從奈米結構到氣霧傳遞：金屬有機骨架材料於噴霧疫苗載體中的應用;From Nanostructure to Aerosol Delivery: Exploring MOFs as Spray Vaccine Carriers

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題名:	從奈米結構到氣霧傳遞：金屬有機骨架材料於噴霧疫苗載體中的應用;From Nanostructure to Aerosol Delivery: Exploring MOFs as Spray Vaccine Carriers
作者:	朱孟緹;Chu, Meng-Ti
貢獻者:	化學學系
關鍵詞:	金屬有機骨架材料;疫苗載體;疫苗開發;Metal-Organic Frameworks;vaccine carrier;vaccine development
日期:	2025-07-23
上傳時間:	2025-10-17 11:18:09 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學
摘要:	台灣養豬產業在畜牧業中扮演極其重要的角色。根據民國112年統計，國內共有近5,800家養豬場，豬隻總數約為531萬頭，產值高達851億新台幣，占整體畜牧業產值的39.6%，其經濟比重不容忽視。然而，民國103年爆發的豬流行性下痢疫情，嚴重影響繁殖與育成效率，截至當年2月，已有12萬7000多頭小豬疑似因為感染「豬流行性下痢（Porcine Epidemic Diarrhea, PED）」死亡。如何有效預防PED病毒感染及降低致死率，疫苗的開發已成為當前迫切且關鍵的課題。在動物疫苗的研發過程中，除了去活化病毒本身的製備外，選擇合適的疫苗載體亦為決定疫苗效能的重要因素。近年來，奈米孔洞材料——金屬有機骨架材料因具備高度比表面積、多孔性、良好的化學與熱穩定性以及良好的生物相容性，在生醫領域中展現出高度潛力。其獨特的物理與化學特性使其成為優異的藥物與抗原載體。本研究選用Metal-organic framework (MOF)材料作為疫苗載體，將其與去活化的PED病毒結合，形成具佐劑功能的MOF—病毒複合體，並以噴霧方式施用，藉由豬鼻子的特殊結構再利用鼻腔黏膜或肺部進行遞送，期望誘導局部黏膜免疫反應並建立長期免疫力。相較傳統口服或肌肉注射疫苗，噴霧式疫苗更適合大規模同時施打，可有效提升防疫效率並降低人力成本。若本研究成果得以應用，將有助於動物用藥之創新發展，亦可拓展疫苗傳遞系統在免疫醫療上的新興應用領域。;The swine industry is vital to Taiwan’s livestock sector, with nearly 5,800 farms raising about 5.31 million pigs in 2023, generating NT$85.1 billion and accounting for 39.6% of total livestock output. However, the 2014 outbreak of Porcine Epidemic Diarrhea (PED) severely reduced reproduction and survival rates, causing major economic losses. Developing an effective PED vaccine to reduce piglet mortality has thus become a pressing need. In vaccine development, selecting an appropriate delivery carrier is as crucial as preparing inactivated viral antigens. Metal-organic frameworks (MOFs)—nanoporous materials composed of metal ions or clusters and organic linkers—have recently gained attention for their high surface area, porosity, and excellent thermal chemical stability and well biocompatible, making them promising candidates for drug and antigen delivery. This study uses MOFs as carriers to incorporate inactivated PED virus, forming MOF-virus biocomposites with inherent adjuvant properties. Based on the nasal structure of swine, the vaccine is administered via a spray-based nasal or pulmonary delivery system to stimulate mucosal immunity and provide long-term protection. Compared to oral or intramuscular vaccines, spray vaccination allows large-scale, simultaneous administration, improving efficiency and reducing labor costs. If successful, this approach will advance veterinary vaccine innovation and broaden applications in mucosal vaccine delivery and immunotherapy.
顯示於類別:	[化學研究所] 博碩士論文

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