目前，生猪价格持续低迷，养殖行业的规模化和集约化程度日渐加深，许多疫病的防控形势仍旧十分严峻，使用无针注射技术注射药物和疫苗可以有效防止因打针导致的病原血源性交叉传播，从而减少疫病的发生及其所造成的损失，实现生猪养殖降本。本文将简要介绍有关无针注射的原理、优势、发展现状以及无针注射设备推广将要面临的难题。分析无针注射的发展前景和方向，以期为未来猪群的免疫方案提供参考。
无针注射器的原理
图1：无针注射器的结构组成
图片来源：张颌等，《药学学报》，2024, 59(3): 591−599
无针注射设备主要分为三个结构，提供注射压力的动力来源、贮存药液的药物室以及药液喷出的喷嘴。当设备工作时，由设备的动力源提供压力推动活塞将药物室内的药液从喷嘴中高速射出，从而射穿皮肤，将药液注入体内。
目前兽用无针注射器常用的动力来源有三种，分别为压缩弹簧式、高压气体式以及电磁动力式。
优势
起效快，抗体水平高
常规的有针注射方式多是将疫苗打入肌肉之中，肌肉更多地从事与运动相关的功能，皮肤作为抵御外界病原体的首要屏障，其表皮层和真皮层中有大量的抗原呈递细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等，可以看成是一个特殊的淋巴组织。因此，通过无针注射的方式，将疫苗注入皮肤内，所引起的免疫反应更加强烈，更加迅速。
有效降低场内疫病传播
通过无针注射方式对猪群进行免疫时，无需更换针头，减少了因共用针头导致的血源性病原传播。Adthakorn等的研究表明：无针注射可以有效降低蓝耳病病原在场内的传播。
表1 不同注射方式对蓝耳阳性和阴性猪群
注射同一种疫苗稀释液28d后阴性猪群的感染情况
通过有针注射方式的阴性猪在注射后21d血清中抗体均呈阳性，采用无针注射方式的阴性猪在注射后28d血清中抗体仍呈阴性。证明有针注射方式在不更换针头的情况下会导致猪群之间病原的交叉感染，而无针注射则不会导致病原在猪群之间的传播。
剂量精准，药物分布广泛
与有针注射器相比，无针注射器的设计通常更加精密，采用无针注射方式，可以更加精准的打入疫苗。通过喷嘴射出的高压射流在进入机体后呈弥散性分布，更有利于机体对抗原的吸收和处理。
降低注射部位病变发生率
有针注射通过将针头刺入皮肤和肌肉的方式将疫苗打入动物体内，对注射部位的损伤较大，严重的会导致结缔组织纤维化，在注射部位形成肉芽肿，Straw等认为，注射部位的肉芽肿会造成每头猪1.8美金的损失。通过无针注射方式可以有效减少注射部位的损伤，高恩英等通过对比无针注射和有针注射后发现猪只在屠宰时的注射部位组织病变率降低了14.82%。
图2 传统有针注射与无针注射
接种疫苗后的注射部位病变发生率
图3 有针注射后导致的注射部位肉芽肿情况
无针注射设备发展现状
目前常见的无针注射设备大体可以根据注射部位分无针肌肉注射设备以及无针皮内注射设备。
无针皮内注射设备的价值主张为“减量不减效”，其主要特点为“聚”，可以精准且高效地将疫苗聚集在表皮层与真皮层之间。由于皮肤厚度的限制，皮内注射设备的注射量通常不高于0.5 mL，在注射活疫苗时可以降低疫苗的稀释倍数达到一头份的注射量，而对于灭活疫苗通常会进行减量注射。目前代表设备有沃德牧。
部分专家的观点认为，无针皮内注射设备可以做到“减量不减效”，除了皮肤的免疫原性更好之外，很大一部分原因是目前的市售疫苗中加入的抗原含量较高，即便采用常规有针注射方式进行减量注射依然能够达到有效的保护，如，猪瘟疫苗的国家标准为每头份抗原含量不低于750个兔体感染量，而瑞普的“文易康”每头份抗原含量超过45000个兔体感染量，是国家标准的60倍以上；“伪易灵”中加入的抗原含量更是超过了国家标准的1000倍。
图4 无针皮内注射示意图（左）
无针皮内注射设备（右，图片来源于沃德牧）
无针肌肉注射设备的注射压力更大，可以将疫苗注射到肌肉之中，其主要特点为“散”，具有更加广泛的散布范围，主张以免疫的效果优先，采用无针肌肉注射的方式同样会有部分疫苗留在皮肤内，可以激活皮肤中的朗格汉斯细胞和巨噬细胞等免疫细胞，对机体免疫系统的刺激更加全面。此外，无针肌肉注射的应用范围更为广泛，除了可以注射疫苗，还可以应用于仔猪补铁、水针剂的药物等，代表设备有美国的Pulse。
图5 无针肌肉注射示意图（左）
无针皮内注射设备（右，图片来源于Pulse）
无针注射推广面临的难题
1、设备成本较高，质量标准不一
虽然无针注射方式相比有针注射有着诸多优势，并且采用无针注射方式可以帮助猪场节约生产成本，但目前大多数无针注射设备的采购成本较高，设备的性能与可靠性等质量标准尚未统一，猪场使用无针设备后获得的降本效果不明确。
2、现有疫苗的有效性尚未明确
无针注射方式是与传统的有针注射方式具有较大差异的注射方式，注射时疫苗所受的压力较大以及注射部位的差异，而现有的疫苗所用到的疫苗配方都是基于有针注射方式研制的，很多疫苗使用无针注射未必能够达到效果。因此，亟需疫苗企业开发出能够完美适配无针注射的疫苗。
3、对操作人员的要求较高
在无针注射设备的使用过程中，会涉及到设备的安装、消毒、清洗、使用、注射压力的调节、注射成功的判定以及保养等一系列操作，相比于有针注射，无针注射提高了使用人员的操作难度。
在压力调节方面，无针注射设备在注射初始阶段液体会成股地高速射出，用于穿透皮肤，末端呈雾状扩散，可以将液体弥散性地分布到肌肉之中。理论上将压力调节至初始阶段刚好能够穿透皮肤，而不会损伤肌肉即可，这需要根据猪只的日龄、体重和疫苗性状的不同来调整注射时的压力，对于人员实际操作时的要求较高。
发展前景
为了确保无针注射的有效性，疫苗生产企业将要加大力度研制出能够适配无针注射方式的专用疫苗，同时，要与养殖企业和无针设备生产厂家深度合作，共同研发，确立一个适用于我国养殖场的无针设备质量标准，达到养猪企业、疫苗企业、无针注射设备生产企业三方统一，共同获利的一个局面。
参考文献
作者 | 李德梁
审核 | 肖龙
排版 | 康榕倩
