猪用无针免疫是一种新型的免疫手段,使用无针注射器,通过高压或机械动力穿过皮肤将疫苗直接弥散到皮下组织中的新型免疫技术,无需传统针头,可减少应激、交叉感染和操作风险。疫苗在高压下形成极细的液柱(直径0.1~0.2 mm),直接穿透皮肤表层到达肌肉或皮下组织。部分设备采用弹簧、气动或电池驱动,确保快速、精准给药。其优势是减少应激、避免针头穿刺导致的疼痛和猪群骚动;杜绝针头重复使用,降低病原传播风险,提高工作效率,高效便捷;注射速度快(约0.5 s/次),适合大批量操作,尤其适合仔猪群。使用中应注意角度与距离,应垂直贴紧皮肤,确保疫苗充分渗透;同时要根据猪群体重和免疫疫苗剂型及时调整压力和剂量,确保免疫效果。无针免疫技术是现代化猪场提升动物福利和防疫效率的有效工具,实际应用中需结合兽医指导,确保合规操作。
随着我国养猪业规模化、集约化及生产批次化的发展,疾病防控成为保障产业健康发展的核心环节。疫苗接种作为预防疾病的关键手段,传统免疫方式存在免疫成本高、注射效率低、动物应激大等问题。猪无针免疫技术以降低疫苗成本、提升工作效率、减少猪只应激等优势,逐渐成为行业关注的焦点。然而,该技术在实际应用中仍面临诸多挑战,以下从疫苗适配性、设备优化及免疫效果评估与优化三个方面探讨猪无针免疫技术亟待完善的课题,梳理相关研究现状,分析问题本质,为推动猪无针免疫技术的进一步发展提供理论参考,助力提升养猪业疫病防控水平与生产效益。
1 疫苗适配性
当前,市场上绝大多数猪用疫苗在研发时主要考虑传统注射方式,其配方、剂型及免疫剂量等与无针注射的需求存在差异。无针注射是通过高压使疫苗形成极细的液体流穿透皮肤,药液在皮内或皮下呈弥散状分布,这对疫苗的物理化学性质提出了相应的要求。
首先,疫苗的浓度及均一度需精准控制。浓度过高的疫苗可能导致射流不畅,影响注射效果;浓度过低则可能无法达到有效免疫剂量。其次,疫苗中的佐剂成分也需要优化,部分佐剂在高压射流条件下可能会发生物理化学变化,影响抗原的稳定性和免疫原性。此外,疫苗的剂型及注射部位,在无针免疫效果中的表现也各不相同。有资料显示,疫苗皮内免疫具有很好的免疫效果,优于皮下免疫和肌肉免疫。皮肤内的抗原递呈细胞迁移效率非常高,约4 h即可到达最近的引流淋巴结并将修饰好的抗原提呈给T淋巴细胞产生效应T细胞。
目前,国内关于猪无针免疫专用疫苗的研究相对较少,多数是在现有疫苗基础上进行适应性调整,但效果并不理想。因此,研发专门针对无针免疫技术的猪用疫苗,深入探究疫苗配方与无针注射方式的协同作用机制,建立建全与之匹配的规程及法律法规,是推动该技术广泛应用的关键。
2 设备优化课题
当前,猪用无针免疫设备在购置成本、稳定性及适用性等方面还有待改善。首先,无针免疫设备的购置成本普遍较高,对于养殖企业尤其是中小规模养殖户而言,设备采购成本是一笔不小的开支。其次,不同厂家生产的设备质量参差不齐,部分设备在使用过程中容易出现压力不稳定、密封性能下降等问题,影响注射效果,增加了设备维护成本和使用风险。最后,现有设备在设计上存在局限性。例如,部分设备体积过大,难以在猪舍复杂环境中灵活使用;注射间隔时间较长,无法满足大群快速免疫的需求;设备适用的猪只日龄范围有限,不能兼顾仔猪、育肥猪和母猪等不同生长阶段猪只的注射需求。
未来设备研发应朝着降低购置成本、提高稳定性和拓展适用性方向发展。在医学领域针对无针注射设备的喷嘴做了深入研究,例如:现有无针注射的喷嘴孔直径为4~300 μm,常用喷嘴直径为150 μm,与30号皮下针相当,因此注射时几乎无痛。合适的喷嘴结构利于穿透皮肤,减少疼痛,是平衡注射深度与注射疼痛之间的关键因素之一。通过优化生产工艺、采用新型材料、改进设备结构设计、植入数字化技术等方式,实现设备的轻量化、智能化和多功能化,提高设备的性价比和实用性。
3 免疫效果评估与优化课题
虽然已有部分研究表明猪用无针注射在某些疫苗免疫中能够产生较好的抗体水平,但目前对于该技术免疫效果的评估缺乏系统性和全面性。不同的疫苗种类、注射参数(如压力、剂量)、猪只不同生长阶段及同一阶段猪只个体差异等因素都会对免疫效果产生影响,而现有的评估体系未能充分考虑这些复杂因素。此外,在免疫效果优化方面,还需要进一步探索如何通过调整注射参数、改进疫苗配方、结合免疫增强剂等方式,提高无针注射的免疫效果。例如,在马兴江和许孝华的试验中,当最大喷射压强为 32 MPa 时,能够达到20日龄左右的健康杜洛克猪颈部皮下注射要求,并且对表皮未产生较大损伤。研究表明,无针注射时射流首先穿过皮肤形成一个微小的孔洞,孔洞的深度直接影响喷射注射的效果在固定的喷射速度和喷嘴直径下孔洞的深度随着喷射体积的增加而增加。预测疫苗渗入皮肤后形成的孔洞的深浅可定量预测喷射注射的效果。Baxter和Mitragotri建立了一套通过喷射功能和皮肤性质预测孔洞深度的试验模型,即聚丙烯酰胺凝胶注射试验模型,可通过对具有一定强度的聚丙烯酰胺凝胶进行无针注射试验来模拟其在皮肤注射的过程。
因此,必须深入研究不同疫苗在无针免疫时的最佳注射压力和剂量组合,寻找能够增强免疫应答的佐剂或添加剂。同时,建立长期的免疫监测机制,跟踪猪群在无针注射后的抗体消长规律和疫病防控效果,为优化免疫方案提供数据支持。
4 结论
猪用无针免疫技术具有广阔的应用前景,但在疫苗适配性、设备优化、及免疫效果评估与优化等方面仍存在诸多亟待完善的课题。只有深入研究并解决这些问题,才能充分发挥无针免疫技术的优势,提高猪群疫病防控水平,推动养猪业的可持续发展。未来,需要科研机构、设备生产企业和养殖企业加强合作,共同攻克技术难关,促进猪用无针免疫技术的不断完善与推广应用。
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