养殖鱼类是全球重要的蛋白质来源,但疾病爆发会导致巨大的经济损失。传统的鱼类疫苗接种主要依赖金属针头,需要将鱼麻醉、取出水面、人工注射,再快速放回水中,过程劳动强度大、易交叉感染、对工人和鱼都有风险。\ \ MIT 土木与环境工程系的 Benedetto Marelli 教授团队与美国农业部合作,开发了一种基于食用级丝素微针的水阻隔疫苗递送系统。微针采用丝素纤维制成,外覆一层薄薄的虫胶(shellac),该材料在食品涂层和药片中已有应用,可在水中形成持久的防潮屏障,使微针在注入鱼皮后仍能保持完整并在需要时分解。\ \ 该系统能够装载多种疫苗,包括细菌疫苗和 DNA 疫苗,并通过调节微针的厚度和壳层厚度实现不同的释放时程:有的在 15 分钟内释放,有的可持续 10–24 小时。实验表明,微针在干燥条件下保存四周后,DNA 质粒的结构仍保持约 50% 完好,解决了偏远养殖区缺乏冷链的问题。\ \ 更重要的是,微针可以在水下直接刺入 1–2 克重的幼鱼皮肤,鱼在游动时微针仍保持附着并缓慢释放疫苗,实现了对传统针剂无法覆盖的早期阶段鱼类的有效防护。研究团队在虹鳟鱼实验中验证了该技术的可行性,展示了单次使用的微针能够在水中稳定工作并实现受控释放。\ \ 虽然该技术仍需进一步优化以实现大规模商业化,但已具备完整的材料安全、可降解性、可控释放和低成本生产等优势。未来有望帮助养殖户降低疫苗接种成本、改善工作环境、提升鱼类健康,从而提高全球水产食品的供应安全。\ \ 点评