表皮给药的硅基微针阵列疫苗贴片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过表皮给药的疫苗贴片，特别是通过表皮给药的高密度硅基微针阵列疫苗贴片。
【背景技术】
[0002]目前现代生物技术已生产出极为成熟和有效的疫苗药物，但疫苗的有效传输受到目前传送技术的限制较大。目前的疫苗传送技术主要有两种:口服与注射；其中口服投药的主要缺点在于胃肠道对药物的降解作用和通过肝脏对药物的排出；注射的主要缺点在于使用时具有较大的痛苦，且这种方法在非医疗场所不易使用，不易维持和控制药物的释放；同时根据世界卫生组织统计，全球每年有近130万人死于针头二次伤害所引起的交叉感染；且上述两种方法还具有必须对疫苗进行冷藏运输、保存；储存条件苛刻的缺陷。解决上述问题的有效途径之一是使用微针阵列贴片通过表皮给药，但目前公知的微针大多使用高聚糖等可降解物质通过注模成型进行制备，也有少部分使用硅等材料；它们的问题主要存在于微针之间间隙较大、微针较粗，使单位面积的贴片上的针头数只有400~800枚，相比于传统给药途径在效率方面没有突出优势；且上述微针贴片工艺复杂、生产缓慢，为防止贴片破裂，还需要使用厚约I毫米的基底以增加强度，导致成本高昂，对微针阵列贴片的普及造成了很大障碍。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过表皮给药的大针尖密度的高效无孔微针阵列疫苗贴片。本实用新型结构合理、便于存储、安全无痛、快捷高效，生产简便、成本较低且施放不受场合限制。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种表皮给药的硅基微针阵列疫苗贴片，包括硅基基底、硅材料微针、树脂底板、目标药物；所述微针长度为200-300微米，直接通过深反应离子蚀刻技术在硅基基底上加工，与基底间利用硅原子的原子间作用力相连接，在硅基基底上呈二维阵列排布，密度为每平方厘米3000-4000枚；所述硅基基底由多晶硅片通过单面抛光和表面沾污处理得到，厚度为200微米；所述树脂底板使用树脂胶与固化剂混合后注模成型，并通过环氧树脂与硅基基底粘接；所述目标药物附着于纳米颗粒上，纳米颗粒被生物安全的水溶性医用胶均匀固定于所述硅材料微针的前端。
[0006]本实用新型所述硅材料微针拥有足够的强度刺破人体表皮角质层并进入皮肤棘层，随后附着于硅材料微针前端的目标药物被快速释放，与包括朗格汉斯细胞在内的皮肤棘层内的多种免疫细胞交换抗原信息，从而高效地激发人体免疫反应。
[0007]本实用新型有以下有益作用:
[0008]1.本实用新型使用硅作为微针的材质，拥有良好的生物兼容性，且拥有足够的刚性刺入皮肤角质层将药物送至皮下并保证微针不断裂；
[0009]2.本实用新型所采用的硅材料微针长度为200-300微米，可穿透角质层有效送药，且不触及神经层，达到无痛接种的目的；
[0010]3.本实用新型所采用的微针单位密度大，可增大药物与免疫细胞的接触面积，快速、高效地引发免疫反应；同时达到相同免疫反应强度只需要传统注射投药方式最多1/900的疫苗剂量，有助于节约药物；在高生物危险等级病毒的灭活疫苗的生产中可以避免培养大量的病原体，降低在疫苗制造过程中潜在的病毒泄漏风险；并令一些在传统投药方式下不能引起足够免疫反应强度的疫苗发挥免疫作用；
[0011]4.本实用新型使用多晶硅作为基底，相比于传统的单晶硅更易获得，进一步降低了成本；
[0012]5.本实用新型使用树脂底板对硅基基底进行加固，使硅基基底的厚度得以减小，从传统的1_缩小为200微米，可节约大量材料及成本；
[0013]6.本实用新型与患者体液接触机会极少且所述微针表面积极小，在疫苗接种完毕后携带患者体内的病原体的机会极低，因与可显著减小由针尖二次伤害所引起的疾病传染；
[0014]7.本实用新型的目标药物附着于纳米颗粒上，为固体粉末，无需冷链运输，在常温下保存I年仍可保证不失效，可用于医疗设备落后的偏远地区。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的微针的结构不意图；图中:(1) _娃基基底；⑵_娃材料微针；⑶-树脂底板；⑷-目标药物。
