在基于SERS的紧型离心微流体平台中改善美罗的量化:朝着ICU中抗生素的TDM
Martyna A Pytlarz1, Gohar Soufi1, Isidro Badillo-Ramírez1
1Center for Intelligent Drug Delivery and Sensing Using Microcontainers and Nanomechanics (IDUN), Department of Health Technology, Technical University of Denmark, Lyngby, Kongens 2800, Denmark.
Analytical chemistry
|March 25, 2025
概括
这项研究引入了一种快速,自动化的D-SERS设备,用于测量患者血清中的美罗 (MER). 这种新型系统提供了快速可靠的抗生素药物监测,对于重症监护室 (ICU) 治疗至关重要.
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:
- 感染是导致死亡的主要原因,特别是在ICU,需要精确的抗生素剂量和监测.
- 目前用于测量患者抗生素水平的方法具有很长的滞后时间,延迟了必要的剂量调整.
- 快速量化抗生素水平对于有效的患者治疗和改善结果至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种新型的自动离心微流体装置,使用无标签的表面增强拉曼光谱 (SERS) 量化血清中的美罗 (MER).
- 通过整合固相提取 (SPE) 清洁步骤来提高MER检测的灵敏度和信号噪声比.
- 评估开发的D-SERS设备的临床可行性和性能,用于治疗药物监测.
主要方法:
- 开发一个D-SERS装置,集成微流体盘,旋转电机和拉曼光谱仪.
- 使用与D-SERS装置合的单旋固体相提取 (ms-SPE) 列执行血清清洁步骤.
- 无标签的MER检测通过SERS扫描在一个集成的银纳米柱子基板上,使用化学测量 (PLSR) 进行分析.
主要成果:
- 集成的ms-SPE和D-SERS系统显著改善了MER检测的信号噪声比和灵敏度.
- 使用PLSR分析,分别达到12.12微米和36.37微米的检测极限 (LoD) 和量化极限 (LoQ).
- 在ICU患者样本中,D-SERS设备与HPLC具有良好的相关性 (R2 = 0.8,p < 0.05),偏差为14.3μM的高估值.
结论:
- D-SERS设备提供了一种紧的,用户友好的,快速的抗生素治疗药物监测方法.
- 在15-20分钟内获得的结果支持D-SERS系统在临床应用中的临床可行性.
- 这种基于SERS的自动化方法有助于及时调整抗生素剂量,可能改善重症监护机构患者的治疗结果.
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