美國德克薩斯大學達拉斯分校研究人員了開發金屬-有機框架(MOF)疫苗。這種新的生物相容性聚合物框架可以“凍結”疫苗內的蛋白質，減少對冷藏運輸的依賴。這項創新可以幫助醫療保健提供者在電力不可靠的偏遠地區運輸和管理疫苗。
接種疫苗是預防疾病的最安全的方法。然而，當暴露在室溫或高溫下時，許多疫苗就失效了。在電力不可靠的欠發達國家，醫生很難管理完全有效的疫苗，因為從製造商向病人提供疫苗的“冷鏈”中斷了。即使在較發達的地區，生產和分發疫苗的80%的成本也與保持冷卻有關。這些挑戰使患者無法獲得拯救生命的免疫接種，並增加了全球大流行的風險。
在於2018年7月20日至24日在加拿大多倫多舉行的美國結晶學協會第68屆年會上,美國德克薩斯大學達拉斯分校助理教授Jeremiah GassensSmith將介紹他實驗室開發金屬-有機框架(MOF)疫苗(“MOF疫苗-減少對冷藏運輸的依賴”)的工作。這種新的生物相容性聚合物框架可以“凍結”疫苗內的蛋白質。當注入人體皮膚時，這些蛋白質就會溶解。這項創新可以幫助醫療保健提供者在電力不可靠的偏遠地區運輸和管理疫苗。
研究人員：“MOF疫苗是一種晶體，含有類似流感表面蛋白的抗原，除非它們被凍結在晶格中，不能變性或改變形狀。”MOF含有金屬離子團簇，與有機鍵結合在一起。這種結構類似於積木，能夠增加對孔隙大小、形狀和功能的分子控制。
MOF的結構優勢使它們在室溫下比二氧化硅這樣的人工外殼表現得更好。特別是，MOFs的多孔結構使它們能夠作為半透性屏障在疫苗中運輸蛋白質或抗原等生物物質。
此外，MOFs在包括水在內的許多溶劑中保持穩定，但它們在像人類皮膚這樣的低pH環境中溶解。這是一個額外的優勢，經皮接種疫苗，因為皮膚包含的免疫細胞，可以幫助激活疫苗，其酸度將有助於MOF溶解。研究人員通過一種叫做“仿生礦化”的過程合成MOF，這種過程基於生物礦化過程，這種過程形成了像骨頭和貝殼這樣的天然材料。在仿生礦化中，研究人員利用負蛋白表面是如何吸引正金屬離子的，因此MOF在疫苗周圍生長了一個保護層。研究人員驚訝地發現，他們的方法有效地包封了數百種納米範圍的滅活病毒以及胰島素等小蛋白質。
未來，該團隊希望將他們的工作融入診所。他們下一階段是增加正在進行的動物體內試驗工作並製造可能有助於瘧疾目標的疫苗。
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