021-22889554
021-26703715
مشاوره آموزشی رایگان

021-22889554  |  021-26703715 مشاوره آموزشی رایگان

نسخه نمایشی یک پَچ واكسن فاقد سوزن كه ايمن‌‌تر و ارزانتر است

Mark Kendall

Demo: A needle-free vaccine patch that's safer and way cheaper

One hundred sixty years after the invention of the needle and syringe, we're still using them to deliver vaccines; it's time to evolve. Biomedical engineer Mark Kendall demos the Nanopatch, a one-centimeter-by-one-centimeter square vaccine that can be applied painlessly to the skin. He shows how this tiny piece of silicon can overcome four major shortcomings of the modern needle and syringe, at a fraction of the cost.


تگ های مرتبط :

Vaccines, Biology, Health
بودن در اینجا لذت بخش است اینجا در ادینبورگ، اسکاتلند، زادگاه سوزن و سرنگ. کمتر از یک مایلی اینجا در این جهت، در ۱۸۵۳ مردی اسکاتلندی نخستین حق امتیاز اختراع خویش را برای سوزن و سرنگ ثبت کرد. نامش آلکساندر وود بود، و در رویال کالج پزشکان بود. این اختراع ثبت شده اوست. سر من سوت می‌کشه وقتی می‌بینم که سوزن های او تقریبا با سوزنهایی که امروزه استفاده می‌کنیم، یکسان هستند. با اینکه ۱۶۰ سال قدمت دارد. خُب، برگردیم به موضوع اکسیناسیون.
بیشتر واکسنها با سوزن و سرنگ انجام می‌شوند، این فناوری ۱۶۰ ساله. و بحق باید گفت که در تمامی سطوح واکسنها فناوری موفقیت‌آمیزی هستند. پس از آب تمیز و تصفیه فاضلاب، واکسنها فناوری یگانه‌ای هستند که بیش از همه موجب افزایش طول عمرمان بوده‌اند. بهتر از این نمی‌شود. اما درست مثل هر فناوری دیگری، واکسنها معایب خودشان را دارند، و سوزن و سرنگ بخشی کلیدی در این بحث است. این فناوری قدیمی، خب بگذارید از بدیهیات شروع کنیم:
بسیاری از ما سوزن و سرنگ را دوست ندارند. من با این دیدگاه موافقم. با اینحال، ۲۰ در صد از جمعیت مبتلا به چیزی هستند که بیماری وحشت از آمپول نامیده می‌شود. چیزی بیش از متنفر بودن از سوزن است؛ که بطور خودکار مانع از واکسن شدن می‌کند بخاطر وحشت از سوزن. و آن از لحاظ فراگيرى واكسنها مساله ساز است. الان در رابطه با این موضوع مساله کلیدی دیگری هم وجود دارد که زخم‌های سر سوزن است. و آمار سازمان جهانی بهداشت سالانه حدود ۱/۳ میلیون مرگ را نشان می‌دهد که ناشی از انتقال آلودگی بواسطه
زخم‌های سر سوزن است. اینها مرگهای زودهنگام هستند که رخ می‌دهند. خب این دو مورد چیزهایی هستند که شما احتمالا راجع به آنها شنیده‌اید. اما دو ایراد دیگر هم به سوزن و سرنگ وارد است که شما احتمالا درباره آنها نشنیده‌اید. یکی از آنها می‌تواند نسل بعدی واکسنها را از لحاظ واکنشهای مصون‌ کردنشان متوقف سازد. و دومی هم می‌تواند مسئول مشکل زنجیره سرماخوردگی باشد که برایتان درباره‌ش خواهم گفت. برایتان راجع به برخی کارهای خواهم گفت که تیم من و خودم در استرالیا در دانشگاه کوییزلند انجا می‌دهیم،
روی یک فناوری که جهت از عهده برآمدن آن چهار مشکل طراحی شده است. و آن فناوری نانوپچ نامیده می‌شود. اکنون در اینجا نمونه‌ای از نانوپچ را داریم. به چشم غیرمسلح مثل مربعی به نظر می‌رسد که کمی کوچکتر از تمبرپستی است، اما زیر میکروسکوپ چیزی که مشاهده می‌کنید هزاران برآمدگی خردی است که به چشم انسان قابل رویت نیست. و در حدود ۴٫۰۰۰ برآمدگی روی این مربع خاص در مقایسه با سوزن وجود دارد. و من این برآمدگیها را طراحی کرده‌ام تا نقش کلیدی را ایفاء کنند، این که با سیستم دفاعی پوست کار کنند.
