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，但疫苗現在已成為日常醫療活動的一部分，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，甚至根除了某些疾病（例如天花）。在全球新型冠狀病毒大流行之后，現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中發揮重要作用。

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務人員來說都是一項持續的挑戰，尤其是在醫療基礎設施薄弱的發展中國家，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到偏遠的農村地區，并且無需醫護人員的幫助即可使用。疫苗貼片所需的劑量還不到常規疫苗的一半：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生同等的免疫反應。這種疫苗接種方式提供的最大優勢可能是耐用性：在生產過程中，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。

可實現微針上液滴分配的壓電陶瓷精度

在疫苗貼片的生產過程中，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千赫茲的高工作頻率下工作，同時產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性需求的合適產品：壓電效應基于通過晶體施加力產生的電荷，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。

為了根據噴墨原理產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：即使在復雜的系統中，也能夠可靠地工作多年。

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