戴在皮肤上的小的、无创的贴片可以准确地检测患者系统中的药物水平，与当前临床方法的准确性相匹配。在一项小规模临床评估中，伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员首次展示了如何使用微针生物传感器监测抗生素浓度的变化。他们的发现表明，传感器能够实时监测体内抗生素浓度的变化，与血液测试得到的结果类似。
该团队认为，这项技术可以通过显示他们的身体消耗药物的速度来改变严重感染患者的治疗方式。研究人员补充说，如果未来的开发和测试被证明是成功的，并且该技术能够应用于临床，这将有助于降低NHS的成本，减少耐药感染，改善对危及生命的感染患者的治疗，并改善对不太严重感染的管理。他们补充说，生物传感器可以减少对血液采样和分析的需求，并提供更有效的、个性化的药物输送，这可能会在医院外为门诊患者提供药物。
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实时监控
帝国理工学院传染病部的蒂莫西·罗森博士领导了这项研究，他说:“微针生物传感器在监测和治疗病情最严重的病人方面具有巨大的潜力。当病人在医院治疗严重的细菌感染的唯一方式的抗生素是否我们给他们正在等待,看看他们如何回应,并采取频繁的血液样本,分析药物在他们系统的水平,但这需要时间。“我们的生物传感器可以帮助改变这种情况。通过在手臂皮肤或感染部位使用一个简单的贴片，它可以告诉我们身体使用了多少药物，并实时为我们提供重要的医疗信息。”
微针体生物传感器使用一系列微观的“牙齿”来穿透皮肤并检测细胞之间的流体的变化。这些齿用作电极以检测pH的变化，并且可以用与选择药物反应的酶涂覆，如果药物存在，则改变周围组织的局部pH。
该技术已被用于持续监测血糖，但帝国集团首次出现其用于监测对药物浓度的变化的可能性。
在一个小型概念验证中，帝国团队在10名健康患者中试验了传感器，该患者是给予青霉素的剂量。将传感器贴片（1.5cm Sq）置于其前臂上并连接到显示器，经常进行测量 - 从30分钟后接受口服青霉素，然后之后四小时。在相同的时间点进行血液样品进行比较。
从9名患者收集的数据显示，传感器可以准确地检测到患者体内青霉素浓度的变化。研究人员发现，虽然青霉素的浓度因人而异，但生物传感器的总体读数与血液样本的读数相似——表明随着时间的推移，药物浓度显著下降。
根据该团队的说法，早期的发现是积极的，但他们解释说，该研究受限于非常小的样本量，而且只在健康患者中对一种抗生素进行了测试。
优化抗生素剂量
研究人员解释说，随着在更大的患者群体中进行进一步测试以强化最初的发现，他们将观察传感器如何帮助优化青霉素和类似抗生素的剂量。他们补充说，传感器可以形成一个“闭环系统”的基础，就像一个胰岛素泵——给病人注射抗生素，并持续监测抗生素水平，以确保他们获得足够的剂量。
托尼卡斯教授，从化学部说：“这一小型，早期试验表明，传感器技术与黄金标准临床分析一样有效地检测人体中青霉素浓度的变化。进一步开发时，该技术可以证明对严重感染患者的监测和治疗至关重要。更广泛的广泛可用于监测许多其他药物并在许多疾病中个性化治疗。“
该技术是通过国家卫生研究所（NIHR）和Foreation Merieux的资金资助的研究开发的。志愿者在NIHR Imperial Chinalical Chinaliolity招聘和对待帝国学院医疗保健NHS信任。通过帝国国家抗微生物研究和优化（CAMO）将进一步推进这项协作工作
Professor Alison Holmes, from Imperial’s Department of Infectious Disease and director of the NIHR Health Protection Research Unit in HCAI and AMR at Imperial and the CAMO, said: “This technology is an example of the close collaboration between scientists, medics and engineers going on in institutions across the UK, which could change the way we treat patients. Antibiotic resistance and drug-resistant infections are among the biggest threats to human health in the world today.”
霍尔姆斯教授补充说：“我们的微耳蜗生物传感器等技术解决方案可以证明我们改善我们使用和保护我们可用于治疗患者的救生抗生素的库氏植物。最终，这些类型的协作，多学科解决方案可能导致早期的检测和更好地治疗感染，有助于节省更多的生命，并保护这些宝素用于几代人来。“
来源:伦敦帝国学院