بنابراین عملکردی بسیار مهم دارند که با نانوپچ ارتباط دارد. اکنون ما نانوپچ را با روشی می سازیم که قلم‌زنی یونی واکنش‌دار عمیق نام دارد. و این روش خاص همانی است که از صنعت نیمه رسانا قرض گرفته شده است، و در نتیجه کم هزینه است و می‌توان در تعداد زیاد تولید نمود. اكنون واكسنها را با برآمدگيهاى نانوپچ روكش مى‌‌كنيم. و روى پوست استفاده‌‌اش مى‌‌كنيم. حال، آسانترين شكل استعمال بكارگيرى انگشتمان است، اما انگشتمان محدوديتهايى دارد،
بنابراين ما اپليكاتورى را درست كرديم. و وسيله بسيار ساده‌‌ايست. مى‌‌توانيد يك انگشت پيچيده بناميدش. وسيله‌‌اي‌ست كه با فنر عمل مى‌‌كند. كارى كه مى‌كنيم اين است كه هنگام استعمال كردن نانوپچ به پوست به اين شكل-- (كليك)-- فوراً يك چيزهايى اتفاق ميفتد. اول از همه، برآمدگيهاى روى نانوپچ از بين لايه بيرونى زبر رخنه مى‌‌كنند و واكسن خيلى سريع آزاد مى‌‌شود-- در واقع ظرف كمتر از يك دقيقه. سپس نانوپچ را برداشته و دور مي‌اندازيم. و درواقع از خود اپليكاتور استفاده مجدد مى‌‌كنيم.
بنابراين شما به ذهنيتى از نانوپچ دست يافتيد. و فورا مى‌توانيد برخى از مزاياى كليدى را ببينيد. از اين گفتيم كه فاقد سوزن است-- اينها برآمدگيهايى هستند كه شما حتى نمى‌‌توانيد ببينيدشان-- و، البته، از مساله وحشت از سوزن نيز رها ميشويم. خُب، یک قدم به عقب برگردیم و درباره دو مزيت واقعاً مهم ديگر فكر كنيم: يكى واكنشهاى ايمن از طريق تحويل است، و ديگرى رها شدن از شر زنجيره سرماست. بگذاريد از اولى شروع كنم، اين ايده مصونيت نژادى. كمى طول مى‌‌كشد تا موضوع روشن شود، اما تلاش خواهم كرد تا با عبارت ساده آن را توضيح دهم.
خب يك گام به عقب بر مى‌‌دارم و برايتان به روشى ساده توضيح مى‌‌دهم واكسنها چطور كار مى‌كنند. خب چگونگی کارکرد واکسنها به این شکل است که چیزی به اسم پادتن را به بدن معرفی می‌کنند که نوع ایمنی از میکروب است. حال آن میکروب ایمن، آن پادتن، بدن ما را براى دادن پاسخى ايمن ميفريبد. آموختن و به خاطر سپردن نحوه برخورد با مزاحمان. هنگامى كه مزاحم واقعى به بدن وارد شد به سرعت پاسخ ايمنى را براى برخورد با آن واکسن مى‌‌دهد و عفونت را خنثی کند. خب این کار را بخوبی انجام می‌دهد.
