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為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院大分子工程和有機化學(xué)實驗室的研究人員與科羅拉多州Nanoly生物科學(xué)公司的企業(yè)家合作，開發(fā)了一個安全、通用的平臺，以提高疫苗的熱穩(wěn)定性。他們的目標(biāo)是什么？大大改善可行疫苗的分配，減少冷鏈的經(jīng)濟成本。

就像蛋白質(zhì)的"特百惠"保鮮密封盒一樣

馬克-提比特教授的大分子工程實驗室的博士研究員布魯諾-馬可-杜福特解釋說："把它想象成一個雞蛋，在室溫或冰箱里，雞蛋保持著它的粘稠的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，但是一旦它遇到沸水或煎鍋，它的結(jié)構(gòu)就會發(fā)生永久性的變化。"疫苗中的蛋白質(zhì)也是如此--一旦暴露在某些溫度下，它們就會凝結(jié)在一起。再次冷卻它們并不能逆轉(zhuǎn)它們的變性。

因此，Marco-Dufort和科學(xué)家團隊沒有改變大自然，而是開發(fā)了一種新型的水凝膠，其細節(jié)剛剛于8月5日發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。這種凝膠是基于一種生物兼容的合成聚合物，被稱為"PEG"或聚乙二醇。它作為一種保護性的"隱身裝置"，用于保護非常大的--但肉眼看不見的--復(fù)雜分子，如疫苗、抗體或基因療法中的蛋白質(zhì)。這種包裝的作用有點像分子特百惠，封裝蛋白質(zhì)并將其分開。它使蛋白質(zhì)能夠承受更高的溫度波動范圍。與傳統(tǒng)的+2至+8 °C（35至45 °F）的冷鏈范圍不同，封裝允許的范圍是25至65 °C（75至150 °F）。最重要的是，封裝的貨物只需加入糖液就可以釋放。這使得疫苗在使用時可以方便地按需回收。

在癌癥研究中的應(yīng)用

這種新的生物醫(yī)學(xué)水凝膠技術(shù)可以提供更高的疫苗存活率。然而，真正改變游戲規(guī)則的是它對降低與冷鏈相關(guān)的成本和健康風(fēng)險可能產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟效應(yīng)。研究人員報告說："2020年，冷鏈服務(wù)（從制造到分銷）的整體市場為172億美元，并預(yù)測會上升。如果疫苗通過受損的冷鏈到達，不斷上升的成本對公共衛(wèi)生和公眾信任構(gòu)成了潛在的可怕后果。大多數(shù)疫苗對熱和冷都很敏感。這給全球免疫運動帶來了巨大的障礙，因為疫苗的分配和管理成本往往超過生產(chǎn)成本，"Marco-Dufort解釋說。雖然需要更多的投資來支撐冷鏈，但封裝技術(shù)提供了一個節(jié)約成本的解決方案，可以用于生產(chǎn)更多的疫苗，從而拯救更多的生命。

然而，在水凝膠能夠用于疫苗分配之前，在進一步研究、安全研究和臨床試驗方面仍有很長的路要走。它們更直接的用途是用于運輸癌癥研究中使用的熱敏酶，例如，或用于實驗室環(huán)境研究的蛋白質(zhì)分子。

向解決全球問題邁出的一步

盡管新的生物技術(shù)和成本節(jié)約是朝著正確的方向邁出的一步，但在解決圍繞公平的疫苗分配和疫苗猶豫不決的全球問題方面，仍然存在巨大的后勤、政治和社會經(jīng)濟挑戰(zhàn)。馬可-杜弗爾的動機是毫不畏懼的。他在剛果民主共和國生活的童年經(jīng)歷，使他深深體會到對傳染病疫苗的需求，不僅僅是對COVID-19，還有小兒麻痹癥、腦膜炎和埃博拉。他比大多數(shù)人更清楚生活在撒哈拉以南非洲的人們在獲得疫苗方面所面臨的巨大挑戰(zhàn)，那里的傳染病仍然很普遍。

馬克-提比特、布魯諾-馬爾科-杜福特和團隊的工作代表了疫苗輔料開發(fā)的實質(zhì)性進展。他們的進展也為產(chǎn)生積極的社會影響帶來了一線希望。即使是對與疫苗、藥品和生物醫(yī)學(xué)研究分配相關(guān)的經(jīng)濟因素的小幅緩解，也會在未來產(chǎn)生更大的影響。