為了實時監測體內藥物劑量，科學家們想到“智能化”

　　不同的人，對酒精、咖啡的耐受程度不同，所以常會出現千杯不醉和滴酒就倒的大反差。對于藥物而言，同樣也存在鮮明的個體差異，甚至于一個人的最佳藥量可能會導致其他人因為過量而致死。所以，如何精準評估個體的最適劑量對于安全治療很關鍵，例如化療、胰島素注射等等。

　　5月10日，Nature子刊《Nature Biomedical Engineering》在線發表一篇文章，揭示了一種“智能化”藥物監測和輸送系統，它能夠輕松化解“控制個體藥量”的難題。研究團隊證實，這一技術能夠持續調節動物體內的化療藥物水平。

　　這一新型藥物輸送工具由斯坦福大學的電氣工程師H. Tom Soh及博士后Peter Mage帶領團隊完成。“該技術首次實現了實時控制藥物劑量的目標。這是一個新概念，有著廣闊的應用前景。” H. Tom Soh表示道。

　　“智能化”藥物監測和輸送系統

　　這一新型系統由3個部分組成：一個實時的生物傳感器，能夠實現對血液中藥物劑量的持續監測；一個軟件系統，能夠計算身體實際所需的藥量；一個可編程泵，用于釋放足夠的藥物。

　　其中，生物傳感器包含有研究團隊專門設計的配體，它們負責與藥物特異性結合。當藥物分子進入血液循環，配體會與之結合并改變自己的構型。藥物分子越多，改變形狀的配體越多。傳感器會檢測到這一變化，并將信號實時傳遞給軟件系統，它負責計算藥量并控制藥泵，使其釋放所需的藥物。

　　研究團隊將這一技術稱為“閉環系統”：實時監測、實時調整藥量。

　　在動物體內驗證

　　為了檢測該技術的可行性，研究團隊以動物為模型，以化療藥物阿霉素為監測對象，進行了相關試驗。即便動物個體存在生理、代謝差異，但是這一技術卻能夠將它們體內的化藥劑量控制在穩定水平。這是現有藥物輸送系統不能做到的。

　　與此同時，研究人員加入第二種藥物，以便檢測藥物與藥物之間互作對新型設備的影響。結果顯示，該設備依然能夠穩定檢測并維持阿霉素處于安全水平。

　　研究團隊計劃將這一系統“小型化”，以便能夠植入患者體內或者便于其隨身佩戴。目前，該技術還停留在外部設備上，有點類似于一個“智能”的靜脈點滴。生物傳感器大小類似于一個顯微鏡玻片大小，且只適用于化療藥物，不能持續使用。

　　下一步

　　醫生們已經知道，相同的藥物在不同的患者身上可能會產生不同的效果。同時，服用一種以上藥物可能會面臨意想不到的藥物互作。但是迄今為止，我們并沒有很好的對策。

　　如果這一技術能夠很好地應用于患者身上，那么它將產生很大的影響。Soh表示：“舉個例子，如果我們不僅僅能夠檢測、控制血糖水平，還可以控制胰島素、胰高血糖素的水平，那么對于糖尿病患者而言意味著更安全、有效的治療。”借助于這一技術，科學家們可以創建一個電子系統，重塑Ⅰ型糖尿病患者缺陷胰腺的功能。

　　這些美好的暢想需要投入更大規模、更多時間的嘗試，以確保該技術能夠安全、有效的應用于臨床。但是，研究人員相信，它將推進個性化醫療向前邁進一大步！

　　Soh 強調：“監測、控制患者實際需要的藥物劑量，這對于實現個性化治療很有必要。”他認為，該技術有望幫助兒童癌癥患者，因為它們的新陳代謝系統與成年人不同。