حال، اين روشى است كه امروز با سوزن و سرنگ انجام مى‌‌شود، بيشتر واكسيناسيونها اينطور انجام مى‌‌شوند-- با فناورى قديمى و سوزن. اما اينطور مى‌‌توان استدلال كرد كه سوزن مانع پاسخهاى ايمنى ماست؛ محل شيرين ايمنى را در پوست گم مى‌‌كند. براى توصيف اين ايده، لازم است تا سفرى توى پوست داشته باشيم، كه با يكى از آن برآمدگيها شروع مى‌‌كنيم و نانوپچ را روى پوست بكار مى‌‌بريم. و ما اين نوع از داده‌‌ها را مى‌‌بينيم. حال، اين داده‌‌ها حقيقى است-- آن چيزى كه ما در آنجا مى‌‌بينم يك برآمدگى از نانوپچ است كن بر روى پوست استفاده شده
و آن رنگها لايه‌‌هايى متفاوتند. حال، شما را از مقدار آن آگاه مى‌‌كنم، اگر سوزنى كه اينجا نشان داده شد، خيلى بزرگ بود. ١٠ برابر بزرگتر از اندازه آن صفحه باشد،آن عمقى هم كه فرو مى‌‌رود ١٠ برابر ميشود. كاملاً خارج از موضوعه. مى‌‌تونيد فوراً شاهد آن باشيد كه اين برآمدگيها را رو توى پوست داريم. لايه قرمز، لايه زمخت بيرونى از پوست مرده است، اما لايه قهوه‌‌اى و لايه سرخ رنگ پر از سلولهاى ايمنى هستند. بعنوان مثال، در لايه قهوه‌‌اى نوع خاصى از سلول هست كه سلول لانگرهانس ناميده مى‌‌شود-- هر ميلمتر مربع از جسم ما
پر از سلولهاى لانگرهانس است، آن سلولهاى ايمنى، و یک گروه دیگر هم نشان داده ميشود که که روی این تصویر با رنگ معلوم نکرده ایم. اما می‌توانید فورا مشاهده کنید که نانوپچ در واقع تا آنها نفوذ می‌كند. ما هزاران هزار از این سلولهای خاص که روى سطح پوست در پنهایی به اندازه یک تار مو قرار داشتند را مورد هدف قرار دادیم. حال، بعنوان یارویی که این شی رو اختراع کرده و برای انجام آن کار طراحی‌اش کرده، به نظرم جذاب بود. اما كه چى؟ خب که چی سلولها را هدف قرار داده اید؟ در دنیای واکسنها، چه معنایی دارد؟ دنیا واکسنها در حال بهتر شدن است.
باقاعده‌تر می شود. با اینحال، شما هنوز واقعا نمی دونید که واکسنی اثرمی‌کند یا نه تا اینکه آستینهایتان را بالا بزنید و واکس زده و صبر کنید. حتی امروز هم بازی قماربازهاست. بنابراین باید این قمار را می‌کردیم، یک واکسن آنفولانزا گرفتیم ، در نانوپچ‌هایمان بکار بردیم و نانوپچ را روی پوست استعمال کردیم، و صبر کردیم-- و این در حیوان زنده است. یک ماه صبر کردیم، و این چیزیست که فهمیدیم. اين اسلايد داده‌‌هايست كه پاسخهاى ايمنى را نشان مى‌‌دهد
كه با نانوپچ توليد كرده‌‌ايم در مقايسه با سوزن و سرنگ به ماهيچه. بنابراين در محور افقى دُز نشان داده شده به نانوگرم است. در محور عمودى پاسخهاى ايمنى توليد شده را داريم، و آن خط تيره نشان آستانه محافظت است. در صورت بالاتر بودن از آن است كه محافظ تلقى مى‌‌شويم در صورت پايين بوديم نيستيم. از آنجايى كه خط قرمز بيشتر زير آن منحنى است و در واقع تنها يك نقطه است كه با سوزنى بدست آمده كه محافظ مى‌‌شويم، و آن با دُز بالاى ٦٫٠٠٠ نانوگرم است. اما فوراً متوجه منحنى اختلاف فاحشى مى‌‌شويد که با خط آبی بدست آورده‌‌ايم. آنچه كه با نانوپچ دست يافته‌‌ايم؛
