MIT и USDA испытали водостойкие шёлковые микроиглы для вакцинации молоди рыб под водой

Исследователи MIT и Министерства сельского хозяйства США разработали водостойкую пищевую платформу из микроигл для доставки веществ под водой. Работа опубликована в ACS Nano в ноябре 2026 года doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗. Микроиглы сделаны из фиброина шёлка. В пилотных опытах на животных они оставались на данио-рерио и молоди радужной форели, пока рыбы плавали doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы отмечают, что водные продукты дают около 15% потребляемого в мире животного белка, и большую его часть сейчас обеспечивает аквакультура. Отрасль сталкивается с потерями от болезней и обильным применением антимикробных средств. Вакцинация молоди может снизить эти риски, но ручные и автоматизированные методы с иглами дороги, стрессовы для рыб и трудоёмки doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗.

Водостойкая конструкция из шёлка

Шёлк размягчается в воде, и ранние варианты быстро растворялись и сразу высвобождали содержимое. По данным релиза MIT, в нынешней системе тонкий слой шеллака, смолы из пищевых покрытий и таблеток, служит влагозащитным барьером, который сохраняется до инъекции. Микроиглы рассчитаны на водостойкость от минут до часов, что позволяет им проникать в кожу рыбы во влажных условиях doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗.

Команда создала три морфологии: оболочечную, с твёрдым кончиком и полую. Они различаются механической прочностью, водостойкостью, совместимостью с грузом и кинетикой высвобождения, и авторы изучили каждую комбинацию doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗. Ведущий автор Мэн Линь сообщила, что в одних случаях высвобождение можно задать за 15 минут, в других за 10 или 24 часа.

Хранение без холодовой цепи и мелкая рыба

В микроиглы загрузили плазмиду pIHNVw-G, созданную для защиты рыб от вируса инфекционного гемопоэтического некроза. После 4 недель сухого хранения вне холодовой цепи не менее 50% плазмид сохранили суперспиральную конформацию doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗. Профессор MIT Бенедетто Марелли заявил, что это важно, потому что аквакультура в основном развита в сельской местности.

Грегори Винс из Национального центра аквакультуры холодных и прохладных вод USDA сообщил, что игольная вакцинация форели плохо работает, пока рыба не достигнет примерно 30 граммов, и самая мелкая молодь остаётся без защиты. По его словам, шёлковые микроиглы могут доставлять вакцины под водой рыбам массой от 1 до 2 граммов.

Исследователи говорят, что до применения устройства в масштабе рыбных ферм нужна дополнительная работа. В статье ACS Nano платформа описана как основа для инструментов подводной вакцинации молоди рыб doi.orgACS Nanodoi.orgОткрыть источник ↗.