[0016]图2为本实用新型的结构示意图；图中:(3)-树脂底板；(5)-硅材料微针层。
[0017]图3为本实用新型与传统肌肉注射疫苗所激发的对流感病毒的免疫反应的强度与流感疫苗施用剂量的关系的对比；图中横轴是以纳克为单位的所施放疫苗的剂量，纵轴是以Hl titre为单位的小鼠体内所产生的免疫反应的强度，平直虚线为免疫保护临界值Hltitre =100
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细描述。
[0019]结合图1、图2所不，本实用新型包括娃基基底1、娃材料微针2、树脂底板3、目标药物4。所述硅材料微针2长度为200-300微米，直接通过深反应离子蚀刻技术在硅基基底I上加工，与硅基基底I间利用硅原子间的原子间作用力相连，在硅基基底I上呈二维阵列排布，密度为每平方厘米3000-4000枚；所述硅基基底I由多晶硅片通过单面抛光和表面沾污处理得到，厚度为200微米；所述硅基基底1、硅材料微针2共同构成硅材料微针层5 ;所述树脂底板3使用树脂胶与固化剂混合后注模成型，并通过环氧树脂与硅基基底I粘接；所述目标药物4附着于纳米颗粒上，纳米颗粒被生物安全的水溶性医用胶均匀固定于所述硅材料微针2的前端。当施放疫苗时，先通过酒精等对接种部位的表皮进行消毒；用食指与拇指捏住树脂底板3并从包装中取出疫苗贴片；将所述疫苗贴片的硅材料微针2向下平放在接种部位；用拇指垂直向下轻按树脂底板3，使硅基基底I受力并将其下的硅材料微针2刺入角质层，与皮肤棘层接触；硅材料微针2表面附着的目标药物4在所述棘层中迅速溶解，与包括朗格汉斯细胞在内的皮肤棘层内的多种免疫细胞交换抗原信息，从而高效地激发人体免疫反应。疫苗施放完成后，用食指与拇指捏住树脂底板3并从接种部位的表皮中取下疫苗贴片，直接将本实用新型投入生化垃圾的垃圾箱内，无需进行特殊的收集和处理。
[0020]结合图3所示，在对于小鼠的流感病毒免疫试验中，本实用新型在达到免疫保护临界值时，使用的药物剂量不超过6.5纳克；而传统的肌肉注射疫苗达到此免疫保护临界值则需要6000纳克的药物。因此，相比于传统的肌肉注射疫苗，本实用新型可节省疫苗药物923倍。
[0021]以上描述了本实用新型的基本原理和主要特征及优点，本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。以上描述本行业的技术人员可以了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本实用新型范围内。
【主权项】
1.一种表皮给药的硅基微针阵列疫苗贴片，包括硅基基底、硅材料微针、树脂底板、目标药物；所述微针直接通过深反应离子蚀刻技术在硅基基底上加工，与基底间利用硅原子间的原子间作用力相连；所述硅基基底由多晶硅片通过单面抛光和表面沾污处理得到；所述树脂底板使用树脂胶与固化剂混合后注模成型，并通过环氧树脂与硅基基底粘接；所述目标药物附着于纳米颗粒上，纳米颗粒被生物安全的水溶性医用胶均匀固定于所述硅材料微针的前端。
2.根据权利要求1所述的硅基微针阵列疫苗贴片，其特征在于，所述硅材料微针在硅基基底上呈二维阵列排布，密度为每平方厘米3000-4000枚。
【专利摘要】本实用新型涉及一种通过表皮给药的疫苗贴片，特别是通过表皮给药的高密度硅基微针阵列疫苗贴片。本实用新型包括硅基基底⑴、硅材料微针⑵、树脂底板⑶、目标药物⑷。包括疫苗在内的目标药物⑷附着在硅材料微针⑵上，其中所述目标药物⑷是附着于纳米颗粒上的，纳米颗粒均匀分于所述硅材料微针⑵的前端。所述硅材料微针⑵拥有足够的强度刺破人体表皮角质层并进入皮肤棘层，随后附着于硅材料微针⑵前段的目标药物⑷被快速释放，与包括朗格汉斯细胞在内的皮肤棘层内的多种免疫细胞交换抗原信息，从而高效地激发人体免疫反应。本实用新型涉具有成本低廉、生产迅速、无痛接种、安全高效的优点。
【IPC分类】A61M37-00
【公开号】CN204379981
【申请号】CN201520021444
【发明人】何远薇, 陈其昌
【申请人】陈其昌, 何远薇
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月13日