دُز تحويل شده نانوپچ منحنى مصونيت نژادى كاملاً متفاوتى است. فرصتى واقعاً جسورانه. ناگهان ما یک اهرم جدید در دنیای واکسنها داریم. مى‌‌توانيم در يك جهت فشارش دهيم، جاييكه واكسن اثر مى‌‌كند، اما به بهاى گزافى و قادر به ايجاد مصونيت با يكصدم دُز در قياس با سوزن است. باعث مى‌‌شود كه واكسن ناگهان از ١٠ دلار تا ١٠ سنت كاهش پيدا كند، و از اهمیت ویژه‌ای در دنیای در حال توسعه برخوردار است. اما از زاویه دیگری هم می‌شود آن را دید-- مى‌‌توانيد واكسنهايى كه در حال حاضر كار نمى‌‌كنند را برداشته
و به آنسوى خط برده و از آنها محافظت كنيد. و بخصوص در جهان واكسنها كه ميتواند مهم باشد. سه تاى گنده را در نظر بگيريم: اچ آى وى، مالاريا، سل. آنها مسئول حدوداً ٧ ميليون مرگ در سال هستند، و روش واكسيناسيون كافى براى هيچكدامشان وجود ندارد. بنابراين بطور بالقوه، با اين اهرم جديد كه نانوپچ را داريم مى‌‌توانيم به ميسر شدن اين اتفاق كمك كنيم. ما مى‌‌توانيم آن اهرمى را فشار دهيم تا از واكسينها كانديداى تو صف كمك بگيريم. اکنون، البته، توی آزمایشگاه‌ام با بسیاری دیگر از واکسنها كه واكنشهايى مشابه
و منحنهايى مشابه به اين كسب كرده‌‌اند آنچه ما با آنفولانزا بدست آورده‌‌ايم. الان قصد دارم به صحبت درباره ايراد كليدى ديگرى از واكسنهاى امروز بپردازم، و آن نياز به نگهدارى آنها در زنجيره سرمايست. همانطور كه عنوانش پيشنهاد مى‌‌كند-- زنجيره سرمايى-- از مستلزمات نگهداشتن واكسن درست از توليد تا خود وقتى كه واكسنيناسيون انجام شود بايد در جاى خنك نگهدارى گردد. حال، آن معرف برخى چالشهاى لجستيكى است اما روشهايى براى حل آن داريم. كه موردى بينهايت در اين مرحله است كه كمك مى‌‌كند به تشريح چاشهاى لوجستيكى،
به ويژه در موقعيتهايى با منابع ضعيف، از هر آنچه كه براى خنك نگهداشتن واكسنها و نگهدارى زنجيره سرمايى لازم است. اگر واكسن خيلى گرم باشد متلاشى مى‌‌شود اما جالب اين كه اگر خيلى هم سرد باشد باز هم واكسن متلاشى مى‌‌شود. بنابراين، ريسك خيلى بالايى دارند. سازمان بهداشت جهانى تخمين مى‌‌زند كه توى آفريقا، بيش از نيمى از واكسنهاى استفاده شده در آنجا تصور مى‌‌شود كه به درستى كار نمى‌‌كنند زيرا در مرحله‌‌اى زنجيره سرمايى سقوط كرده است. خب اين مشکلی مهم است، و به سوزن و سرنگ گره می‌خورد چون مایعی از واکسن است، و هنگامی که مایع باشد احتیاج به خنک ماندن دارد.
یکی از خواص کلیدی نانوپچ ما این است که واکسن خشک است، و زمانی که خشک است نیازی به خنک نگهداشته شدن ندارد. توی آزمایشگاهم نشان داده‌ایم که می‌توانیم واکسن در دمای ۲۳ درجه سانتی‌گراد بیش از یک سال نگهداری کنی، بدون وارد شدن هیچ اختلالی در فعالیتش. این یک بهبود مهم است. (تشويق) ما هم دراین باره خوشحالیم. و نکته‌ای که در آن باره وجود دارد این است که نانوپچ را در محیط آزمایشگاهی بخوبی و درستی ثابت کرده‌ایم. و بعنوان يك دانشمند، عاشق آن و عاشق علم هستم. هرچند، بعنوان يك مهندس،
بعنوان يك مهندس بيوپزشكى و همچنين بعنوان يك انسان، رضايتمندى نداشتم تا اينكه اين چيز را عمومى كرده و از آزمايشگاه بيرون برديم، و به آدمها در تعداد انبوه رسانديم و مخصوصا آدمهايى كه بيش از همه به آن نياز دارند. بنابراين اين سفر خاص را آغاز كرده‌‌ايم. و اين سفر را با روشى غيرمعمول آغاز كرده‌‌ايم. ما با پاپوا گينه نو شروع كرده‌‌ايم. اكنون، پاپوا گينه نو نمونه‌‌اى از كشورى در حال توسعه است. هم اندازه فرانسه است، اما از موانع كليدى بسيارى رنج مى‌‌برد كه در دنياى امروزى واكسنها وجود دارند.
