针头的比较
当天，《科学》杂志对Liepmann团队的这项研究做了专题报道， 《科学》 杂志认为，这项技术可能有助于阻止通过嘴、鼻子或生殖器进入身体的病原体的感染，例如HIV、人乳头瘤病毒、流感病毒和淋球菌(2)。
MucoJet是一个157 mm的圆柱体，由内外两个胶囊组成。大约5滴水储存在外层胶囊中。太空舱内部实际上由两个独立的舱室组成。靠近喷嘴的小室(孔的直径为200微米)装有疫苗，上面的小室装有粉末状的柠檬酸和碳酸氢钠。接种时，我们用手挤压外囊，水进入上腔。这时候我们高中的化学反应发生了，没错，产生了二氧化碳。
MucoJet的结构和工作原理
一分钟后，气体在上方的胶囊内形成强大压力，冲破隔膜，推动活塞，瞬间将疫苗推出。疫苗穿透口腔内膜，进入脸颊组织，激活相应的免疫细胞。“由于压力非常集中，喷嘴的直径非常小，疫苗可以顺利穿透口腔黏膜，”阿兰说。
粘液喷射剂在口腔中的作用机制
那么这个疫苗接种系统的威力是什么呢？Aran的团队决定用猪的粘膜层和脸颊组织进行尝试。于是他们把卵清蛋白(一种免疫刺激蛋白)放在MucoJet的疫苗室里，对照组用滴管把卵清蛋白滴到同样的组织上(模拟口服疫苗)。三个小时后，研究人员检测了相应组织中卵清蛋白的含量，惊讶地发现使用MucoJet的实验组织中卵清蛋白是对照组的8倍。
这表明MucoJet确实可以将疫苗输送到脸颊黏膜中。然后，Aran团队做了一些调整，在一定程度上增加了推盘的压力。他们发现卵清蛋白的剂量与压力正相关。
这样看来，MucoJet的威力真的不小。接下来就要看通过脸颊接种疫苗能否刺激动物的免疫系统了。阿兰在兔子身上做了这个实验。对于卵清蛋白，他们发现在兔子的口腔中，MucoJet的给药能力是滴管的7倍。 最重要的是，用MucoJet接种卵清蛋白的兔子体内的关键免疫抗体浓度是滴管接种的数千倍。
研究人员没有比较MucoJet和注射对免疫系统刺激的差异，但他们表示，从之前的研究来看，MucoJet诱导的免疫反应与注射一样好。
伯明翰阿拉巴马大学的粘膜免疫学家Jiri Mestecky表示，MucoJet“看起来非常有吸引力”。然而，作为黏膜疫苗的主要支持者，Mestecky并不确定它是否能在接种疫苗的人体内发挥作用。在Mestecky看来，兔子和人类的脸颊组织可能有很大的区别。与兔子相比，人类脸颊组织中能被疫苗激活的免疫细胞相对较少。「脸颊免疫在人体研究中并不十分有效，」Mestecky说。
另外，虽然不用针是它的优势，但是因为每个人的脸颊对疫苗的吸收不同，所以不同疫苗的溶解度和渗透能力也不同。与注射相比，剂量控制可能更具挑战性。
Aran表示，对于这些问题，他们可以通过调整注射的溶剂、喷嘴直径和压力来进行调整。而且Aran在论文中指出，口腔黏膜内存在大量的免疫细胞，如树突状细胞、朗格汉斯细胞、T淋巴细胞、黏膜相关淋巴组织等，因此口腔是理想的免疫组织。至于物种间的差异，他们下一步计划在猴子或其他更接近人类的动物身上进行实验。
粘液喷射口腔接种操作方法
755-79000杂志采访阿然的时候，认为这个小小的弹射器操作起来不是那么方便。关于这个问题，阿然也有自己的考虑。他们打算把它改进成棒棒糖的形状，这样接种的时候就可以直接把棒棒糖压在脸颊上，轻松完成接种。当然，如果喷头上有糖，孩子应该更愿意接种。
Aran表示，MucoJet研发的下一步是在大型动物中进行真正的疫苗实验。他们希望MucoJet能在五到十年内投入临床使用。
参考资料：
【1】Aran K，Chooljian M，Paredes J，Rafi M，Lee K，等2017。口服微喷射疫苗接种系统在兔子中引发抗体产生。科学转化医学9
【2】
【3】