通过3D微结构感应平台推进非侵入性治疗药物监测
Hedieh Haji-Hashemi1, Saeed Bahadorikhalili2, Beatriz Prieto-Simón1,3
1Institute of Chemical Research of Catalonia, The Barcelona Institute of Science and Technology, Av. Països Catalans, 16, Tarragona 43007, Spain.
ACS omega
|August 25, 2025
概括
使用3D微结构电极的新型电化学体传感器可在汗水中进行非侵入性治疗药物监测. 这种可穿戴的传感器可以准确地实时分析诸如万科米辛之类的药物,
科学领域:
- 生物医学工程
- 分析化学
- 可穿戴技术
背景情况:
- 治疗药物监测 (TDM) 传统上依赖于侵入性血液采样,这对患者的舒适性和实时数据采集构成了挑战.
- 汗水分析为持续健康监测提供了一个有希望的非侵入性替代方案, 符合个性化医疗保健趋势.
- 现有的非侵入性方法往往难以在汗水等复杂生物流体中检测低度的分析物.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于电化学体 (EAB) 的新型传感平台,用于使用汗液进行非侵入性TDM.
- 通过实时,方便的药物水平监测来解决传统TDM的局限性.
- 展示开发的传感器在药物动力学研究和个性化医疗方面的潜力.
主要方法:
- 使用宏孔模具和柔性聚二甲 (PDMS) 制造金涂层3D微结构电极 (MSE).
- 在MSE平台上集成的基于电化学aptamer的传感器的开发,用于分析物检测.
- 在人造汗水中实时量化范素,并对平面电极进行性能评估.
主要成果:
- 与平面电极相比,MSE EAB传感器显示电流增加了2倍,信号增加了3倍.
- 从1- 50μM实现了快速 (< 2分钟),可再生 (最多10个周期) 和精确 (%RSD < 5%) 的范素定量.
- 与平面电极相比,MSE表现出更高的稳定性和aptamer探头保留,通过动力和电化学分析得到证实.
结论:
- 这种新型的MSE EAB传感器为非侵入性汗液分析提供了强大而灵敏的平台, 克服了TDM的关键挑战.
- 这项技术可以准确地实时监测狭窄的治疗指数药物,促进个性化治疗并最大限度地减少毒性.
- 开发的传感器在传统临床环境之外有很大的潜力推进可穿戴健康监测和药物动力学研究.