بحث تداركات است: توى اين كشور تنها ٨٠٠ يخچال براى خنك نگهداشتن واكسنها وجود دارد. بسيارى از آنها كهنه اند، مثل اين يكى در بندر مورسبى، بسيارى از آنها در حال از كار افتادن هستند و بسيارى توى هايلندز نيستند جاييكه لازمند. چالش برانگيز است. اما همچنان، پاپوا گينه نو بالاترين ميزان از شيوع اچ پى وى را در جهان دازد، ويروس پاپيلوماى انسانى ، سرطان گردن رحم [عامل خطر] هنوز، آن واکسن در تعداد انبوه موجود نیست زیرا بسیار گرانقیمت است. بنابراین بهمین دو دلیل، با ویژگیهای نانوپچ، وارد میدان شده‌ایم و با نانوپچ کار کرده ایم، و به پاپوا گینه نو برده‌ایم
و در كوتاه مدت آن را پيگيرى خواهيم كرد. الان، انجام دادن اين نوع كار راحت نيست. چالش برانگيزه. اما چیزدیگری در دنیا نیست که ترجیح انجام دادنش را داشته باشم. و همانطور که به پیشرو می‌نگریم می‌خواهم با شما فکری را به اشتراک بگذارم: فکر آینده‌ای است که در آن ۱۷ میلیون مرگ سالانه ناشی از امراض عفونی که در حال حاضر داریم به پانوشتهای تاریخ می‌پیوندد. و شرح حالى تاريخى است كه بواسطه واكسنهاى بشدت بهبود يافته و اصلاح شده بدست آمده است. اکنون که امروز اینجا مقابل شما ایستاده‌ام
در زادگاه سوزن و سرنگ، وسیله‌ای که ۱۶۰ سال قدمت دارد، من به شما شیوه‌ای جایگزین را ارائه می‌کنم که واقعاً می‌تواند به اتفاق افتادنش کمک کند-- و آن نانوپچ با ویژگیهای عاری از درد و فاقد سوزن است، توانایی برای زدودن زنجیره سرماخوردگی و بهبود مصونیت نژادی. سپاسگزارم. (تشویق)
It's a pleasure to be here in Edinburgh, Scotland, the birthplace of the needle and syringe. Less than a mile from here in this direction, in 1853 a Scotsman filed his very first patent on the needle and syringe. His name was Alexander Wood, and it was at the Royal College of Physicians. This is the patent. What blows my mind when I look at it even today is that it looks almost identical to the needle in use today. Yet, it's 160 years old. So we turn to the field of vaccines.
Most vaccines are delivered with the needle and syringe, this 160-year-old technology. And credit where it's due -- on many levels, vaccines are a successful technology. After clean water and sanitation, vaccines are the one technology that has increased our life span the most. That's a pretty hard act to beat. But just like any other technology, vaccines have their shortcomings, and the needle and syringe is a key part within that narrative -- this old technology. So let's start with the obvious:
Many of us don't like the needle and syringe. I share that view. However, 20 percent of the population have a thing called needle phobia. That's more than disliking the needle; that is actively avoiding being vaccinated because of needle phobia. And that's problematic in terms of the rollout of vaccines. Now, related to this is another key issue, which is needlestick injuries. And the WHO has figures that suggest about 1.3 million deaths per year take place due to cross-contamination
with needlestick injuries. These are early deaths that take place. Now, these are two things that you probably may have heard of, but there are two other shortcomings of the needle and syringe you may not have heard about. One is it could be holding back the next generation of vaccines in terms of their immune responses. And the second is that it could be responsible for the problem of the cold chain that I'll tell you about as well. I'm going to tell you about some work that my team and I are doing in Australia at the University of Queensland
on a technology designed to tackle those four problems. And that technology is called the Nanopatch. Now, this is a specimen of the Nanopatch. To the naked eye it just looks like a square smaller than a postage stamp, but under a microscope what you see are thousands of tiny projections that are invisible to the human eye. And there's about 4,000 projections on this particular square compared to the needle. And I've designed those projections to serve a key role, which is to work with the skin's immune system.
