很高興來到
蘇格蘭的愛丁堡
注射器和針頭的發源地
沿這個方向不到一英里處
一個蘇格蘭人於 1853 年
申請了他的第一項
關於針頭和注射器的專利
這個人就是
亜歷山大．伍德
他申請專利的地點
是皇家內科醫學院
這是他當時的專利
令我驚訝的是
專利上的針頭
與我們現在所使用的
一模一樣
沒錯，它有 160 年的歷史了
現在我們來說一下疫苗的歷史
有大半疫苗都是
依靠這項 160 年的技術
利用注射器和針頭注入人體
鑒於它在於多層面上的功績
疫苗注射是一項很成功的技術
繼淨水處理系統和
衛生系統出現之後
注射疫苗是最能
延長人類壽命的的發明
這個成就難以超越
然而，和其他科技一樣
疫苗注射也有不足之處
而針頭和注射器
就成了其中的關鍵部份
我們要改進這項古老的技術
讓我們先從明顯的地方入手
許多人都不喜歡針頭和注射器
我也一樣
不過，有 20% 的人
患有針頭恐懼症
這是更加嚴重的厭惡針頭注射
這些人會因為針頭恐懼症
而主動避免注射疫苗
這個問題自
疫苗推行以來就難以解決
與其相關的是另一個關鍵問題
即針刺傷口
世界衛生組織的數據顯示
每年有約 130 萬人
死於針刺傷口
的交叉污染
這縮短了人們的壽命
你很可能聽說過上述兩個缺陷
但另外兩種由針頭和注射器產生的影響
你可能沒有聽說過
一個是它會限制
次世代疫苗
引起免疫反應的能力
第二點我等下會提到
是其所仰賴的
冷藏運輸出現的問題
接著我要為大家介紹
我和我的團隊
在澳大利亞昆士蘭大學
的研究成果
關於一項為解決
以上四個問題而研發的技術
這項技術叫做納米貼片
這是一個納米貼片的樣本
用肉眼看
它看起來是個正方形
比郵票小一些
但還在顯微鏡下觀察
可以看到成千上萬
肉眼不可見的突起
就在這個正方形上
大概有 4 千個凸起
與這支針頭相比
我所設計的這些凸起
作用於皮膚的免疫系統
這是納米貼片的
一項非常重要的功能
我們製作納米貼片
應用到一項技術
叫做深反應離子刻蝕
這項特殊的技術
源自半導體產業
所以成本低廉
可以大量製造
我們將乾燥疫苗
附著在納米貼片的凸起上
並將它貼在皮膚上
最簡單的方式
是用手指
但用手指有侷限性
所以我們設計了一款塗抹器
很簡單的裝置
你可以稱它為更靈巧的手指
這款裝置內嵌彈簧
我們要做的是將納米貼片貼在皮膚上
（嗒）
緊接著出現一些變化
首先，納米貼片上的這些凸起
會頂破堅硬的外殼
隨後疫苗被迅速釋放
事實上，不到一分鐘
然後就可以摘下納米貼片
丟掉
而塗抹器可以再次使用
這就是納米貼片的使用方法
你能夠立即見識到
它的一些主要優勢
我們談到了它無需使用針頭
你甚至看不見上面的凸起
當然，我們也避免了
針頭恐懼症的問題
現在讓我們退一步思考
另外兩個重大優勢
其一個通過注射方式提高免疫反應
另一個是不再需要冷藏運輸
先說第一個
引起免疫反應的觀點
這需要花一點時間弄清楚
我將用簡單的術語進行講解
回到上一步
我要簡單的解釋一下
疫苗是怎樣作用的
疫苗是通過向人體內注入抗原
而起作用
抗原是一種
不具傷害力的病原體
安全的抗原
(譯註：抗原指能引起免疫反應的物質)
誘使人體進行免疫反應
學習和記憶如何對抗病原體
真正的入侵者出現時
人體就能迅速做出免疫反應
對抗病原體
并消除感染
效果很好
如今人們用
針頭和注射器進行這項工作
多數疫苗都是
以用這種古老的技術
用針頭注射
但是有人指出
針頭限制了人體的免疫反應
因為它錯過了
位於皮膚上的有效免疫區
為了描述這個觀點
讓我們仔細看看皮膚
從貼到皮膚上奈米貼片的
一個凸起開始
可以看到這些數據
真實的數據
圖片上的是一個凸起
位於貼在皮膚上的納米貼片上
這些顏色代表不同的皮膚表層
這讓你們有大小的概念
如果用的是針頭
就會巨大無比
會比屏幕的尺寸大十倍
也比它深十倍
完全超出了屏幕範圍
你可以看到凸起深入到皮膚裡
紅色表示硬的角質層
而棕色和洋紅色兩層
滿滿的全是免疫細胞
例如：棕色那層
有一種細胞叫朗格漢斯細胞
人體的每平方公釐
都佈滿了朗格漢斯細胞
這是一種免疫細胞
而圖片中也有其他免疫細胞
只是沒有特別標記顏色
但你可以看到納米貼片
確切到達了免疫細胞層
我們把成千上萬的
免疫細胞作為目標群
細胞群只以一根頭髮的寬度
存在于皮膚表面
這項發明可以達到如此效果
