使用"分子"表面增强的拉曼光谱和人工智能技术快速检测血液中的药物,用于临床应用
Qingbin Wei1, Liping Zhou2, Jin Sun2
1Department of Cardiac Surgery, The Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Heilongjiang 150086, PR China.
Biosensors & bioelectronics
|October 19, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的表面增强拉曼光谱 (SERS) 平台,使用分子子在血液中精确检测心血管药物. 这种由人工智能驱动的系统实现了超低的检测极限,从而实现了实时个性化医疗.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 血液中心血管药物的准确检测是具有挑战性的,因为血清生物分子的干扰.
- 现有的方法可能缺乏实时治疗监测所需的灵敏度或特异性.
研究的目的:
- 开发一种新的表面增强拉曼光谱 (SERS) 平台,用于选择性和敏感地检测血液中的心血管药物.
- 为了克服临床血液样本中的生物分子干扰.
主要方法:
- 利用自组装的纳米粒子与A13分子来创建用于增强拉曼信号的电磁"热点".
- 嵌入的"分子"用于选择性捕获小型药物分子,不包括较大的生物分子.
- 集成的人工智能 (AI) 用于自动化光谱分析.
主要成果:
- 达到了dobutamine化的10 pg/mL和milrinone的10 ng/mL的检测极限,明显低于治疗值.
- 已证明可以选择性捕获向药物,最大限度地减少血清生物分子的干扰.
- 人工智能集成使得临床血液样本中药物的快速和精确量化成为可能.
结论:
- 开发的SERS平台为实时心血管药物监测提供了一个变革性的解决方案.
- 这种方法通过准确和快速的诊断显著推进了个性化治疗策略.
- 人工智能增强的SERS系统有望改善临床环境中的患者结果.


