人々を注射の痛みから解放する“貼る注射”マイクロニードル（ＭＮ）。日常化したワクチン接種やリモート医療のための自主服薬など活用への期待は大きい。表皮に注入可能なＭＮは従来の注射より効果的にワクチン投与できるとの指摘もある。東北大学の西澤松彦教授らは、流れを発生させる電気式の貼る注射「マイクロニードルポンプ」を開発。バイオ発電パッチと合わせ、有機物だけでできた使い捨て型ワクチンパッチの実用化を目指す。（曽谷絵里子）

痛みを感じない数百マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）程度の微小な短針が多数並んだＭＮは、痛みを感じず低侵襲で簡便だ。すでに美容分野でヒアルロン酸パッチなどが広く普及している。

ＭＮを用いた従来の薬剤投与方法は、ニードル表面に塗った薬剤が皮膚への刺入後に溶け出すか、薬剤を内包したニードル全体が溶けるかの２種類。ただ、塗布や内包できる薬剤は少量で、薬剤によっては塗布や保存が難しい。また、薬剤溶出にも時間がかかる。

西澤教授は多量薬剤の高速投与へ向けてＭＮ内に流れを作れないかと考えたが、「直径１ミリメートルに満たないＭＮを通して流すというのは基本的に困難」（同）だ。注射器のような圧力式は完全密封された接続が必要で、ＭＮへ実装するとどうしても漏れてしまう。

そこで着目したのが電気で制御できる電気浸透流（ＥＯＦ）だ。西澤教授らは２０１９年にＥＯＦを応用した自己保湿型コンタクトレンズの開発に成功しており、この技術を生かす方法を探った。

多孔質材料からなるポーラスＭＮの開発がニードル内に流れを生む成功のカギとなった。西澤教授は「多孔質材料で流れを実現できたことは画期的だった」と振り返る。

ポーラスＭＮのニードル孔内にマイナスの電荷を固定し、通電するとプラスイオンの移動が溶媒の流れを生み出す。これに酵素で発電するバイオ発電パッチを組み合わせ、電力供給不要な自立型デバイスとした。こうして「被災地や途上国での使い勝手も大きく変わる」（同）先駆的な貼る注射が生まれた。

そして今、ワクチン接種への応用に大きな期待がかかる。１ミリメートルより薄い表皮に注入可能なＭＮならではの特徴が「皮膚へのワクチンの理想的な打ち方」（同）を実現できるからだ。表皮にはランゲルハンス細胞による優れた免疫システムが備わり、筋肉・皮下注射より優れた免疫効果を得られるとされる。

実際にＭＮポンプを用いブタ皮膚切片にモデルワクチンを投与し、ＥＯＦによる皮膚内へのワクチン吐出の促進を確認。皮膚内ワクチンの効果をマウスで評価した結果、ＭＮポンプによる６０分間の吐出で皮下注射に匹敵する抗体産生量を達成、一部抗体では１分間の短時間吐出でも注射以上の産生が得られた。

現在、新型コロナウイルス感染症のワクチンでの実験へ向け、動き始めている。コロナ禍に苦しむ中、「成果は使命として出していく」と西澤教授は力強く語った。