带有涂有 DNA 分子的微针的可穿戴贴片可以实时跟踪体内抗生素的水平。
为了提高对强效抗生素等关键药物的准确药物监测，KAUST 研究人员的跨学科团队开发了一种可穿戴设备，可以连续监测皮下组织液中的药物水平。他们的平台旨在监测抗生素万古霉素，同时适应其他药物，支持更个性化的剂量。
监测体内治疗药物水平的长期建立的方法依赖于抽血并等待几个小时以获得实验室结果。
“除了等待结果之外，它的主要缺点是它只能为临床医生提供一个高度动态系统的快照——每个人的身体对药物的反应和代谢都不同，”在哈立德·纳比尔·萨拉马（Khalid Nabil Salama）监督下参与该项目的博士生尤里·西班（Yuri Siban）说。
有些药物的治疗窗很窄，这意味着药物浓度的微小变化可能会产生重大的临床后果：对一名患者安全有效的剂量可能对另一名患者有毒或无效。
间质液是在细胞之间的微观空间中发现的液体。间质液包围真皮（皮肤表面下方的层）的细胞。它含有营养物质和代谢物，许多药物的浓度与血液中的浓度非常接近，使其成为传统抽血替代品的良好替代品。事实上，对间质液中葡萄糖水平的常规监测已成为糖尿病治疗的常规方法。
该团队设计了一种可穿戴贴片，带有一系列微小的微针，可以轻轻刺穿皮肤，以连续监测抗生素万古霉素的水平。
我们的微针装置涂有 DNA 适体，这是一种短链 DNA，旨在选择性地结合目标分子，例如药物。当药物进入皮肤下的间质液中时，适体会改变其形状。这种构象变化产生电化学信号，可以连续定量药物浓度。”
尤里·斯班，博士生
该电信号由该团队设计的微型移动恒电位仪（MSTAT）测量。 MSTAT 处理传入的数据，将其转换为估计的药物浓度，并将结果无线传输到智能手机应用程序。它减少了对复杂实验室设备和专业知识的需求，从而能够在医院、门诊诊所和家庭环境中进行实时治疗药物监测，并提高治疗安全性和优化药物剂量。
对小鼠的初步研究表明，该设备可以跟踪重复给药事件长达四个小时。使用人工间质液进行的特殊实验室测试表明，该系统可稳定运行长达 10 小时。
萨拉马说：“该设备还显示出一种动物与另一种动物之间万古霉素水平的明显差异，当基于血液测试的剂量给药时，这种信息有时是不准确的。”
“虽然‘针’这个词一开始可能会令人生畏，但微针与传统的皮下注射针有很大不同，”Saiban 补充道。 “这些微小的针只穿透皮肤的外层，佩戴起来很舒适。随着可穿戴技术变得越来越普遍，我们预计采用率会增加，特别是因为该技术减少了重复抽血和医院就诊的需要。”
萨拉马总结道：“在该设备投入临床使用之前，仍有大量工作要做，包括提高长期稳定性和完成必要的生物相容性研究。”
来源：
阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST)
期刊参考：
塞班，Y.， 和其他人。 (2026)基于适配体的微针传感平台，用于体内药物监测。 设备。 DOI：10.1016/j.device.2026.101205。
Leave a Reply