我覺得這很激動人心
但那又怎樣呢？
即便鎖定了這些細胞又怎樣呢？
在疫苗注射到
這個區域有什麼意義？
現在疫苗的使用越來越進步
越來越系統化
然而，除非捲起袖子施打
你就仍無法確定
疫苗是否有效
注射疫苗，
然後等待它發揮作用
即便在今天看來
這仍是一場豪賭
我們不得不進行這場賭博
我們得到了一種流感疫苗
將它用在納米貼片上
然後將納米貼片貼在皮膚上
等待它發揮作用
我們用的是活體動物
在等了一個月之後
這就是我們的發現
而幻燈片展示的是實驗數據
分別使用納米貼片和肌肉注射時
所發生的免疫反應
水平座標以豪微克
為單位表示疫苗的劑量
垂直座標表示
發生免疫反應的強度
虛線表示
達到產生保護作用的閾值
虛線以上具有保護作用
虛線以下則沒有
而紅色線幾乎都位於虛線以下
用針頭注射只有一點達到虛線以上
要高達 6000 豪微克的劑量
才能起到保護作用
但是可以明顯看到
藍色線條完全不同
納米貼片的作用結果
用納米貼片輸送的劑量
是一個完全不同的免疫原性曲線
這實在是一個嶄新的機會
突然間我們在疫苗應用領域
有了一個全新的方式
我們可以這麼說
過往有效卻昂貴的疫苗
可以借此應用推行
比起針管注射
它只需要百分之一的劑量
如此，疫苗的價錢
就從十美元降至十美分
在發展中國家這一點特別重要
也可以從另一個視角來看
你可以使用
目前因計量無法作用的疫苗
用這個方法
使其超過閾值的虛線
而達到保護作用
這在疫苗應用領域
十分重要
看看這三大疾病吧
愛滋病、瘧疾、肺結核
它們導致了每年 7 百萬的死亡人數
每種疾病都缺少足夠的接種疫苗
所以通過使用
納米貼片的新方式
很可能會解決上述問題
我們可以通過這種方式
使那些珍貴的疫苗達到保護標準
當然，在我的實驗室
許多疫苗都得到了
像流感病毒一樣
類似的反應曲線
現在我要將話題轉向
傳統疫苗的
另一個主要缺陷
即是冷藏運輸的必要性
就如同「冷鏈」這個名字
從生產出一種疫苗開始
一直保存到使用
都必須確保疫苗冷藏
這就給物流方面帶來了許多挑戰
但我們有方法應對
這是一個稍微極端的典型例子
但它有助於說明
在資源貧乏的環境裡
物流方面的難度
需要冷藏疫苗
并維持冷藏運輸
如果疫苗處在
太過溫暖的環境就會損壞
有意思的是：溫度過低
也可能損壞疫苗
損壞風險非常高
世界衛生組織
評估非洲的情況後
認為超過半數疫苗
都沒有起到應有的作用效果
是因為不健全的冷藏供應系統
這是個嚴重的問題
與使用注射器和針頭相關
液體狀態的疫苗需要冷藏
納米貼片的一個關鍵屬性是
疫苗是乾燥儲存
這種疫苗不需要冷藏
我的實驗室發現
我們能將疫苗貯存在 23 攝氏度
並長達一年以上
而完全不失其活性
這是一項重大改進
(掌聲)
對此，我們也很高興
事實上我們已經
在實驗室內證明
納米貼片的作用
作為一名科學家，
我喜歡做出成果，我熱愛科學
然而，作為一個工程師
作為一名生物醫學工程師
作為一個人
除非我們已經推行該產品
走出實驗室
我就對結果仍不滿意
讓更多人能使用
特別是最需要它的人
我們已經開始了這段測試
我們有個特別的起點
我們從
巴布亞新幾內亞開始
巴布亞新幾內亞是一個發展中國家
與法國的大小相同
但該國受許多關鍵性障礙困擾
存在於今天的疫苗世界的關鍵障礙
在物流方面
在這個國家僅有
800 臺冰箱可以冷藏疫苗
很多冰箱都已經老化
像莫爾斯比港的這一台，而且都逐漸損壞
還有很多
並沒有配備在所需的高地
這是一項挑戰
並且，人類乳頭瘤病毒在
巴布亞新幾內亞有世界上最高的染病率
人類乳頭瘤病毒是宮頸癌的風險隱患
然而，該疫苗無法大量使用
因為太貴了
基於這兩個理由
與納米貼片的特性
我們進入這個領域
生產納米貼片
並送往巴布亞新幾內亞
我們馬上會繼續跟進
做這種工作並不容易
具有挑戰性
但是這世上我只想做這件事
當我們展望未來
我想與你們分享一個想法
關於未來的一個想法：
每年有 1700 萬人死亡
死於目前發現的傳染性疾病
會因為疫苗的發展
讓這個數字逐漸成為
微不足道的歷史腳註
今天大家所在的
是針頭和注射器誕生的地方
有 160 年歷史的技術
今天，我介紹了另一種方法
可以真正實現這個目標的方法
無需針頭
無疼痛的納米貼片
不再需要冷藏運輸
還可以提高免疫能力
謝謝
（掌聲）