微针生物传感器实时测定患者的抗生素水平

这是微针生物传感器的图像。

皮肤上佩戴的小型无侵入性贴片可以准确地检测患者系统中的药物水平，匹配当前临床方法的准确性。

在一个小规模的临床评价中，伦敦帝国学院的研究人员首次显示了Microneedle生物传感器如何用于监测抗生素的变化浓度。

他们今天在刺血针数字健康中发表的调查结果表明，传感器能够实时监测身体中抗生素浓度的变化，结果与血液测试中获得的结果相似。

该团队认为，该技术可以通过展示他们给予他们的尸体的药物的速度来改变严重感染的患者。研究人员补充说，如果未来的发展和测试证明成功并且该技术到达诊所，它可能有助于降低NHS的成本，降低耐药性感染，并改善危及生命感染患者的治疗，并改善不太严重的管理。那些。

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，以及提供更有效的个性化药物递送，这些药物递送可能会在外部门诊患者外面提供。

实时监控

蒂莫西博士，来自Imperial的传染病和谁领导了这项研究，说：“微针体生物传感器具有监测和治疗患者疾病的巨大潜力。当医院的患者进行严重的细菌感染时，我们看到我们给予他们是否有效的唯一方法是等待，看看它们是如何回应的，并考虑频繁的血样品来分析其系统中药物的水平 - 但是这可能需要时间。

“我们的生物传感器可以帮助改变这一点。通过使用手臂的皮肤上的简单贴片，或可能在感染部位，它可以告诉我们身体使用多少药物并实时向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”来渗透皮肤。

微针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。这些齿作为电极以检测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，但帝国集团首次表现出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名健康患者中试验传感器，该患者被给予青霉素剂量。将传感器贴片（1.5cm Sq）置于其前臂上并连接到显示器上，测量通常 - 从30分钟内接受口服青霉素，然后之后四小时。在相同的时间点进行血液样品进行比较。

从九个患者收集的数据透露，传感器可以准确地检测患者体内青霉素的变化浓度。研究人员发现，虽然青霉素浓度随患者患者的广泛变化，但生物传感器的总体读数与血液样本的总体读数类似 - 显示出随时间的药物浓度的显着降低。

根据该团队的说法，早期的发现是积极的，但他们解释了这项研究受到非常小的样品大小的限制，并且仅在健康患者中对单一抗生素进行测试。

优化抗生素剂量

研究人员解释说，随着在较大的患者团体中进一步测试以加强初始发现，他们将看到传感器如何有助于优化青霉素和类似抗生素的给药。他们补充说，传感器可以形成“闭环系统”的基础，如胰岛素泵 - 将抗生素施用给患者和持续监测的水平，以确保它们获得足够的剂量。

托尼卡斯教授，来自化学系，说：“这项小型早期试验表明，传感器技术与黄金标准临床分析一样有效，以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的资金支持的研究开发的。志愿者在NIHR帝国生物医学研究中心招募和治疗帝国学院医疗保健NHS信任。这项协作工作将通过Imperial的国家抗菌研究和优化中心进一步进步（迷彩）

艾丽森福尔摩斯教授，来自帝国传染病和艾米尔·艾姆和锦标赛的NIHR健康保护研究单位主任，说：“这项技术是英国各地的科学家，医学和工程师之间密切合​​作的一个例子，这可能改变我们治疗患者的方式。抗生素抗性和耐药性感染是当今世界对人类健康的最大威胁之一。“

霍尔姆斯教授补充说：“诸如我们的微耳细胞生物传感器等技术解决方案可以证明对于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毒剂的方法至关重要。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药进行几代人来。“

该研究由NIHR Imperial BioMeDical研究中心和FinationMérieux进行资助，并由HCAI和IMIHION in Imperial和NiHR临床研究设施的NIHR健康保护研究单位的基础设施支持。

参考：“微针体生物传感器，用于青霉素的微创药物监测：在健康志愿者中的一流评价“由Timothy M Rawson，Sally Anal Gowers，David Me Freeman，Richard C Wilson，Sanjiv Sharma，Mark Gilchrist，Alasdair Macgowan，Andrew Lovering，Mark Ba​​yliss，Mathew Kyriakides，Pantelis Georgiou，Prof Anthony，例如CASS，Danny O'Hare和Alison H Holmes教授，2019年9月30日，兰蔻数字健康.DOI：
10.1016 / S2589-7500（19）30131-1