接種疫苗是預防病毒或細菌感染的重要手段。這一主題在早期的亞洲文明中已經(jīng)有所探討，并在Edward Jenner的研究下最終于19世紀取得了突破。盡管仍然是爭論的焦點，但疫苗現(xiàn)在已成為日常醫(yī)療活動的一部分，可防止人們患上麻疹、肺結核、小兒麻痹癥或破傷風等疾病。這項疫苗接種政策已大幅降低了全世界的感染病例，甚至根除了某些疾?。ɡ缣旎ǎＴ谌蛐滦凸跔畈《敬罅餍兄?，現(xiàn)代疫苗接種技術日益受到重視，因為這項技術有望保護世界人口免遭未來的大流行。疫苗貼片是下一代應用之一，壓電技術可以在其生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。

新技術：疫苗貼片

在接種疫苗期間，通常使用注射器將殺滅或弱化的微生物、毒素或蛋白質肌肉注射到體內。它們會產(chǎn)生免疫反應，并提高患者對特定疾病的免疫力。由于疫苗管理對全世界的醫(yī)務人員來說都是一項持續(xù)的挑戰(zhàn)，尤其是在醫(yī)療基礎設施薄弱的發(fā)展中國家，疫苗貼片的新穎概念為人們提供了多種可能性。疫苗貼片由包含高約200至300微米的微針的小型聚合物貼片組成。使用疫苗貼片時，針頭會刺入皮膚，然后直接注射位于針尖的疫苗。與使用注射器進行疫苗接種不同，疫苗貼片實際上消除了因針頭事故引起的感染。微針有多種型號，其中的一些在釋放疫苗后會隨時間而溶解在皮膚中。甚至可以將疫苗貼片輕松分發(fā)到偏遠的農(nóng)村地區(qū)，并且無需醫(yī)護人員的幫助即可使用。疫苗貼片所需的劑量還不到常規(guī)疫苗的一半：在被微針刺入的皮膚層中有著更多的免疫細胞，因此較低的疫苗劑量仍會產(chǎn)生同等的免疫反應。這種疫苗接種方式提供的最大優(yōu)勢可能是耐用性：在生產(chǎn)過程中，將微針上的疫苗干燥，因此在高達40攝氏度的溫度下無需冷卻即可將其功效保存長達一年。這為疫苗接種帶來了全新的可能性，尤其是在熱帶氣候的國家。

可實現(xiàn)微針上液滴分配的壓電陶瓷精度

在疫苗貼片的生產(chǎn)過程中，液體疫苗的微小液滴被分配到微針的針尖上。壓電技術用于快速產(chǎn)生非常小的液滴：用于納升或皮升分配設備（如打印頭）的促動器必須在高達數(shù)千赫茲的高工作頻率下工作，同時產(chǎn)生形成微小液滴所需的動能。

壓電元件和促動器是滿足這些挑戰(zhàn)性需求的合適產(chǎn)品：壓電效應基于通過晶體施加力產(chǎn)生的電荷，反之亦然，因此，壓電陶瓷元件通過輸入電壓來實現(xiàn)瞬時位移。這些元件大部分以低功耗運行，并具有耐用性和可靠性，從而使其適用于分配打印頭。

為了根據(jù)噴墨原理產(chǎn)生并分配小至皮升體積的準確液滴，將一根玻璃毛細管放置在>>壓電管內。采用這種方法加藥是完全無接觸的，可將非常細小的液滴分注在表面上。該方法可以分配藥品而不會造成污染，并且打印頭易于清洗或消毒。壓電陶瓷促動器（例如 >> PICMA Stack）是壓電陶瓷管之外的另一種選擇：當放置在打印頭中時，它們可在微針陣列上以非常高的速度和精度產(chǎn)生非常細小的疫苗液滴。此類促動器具有出色的耐用性：即使在復雜的系統(tǒng)中，也能夠可靠地工作多年。

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