Elektroporacja szczepionkowa może być wykonywana znacznie tańszym urządzeniem, skonstruowanym na podstawie zapalniczki do grila.
Chociaż technologia znana jako elektroporacja jest bardzo skuteczna w dostarczaniu szczepionek opartych na DNA, wymagany sprzęt jest zwykle nieporęczny, złożony i drogi. Teraz jednak naukowcy wykazali, że przerobiona zapalniczka do grilla jest w stanie wykonać to zadanie.
Krótko mówiąc, elektroporacja polega na zastosowaniu pola elektrycznego do miejscowego wstrzyknięcia szczepionki na ciele pacjenta, powodując czasową destabilizację ścian komórkowych w tym obszarze, dzięki czemu stają się bardziej przepuszczalne. Pozwala to na przeniknięcie większej liczby cząsteczek DNA do komórek niż byłoby to możliwe za pomocą zwykłego wstrzyknięcia podskórnego, wywołując znacznie silniejszą odpowiedź immunologiczną.
Niestety, procedura jest zwykle wykonywana przy użyciu dużych maszyn, które są stosunkowo ciężkie i kosztowne, co ogranicza zakres jej wykonywania. Poszukując tańszej i bardziej przenośnej alternatywy, naukowcy z Georgia Institute of Technology i Georgia’s Emory University przyjrzeli się skromnej zapalniczce do grilla.
Iskra zapalająca lżejszy płyn w takich urządzeniach jest generowana przez kawałek materiału piezoelektrycznego, który po uderzeniu przez mechanizm młotkowy uruchamiany przyciskiem wytwarza prąd elektryczny o wysokim napięciu. Oznacza to, że zapalniczki nie wymagają nawet baterii, a tym bardziej gniazdka elektrycznego.
Nowe, niedrogie urządzenie, znane jako ePatch, składa się z korpusu zapalniczki do grilla (bez płynu) z szeregiem mikroigieł z litej stali na końcu. Po podaniu szczepionki przez igłę podskórną, układ ten jest umieszczany na skórze pacjenta w miejscu wstrzyknięcia, przy czym mikroigły wnikają w skórę na zaledwie jedną setną cala.
Gdy przycisk na urządzeniu jest wciskany, generowany prąd elektryczny przepływa przez igły i do pobliskich komórek, dając taki sam efekt, jak w przypadku tradycyjnej elektroporacji. Dodatkowo, ePatch podobno jest znacznie mniej bolesny dla pacjenta.
Wąski odstęp między mikroigłami pozwala nam na użycie impulsów mikrosekundowych (elektrycznych) zamiast impulsów milisekundowych stosowanych w konwencjonalnej elektroporacji – mówi prof. Mark Prausnitz z Georgia Tech, który prowadzi badania wraz z doc. Saadem Bhamlą. Ten krótszy impuls plus płytka lokalizacja elektrod mikroigłowych minimalizuje stymulację nerwów i mięśni, co pozwala uniknąć bólu i drgania, które są częstymi skutkami ubocznymi konwencjonalnej elektroporacji.
Podczas używania ePatcha do dostarczania myszom eksperymentalnej szczepionki przeciwko COVID-19 opartej na DNA, stwierdzono, że ePatch wywołuje prawie dziesięciokrotnie większą odpowiedź immunologiczną w porównaniu z samym wstrzyknięciem podskórnym. Uważa się, że technologia powinna również działać ze szczepionkami opartymi na mRNA.
ePatch jest obecnie dalej rozwijany, a Prausnitz szacuje, że minie co najmniej pięć lat, zanim będzie dostępny do użytku klinicznego dla ludzi. Zespół pracuje obecnie nad wersją urządzenia nowej generacji, która dostarczy zarówno samą szczepionkę, jak i prąd elektryczny.
Artykuł na temat badań został niedawno opublikowany w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
źródło: Georgia Tech | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.