Những miếng dán vi kim (microneedle) đang là xu thế để mở ra kỷ nguyên tiêm và xét nghiệm máu không gây đau đớn, có thể thay thế bơm kim tiêm. Cho dù được gắn vào ống tiêm hay miếng dán, microneedles ngăn ngừa cơn đau bằng cách tránh tiếp xúc với các đầu dây thần kinh. Thông thường, có chiều dài 50-2.000 micrômet và rộng 1-100 micrômet (kích thước của sợi tóc người), chúng xuyên qua lớp da chết trên cùng để đến lớp thứ hai - biểu bì - bao gồm các tế bào tồn tại và một chất lỏng được gọi là chất lỏng kẽ. Nhưng hầu hết nó không chạm tới, hoặc chỉ chạm được vào lớp hạ bì bên dưới nơi có các đầu dây thần kinh, cùng với máu, mạch bạch huyết và mô liên kết.

Theo xu hướng này, TS. Nguyễn Đức Thành, trợ lý Giáo sư tại Đại học Connecticut (Mỹ). Cách đây 6 năm, khi bắt đầu làm nghiên cứu sau tiến sĩ tại Học viện Công nghệ Missachusetts (MIT), anh cùng nhóm nghiên cứu được Bill Gates và tổ chức từ thiện của ông tài trợ phát triển loại vaccine một lần tiêm thay vì nhiều mũi tiêm thông thường. Thời điểm đó, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công các vi hạt vaccine cho một mũi tiêm duy nhất. Tuy nhiên, kích thước hạt vi này lớn hơn 0,2 mm, không đủ nhỏ để có thế chuyển vào trong cùng mũi tiêm, gây hạn chế liều vaccine đưa vào cơ thể.

Không muốn công trình nghiên cứu phải dừng lại, TS. Thành tìm cách tạo ra phương pháp mới có thể khắc phục vấn đề của vi hạt vaccine. Năm 2018, ý tưởng làm miếng dán vaccine như miếng dán vết thương được TS. Thành phát triển. Việc phát triển miếng dán này có ý nghĩa lớn cho việc phổ cập vaccine toàn cầu, đặc biệt là người dân vùng sâu, vùng xa không thể ghi nhớ lịch tiêm nhắc lại, trong khi cách cơ sở y tế vài chục km. Miếng dán vaccine được nhóm phát triển dựa trên phương pháp sản xuất SEAL (StampEd Asembly of Polymer Layer) và công nghệ sản xuất chip máy tính. Phương pháp này giúp tạo ra những vi hạt nhỏ được điều chỉnh sẵn, có tác dụng nhả vaccine vào những thời điểm khác nhau và mô phỏng quá trình đưa thuốc vào cơ thể.

Theo TS. Thành, một miếng dán đủ để tạo hiệu ứng miễn dịch tương tự như những mũi tiêm nhắc lại trong một thời gian dài. Với kích thước bằng đầu ngón tay cái, miếng dán được đặt trực tiếp lên da để vaccine vào cơ thể người qua lớp biểu bì mỏng, không gây đau buốt như mũi tiêm. Vì thao tác đơn giản nên có thể sử dụng tại nhà để hạn chế lây nhiễm chéo tại cơ sở y tế. Da sẽ tự lành và bao bọc các vi kim này bên trong. Sau khi hoàn thành quá trình đưa vaccine vào cơ thể, các vi kim này tự tiêu và biến mất khỏi da. Việc đưa vaccine vào da đồng thời làm tăng hiệu quả của thuốc bởi da có rất nhiều tế bào miễn dịch để phản ứng với các kháng nguyên vaccine. Như vậy, miếng dán này vừa nâng cao chất lượng vaccine và giúp ích rất nhiều trong việc tiếp nhận đầy đủ liều lượng theo cách thuận tiện nhất. Nhóm đã sử dụng miếng dán vi kim trên chuột với vaccine prevnar-13 chống lại vi khuẩn pneumoccocal gây ra bệnh viêm phổi và công bố kết quả trên trên tạp chí y sinh Nature Biomedical Engineering đầu năm 2020.

Các thiết bị microneedle có thể cho phép thực hiện xét nghiệm và điều trị ở những khu vực chưa được phục vụ vì chúng không yêu cầu thiết bị đắt tiền hoặc đào tạo nhiều để quản lý.

P.A.T (NASATI)