So that's a very important function tied in with the Nanopatch. Now we make the Nanopatch with a technique called deep reactive ion etching. And this particular technique is one that's been borrowed from the semiconductor industry, and therefore is low cost and can be rolled out in large numbers. Now we dry-coat vaccines to the projections of the Nanopatch and apply it to the skin. Now, the simplest form of application is using our finger, but our finger has some limitations,
so we've devised an applicator. And it's a very simple device -- you could call it a sophisticated finger. It's a spring-operated device. What we do is when we apply the Nanopatch to the skin as so -- (Click) -- immediately a few things happen. So firstly, the projections on the Nanopatch breach through the tough outer layer and the vaccine is very quickly released -- within less than a minute, in fact. Then we can take the Nanopatch off and discard it.
And indeed we can make a reuse of the applicator itself. So that gives you an idea of the Nanopatch, and immediately you can see some key advantages. We've talked about it being needle-free -- these are projections that you can't even see -- and, of course, we get around the needle phobia issue as well. Now, if we take a step back and think about these other two really important advantages: One is improved immune responses through delivery, and the second is getting rid of the cold chain. So let's start with the first one, this immunogenicity idea.
It takes a little while to get our heads around, but I'll try to explain it in simple terms. So I'll take a step back and explain to you how vaccines work in a simple way. So vaccines work by introducing into our body a thing called an antigen which is a safe form of a germ. Now that safe germ, that antigen, tricks our body into mounting an immune response, learning and remembering how to deal with intruders. When the real intruder comes along the body quickly mounts an immune response to deal with that vaccine
and neutralizes the infection. So it does that well. Now, the way it's done today with the needle and syringe, most vaccines are delivered that way -- with this old technology and the needle. But it could be argued that the needle is holding back our immune responses; it's missing our immune sweet spot in the skin. To describe this idea, we need to take a journey through the skin, starting with one of those projections and applying the Nanopatch to the skin. And we see this kind of data. Now, this is real data --
that thing that we can see there is one projection from the Nanopatch that's been applied to the skin and those colors are different layers. Now, to give you an idea of scale, if the needle was shown here, it would be too big. It would be 10 times bigger than the size of that screen, going 10 times deeper as well. It's off the grid entirely. You can see immediately that we have those projections in the skin. That red layer is a tough outer layer of dead skin, but the brown layer and the magenta layer are jammed full of immune cells.
