皮下注射是疫苗接种的常用方法,因为皮肤内有丰富的抗原细胞有助于刺激免疫反应,同时皮肤也构成了环境病原体进入机体的主要物理屏障。
尽管有很多皮下注射疫苗的方法,但在猪身上,无针头喷射式注射器无疑是应用最广泛的(见图1)。使用无针头喷射注射器可进行疫苗免疫所需疫苗剂量约0.2 mL 的小体积操作。
使用无针头喷射注射器在皮下接种疫苗有许多好处,特别是在不使用针头的情况下,例如:可消除断针头和损坏动物皮肤的可能性,还可以避免工作人员操作中发生意外伤害。同时还降低了病毒性疾病传播的风险,如猪繁殖与呼吸综合征病毒,当在多头猪身上重复使用同一针头注射时会导致传播这种疾病。
此外,皮内注射无针免疫与其他类型免疫相比具有许多优点,是一种侵入性较低的技术,对动物造成的焦虑和疼痛较少。降低猪在生产中的疼痛和应激,已被证明可以提高猪只的健康和生产性能。
无针头喷射注射器的工作原理依赖于高压迫使液体通过小孔的原理,产生一股高速(约100 m/s)穿透皮肤的高压流体。液体对皮肤的冲击产生了一个小孔,液体通过这个小孔在没有针头帮助的情况下被迫进入组织(见图2)。
图1 无针头喷射注射器
图2 无针头喷射注射器加速的疫苗流体在穿透丙烯酰胺凝胶时的效果(模拟皮肤的体外模型;Tabelnter 等,2012)。
图3 在猪皮肤注射疫苗期间,无针头装置的3 个不同压力阶段的表现
用喷射器输送液体可分为3 个阶段(见图3),总时间不超过0.3 s。当液体通过皮肤低阻力区域时,液体被广泛分散到组织中,从而形成广泛分散的蜘蛛网状疫苗分布。这种广泛分散的疫苗被认为会增加抗原对抗原递呈细胞的接触,从而增强免疫反应。
当疫苗被注射在真皮层外时,不能保证预期的效果。因此,必须强调的是,必须购买正规厂家的产品,并非市场上所有可用的无针头喷射注射器都能够以相同的精度进行操作,以确保在真皮层成功地注射到疫苗。