說起注射，世界上大概有兩類人會毛骨悚然，一類是糖尿病患者，一類是要接種疫苗的兒童。對于第一類患者，現在已經有很多公司在想招兒減輕患者的痛苦了，例如Intarcia Therapeutics(這個一年換一次的降血糖小棍，又融了2.15億美元丨奇點實力派)。小朋友的接種問題還沒有特別好的無創解決方案。
來自加州大學伯克利分校(University of California, Berkeley)的Dorian Liepmann教授團隊正在嘗試解決疫苗的無創接種問題。因為他們認為，非侵入性的疫苗接種方法不僅可以減輕被接種人的恐懼和痛苦，還可以在流行疾病大爆發的時候，實現低成本、便捷的免疫接種，畢竟非侵入性的接種方法可以不需要醫生。
Dorian Liepmann教授(頭發灰白者)團隊
于是在Liepmann實驗室博士后Kiana Aran的帶領下，Liepmann的團隊利用3D打印技術發明了一個無創的疫苗接種神器MucoJet，由于Aran和她同事的這項研究有可能改變疫苗的接種方式，她們的這項發明刊登在著名期刊《科學轉化醫學》上(1)。
無創疫苗接種神器MucoJet和注射針頭比較
當天，《科學》雜志給Liepmann團隊的這一研究做了專題報道，《科學》雜志認為，這項技術可能有助于阻止通過嘴、鼻子或生殖器進入身體的病原體的感染，例如HIV、人乳頭瘤病毒、流感病毒和淋球菌(2)。
MucoJet是一個15×7毫米的圓柱體，由內外兩個膠囊組成，在外部膠囊里儲存了約5滴水。 內部膠囊實際上是由兩個獨立的小室組成，靠近噴頭(小孔直徑為200微米)的小室里裝的是疫苗，上面一個小室里含有粉狀檸檬酸和碳酸氫鈉，當接種的時候，我們用手擠壓外面的膠囊，水就進到上面的小室了，這個時候，我們高中學的那個化學反應就發生了，對，產生了二氧化碳。
MucoJet的結構和工作原理
一分鐘之后，氣體在上面的消膠囊內形成強大的壓力，沖破隔膜，推動活塞，瞬間將疫苗推出。疫苗貫穿口腔內膜，進入臉頰組織，激活相應的免疫細胞。「由于壓力非常集中，噴口的直徑非常小，所以疫苗就順利地穿透口腔粘膜層，」Aran說。
MucoJet在口腔起做用的機制
那么這個接種系統威力究竟如何呢?Aran團隊決定用豬的粘膜層和臉頰組織試一試。于是他們在MucoJet的疫苗室里裝上了卵清蛋白(一種免疫刺激蛋白)，對照組用滴管滴卵清蛋白到同樣的組織上(模擬口服疫苗)。三個小時之后，研究人員檢測相應組織中卵清蛋白的含量，驚喜的發現使用MucoJet的實驗組織的卵清蛋白是對照組的8倍。
這就說明MucoJet確實能把疫苗送入臉頰的黏膜。然后，Aran團隊做了一下調整，在一定程度上增加了推送的壓力。她們發現，卵清蛋白的該藥量是跟壓力呈正相關的。
如此看來，MucoJet的威力確實不小，接下來就要看通過臉頰接種究竟能不能激發動物的免疫系統。Aran在兔子身上做了這個實驗。用的還是卵清蛋白，他們發現在兔子口腔內，MucoJet的給藥能力是滴管的7倍。 最重要的是，用MucoJet接種卵清蛋白的兔子體內的關鍵免疫抗體濃度是滴管接種的數千倍。
研究人員沒有比較MucoJet與注射接種對免疫系統激發的差異，但是她們表示，從之前的研究來看，MucoJet接種激發的免疫響應程度與注射不分伯仲。
伯明翰阿拉巴馬大學的粘膜免疫學家Jiri Mestecky說，MucoJet「看起來很有吸引力」。然而，作為粘膜疫苗的主要支持者，他Mestecky也不確定它是否能在接種人體內起作用。在Mestecky看來，兔子和人的臉頰組織可能有較大差異，與兔子相比，人的臉頰組織里可以被疫苗激活的免疫細胞相對較少。「臉頰免疫在人體研究中并不十分有效，」Mestecky說。
此外，沒有針頭雖然是它的優勢，但是由于每個人的臉頰對疫苗的吸收是不同的，不同疫苗的溶解度和滲透能力也是有差異的，與注射相比，劑量的控制可能挑戰較大。
Aran表示，對于這些問題，她們可以通過調整溶劑、噴嘴直徑和噴射的壓力來調節。而且，Aran在論文中指出，口腔黏膜中存在大量的免疫細胞，例如，樹突細胞、郎格罕細胞、T淋巴細胞和粘膜相關淋巴組織，因此口腔是非常理想的免疫接種組織。至于物種之間的差異，她們打算下一步在猴子或其他更接近人類的動物中進行實驗。
MucoJet口腔接種操作方法
《科學》雜志在采訪Aran時，認為這個小小的噴射器在操作時，恐怕沒那么方便。對于這個問題，Aran也有自己的考慮，她們打算把這個改進成「棒棒糖」形狀的，這樣一來接種的時候就可以用這個「棒棒糖」直接頂在臉頰上，輕而易舉的完成接種。當然，如果噴頭上真的有糖的話，小孩子應該更樂意于接種。
Aran表示，MucoJet的發展的下一步是在大型動物體內開展真正的疫苗實驗。 他們希望MucoJet可以在五到十年內投入臨床使用。