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為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院大分子工程和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(gè)安全、通用的平臺(tái)，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(jì)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(huì)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(huì)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(tuán)隊(duì)沒有改變大自然，而是開發(fā)了一種新型的水凝膠，其細(xì)節(jié)剛剛于8月5日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)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(hù)性的"隱身裝置"，用于保護(hù)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(diǎn)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(dòng)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(shí)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(duì)降低與冷鏈相關(guān)的成本和健康風(fēng)險(xiǎn)可能產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。研究人員報(bào)告說："2020年，冷鏈服務(wù)（從制造到分銷）的整體市場(chǎng)為172億美元，并預(yù)測(cè)會(huì)上升。如果疫苗通過受損的冷鏈到達(dá)，不斷上升的成本對(duì)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(duì)熱和冷都很敏感。這給全球免疫運(yùn)動(dòng)帶來了巨大的障礙，因?yàn)橐呙绲姆峙浜凸芾沓杀就^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(gè)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(jìn)一步研究、安全研究和臨床試驗(yàn)方面仍有很長(zhǎng)的路要走。它們更直接的用途是用于運(yùn)輸癌癥研究中使用的熱敏酶，例如，或用于實(shí)驗(yàn)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(huì)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。馬可-杜弗爾的動(dòng)機(jī)是毫不畏懼的。他在剛果民主共和國(guó)生活的童年經(jīng)歷，使他深深體會(huì)到對(duì)傳染病疫苗的需求，不僅僅是對(duì)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?cè)讷@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(tuán)隊(duì)的工作代表了疫苗輔料開發(fā)的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。他們的進(jìn)展也為產(chǎn)生積極的社會(huì)影響帶來了一線希望。即使是對(duì)與疫苗、藥品和生物醫(yī)學(xué)研究分配相關(guān)的經(jīng)濟(jì)因素的小幅緩解，也會(huì)在未來產(chǎn)生更大的影響。