As one example, in the brown layer there's a certain type of cell called a Langerhans cell -- every square millimeter of our body is jammed full of those Langerhans cells, those immune cells, and there's others shown as well that we haven't stained in this image. But you can immediately see that the Nanopatch achieves that penetration indeed. We target thousands upon thousands of these particular cells just residing within a hair's width of the surface of the skin. Now, as the guy that's invented this thing and designed it to do that,
I found that exciting. But so what? So what if you've targeted cells? In the world of vaccines, what does that mean? The world of vaccines is getting better. It's getting more systematic. However, you still don't really know if a vaccine is going to work until you roll your sleeves up and vaccinate and wait. It's a gambler's game even today. So, we had to do that gamble. We obtained an influenza vaccine, we applied it to our Nanopatches and we applied the Nanopatches to the skin,
and we waited -- and this is in the live animal. We waited a month, and this is what we found out. This is a data slide showing the immune responses that we've generated with a Nanopatch compared to the needle and syringe into muscle. So on the horizontal axis we have the dose shown in nanograms. On the vertical axis we have the immune response generated, and that dashed line indicates the protection threshold. If we're above that line it's considered protective; if we're below that line it's not. So the red line is mostly below that curve
and indeed there's only one point that is achieved with the needle that's protective, and that's with a high dose of 6,000 nanograms. But notice immediately the distinctly different curve that we achieve with the blue line. That's what's achieved with the Nanopatch; the delivered dose of the Nanopatch is a completely different immunogenicity curve. That's a real fresh opportunity. Suddenly we have a brand new lever in the world of vaccines. We can push it one way, where we can take a vaccine that works but is too expensive
and can get protection with a hundredth of the dose compared to the needle. That can take a vaccine that's suddenly 10 dollars down to 10 cents, and that's particularly important within the developing world. But there's another angle to this as well -- you can take vaccines that currently don't work and get them over that line and get them protective. And certainly in the world of vaccines that can be important. Let's consider the big three: HIV, malaria, tuberculosis. They're responsible for about 7 million deaths per year,
and there is no adequate vaccination method for any of those. So potentially, with this new lever that we have with the Nanopatch, we can help make that happen. We can push that lever to help get those candidate vaccines over the line. Now, of course, we've worked within my lab with many other vaccines that have attained similar responses and similar curves to this, what we've achieved with influenza. I'd like to now switch to talk about another key shortcoming of today's vaccines, and that is the need to maintain the cold chain. As the name suggests -- the cold chain --
it's the requirements of keeping a vaccine right from production all the way through to when the vaccine is applied, to keep it refrigerated. Now, that presents some logistical challenges but we have ways to do it. This is a slightly extreme case in point but it helps illustrate the logistical challenges, in particular in resource-poor settings, of what's required to get vaccines refrigerated and maintain the cold chain. If the vaccine is too warm the vaccine breaks down, but interestingly it can be too cold and the vaccine can break down as well.
Now, the stakes are very high. The WHO estimates that within Africa, up to half the vaccines used there are considered to not be working properly because at some point the cold chain has fallen over. So it's a big problem, and it's tied in with the needle and syringe because it's a liquid form vaccine, and when it's liquid it needs the refrigeration. A key attribute of our Nanopatch is that the vaccine is dry, and when it's dry it doesn't need refrigeration. Within my lab we've shown that we can keep the vaccine stored at 23 degrees Celsius
for more than a year without any loss in activity at all. That's an important improvement. (Applause) We're delighted about it as well. And the thing about it is that we have well and truly proven the Nanopatch within the laboratory setting. And as a scientist, I love that and I love science. However, as an engineer, as a biomedical engineer and also as a human being, I'm not going to be satisfied until we've rolled this thing out, taken it out of the lab and got it to people in large numbers
and particularly the people that need it the most. So we've commenced this particular journey, and we've commenced this journey in an unusual way. We've started with Papua New Guinea. Now, Papua New Guinea is an example of a developing world country. It's about the same size as France, but it suffers from many of the key barriers existing within the world of today's vaccines. There's the logistics: Within this country there are only 800 refrigerators to keep vaccines chilled. Many of them are old, like this one in Port Moresby, many of them are breaking down and many are not in the Highlands where they are required.
That's a challenge. But also, Papua New Guinea has the world's highest incidence of HPV, human papillomavirus, the cervical cancer [risk factor]. Yet, that vaccine is not available in large numbers because it's too expensive. So for those two reasons, with the attributes of the Nanopatch, we've got into the field and worked with the Nanopatch, and taken it to Papua New Guinea and we'll be following that up shortly. Now, doing this kind of work is not easy. It's challenging, but there's nothing else in the world I'd rather be doing.
And as we look ahead I'd like to share with you a thought: It's the thought of a future where the 17 million deaths per year that we currently have due to infectious disease is a historical footnote. And it's a historical footnote that has been achieved by improved, radically improved vaccines. Now standing here today in front of you at the birthplace of the needle and syringe, a device that's 160 years old, I'm presenting to you an alternative approach that could really help make that happen --
and it's the Nanopatch with its attributes of being needle-free, pain-free, the ability for removing the cold chain and improving the immunogenicity. Thank you. (Applause)