Microneedle-biosensor genau erkennt, Patienten, die Antibiotika Ebenen in Echtzeit
Kleine, nicht-invasive Flecken auf der Haut getragen kann genau erkennen, die Ebenen von Medikamenten in einen Patienten, entsprechend der Genauigkeit der aktuellen klinischen Methoden.
In einer kleinen klinischen evaluation, die Forscher am Imperial College London haben erstmals gezeigt, wie Mikronadel-Biosensoren können zum überwachen der änderung der Konzentration von Antibiotika.
Ihre Ergebnisse, heute veröffentlicht in The Lancet Digital Health, zeigen die sensoren ermöglichen die Echtzeit-überwachung von änderungen in der Antibiotika-Konzentration in den Körper, mit ähnlichen Ergebnissen die Ergebnisse von Blut-tests.
Das team glaubt, dass die Technologie könnte sich ändern, wie Patienten mit schweren Infektionen behandelt, die zeigt, wie schnell Ihre Körper ‚benutzen‘, bis Medikamente, die Sie gegeben sind. Die Forscher fügen hinzu, dass, wenn zukünftige Entwicklung und den Test als erfolgreich erweist und die Technologie erreicht die Klinik, es könnte helfen, senken Sie die Kosten für den NHS, reduzieren Medikamenten-resistenten Infektionen und zu einer Verbesserung der Behandlung für Patienten mit lebensbedrohlichen Infektionen und verbessern das management von weniger seriöse.
Sie fügen hinzu, dass Biosensoren könnten reduzieren die Notwendigkeit für Blut-Probenahme-und-Analyse als auch bieten mehr effiziente, personalisierte Medikamentenverabreichung, die potenziell geliefert werden außerhalb von Krankenhäusern für ambulante Patienten.
Dr. Timothy Rawson, vom Imperial Department of Infectious Disease und wer führte die Forschung, sagte: „Mikronadel-Biosensoren halten ein enormes Potenzial für die überwachung und Behandlung der sickest der Patienten. Wenn Patienten im Krankenhaus behandelt werden, um schwere bakterielle Infektionen die einzige Möglichkeit, die wir haben, zu sehen, ob Antibiotika geben wir Ihnen arbeiten, ist zu warten und sehen, wie Sie reagieren, und machen Sie regelmäßig Blutproben zu analysieren Niveau der Medikamente in Ihrem system—aber das kann dauern.
„Unsere Biosensoren könnten helfen, das zu ändern. Mit einem einfachen patch auf die Haut des Armes oder potenziell an der Stelle der Infektion, könnte es uns sagen, wie viel von einem Medikament wird verwendet durch den Körper und versorgen uns mit wichtigen medizinischen Informationen, in Echtzeit.“
Mikronadel-Biosensoren verwenden eine Reihe von mikroskopischen „Zähne“ in die Haut eindringen und erkennen von änderungen in der Flüssigkeit zwischen den Zellen. Diese Zähne wirken als Elektroden zur Ermittlung von änderungen im pH-Wert und können beschichtet werden mit Enzymen, die reagieren mit einem Medikament der Wahl, die änderung des lokalen pH-Wert des umgebenden Gewebes, wenn die Droge vorhanden ist.
Die Technologie verwendet wurde, für die kontinuierliche überwachung des Blutzuckers, aber die Imperial-Gruppe wurde zum ersten mal gezeigt, Ihr Potenzial für den Einsatz in der überwachung von Veränderungen in Droge-Konzentrationen.
In einem kleinen proof-of-concept-Studie, die Imperial-team erprobt die sensoren in 10 gesunden Patienten wurden Dosen von penicillin. Sensor-patches (1.5 cm sq) gelegt wurden, auf Ihre Unterarme und angeschlossen an Monitore, mit Messungen, die Häufig 30 Minuten vor dem Erhalt der oralen penicillin, um vier Stunden später. Blutproben wurden zu den gleichen Zeitpunkten vergleichen.
Die Daten von neun Patienten zeigte, dass die sensoren konnte genau erkennen, die änderung der Konzentration von penicillin im Körper der Patienten. Die Forscher fanden, dass, während penicillin-Konzentrationen variierte von patient zu patient, die insgesamt die Messwerte aus den Biosensoren waren ähnlich denen von Blut-Proben zeigen eine deutliche Abnahme in der Wirkstoffkonzentration über die Zeit.
Nach dem team, die frühen Ergebnisse positiv sind, aber Sie erklären die Studie ist limitiert durch die sehr kleine Stichprobengröße und die wurde nur getestet auf einem einzigen Antibiotikum, bei gesunden Patienten.
Die Forscher erklären, dass zusammen mit weiteren Testverfahren, die in größeren Gruppen von Patientinnen zu stärken, die ersten Ergebnisse, Sie werden schauen, um zu sehen, wie die sensoren helfen bei der Optimierung der Dosierung von penicillin und ähnliche Antibiotika. Sie fügen hinzu, dass die sensoren bilden die Grundlage für ein „closed-loop-system“, wie eine insulin-Pumpe—wo werden Antibiotika verabreicht, um Patienten und Ebenen kontinuierlich überwacht, um sicherzustellen, dass Sie erhalten eine ausreichende Dosis.
Professor Tony Cass, von der Abteilung von Chemie, sagte: „Dieses kleine, early-stage-Studie hat gezeigt, dass die sensor-Technologie ist so wirksam wie der gold-standard der klinischen Untersuchung bei der Erkennung von änderungen der Konzentration von penicillin im menschlichen Körper. Wenn weiter entwickelt wird, könnte diese Technologie ausschlaggebend für die überwachung und Behandlung von Patienten mit schweren Infektionen. Weiter verbreitet, könnte es verwendet werden, um zu überwachen, viele andere Drogen und Personalisieren die Behandlung in vielen Erkrankungen“
Entwickelt wurde die Technologie durch Forschung unterstützt durch Mittel aus dem National Institute for Health Research (NIHR) und Fondation Merieux. Freiwillige Helfer wurden rekrutiert und behandelt, in der NIHR Imperial Biomedical Research Centre am Imperial College Healthcare NHS Trust. Diese gemeinsame Arbeit wird weiter vorangetrieben werden durch das Imperial National Centre für die Antimikrobielle Forschung und Optimierung (CAMO)
Professor Alison Holmes vom Imperial Department des Ansteckenden Krankheiten und Direktor des NIHR Health Protection Research Unit in HCAI und AMR im Imperial und die CAMO, sagte: „Diese Technologie ist ein Beispiel für die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftler, Mediziner und Ingenieure gehen in Institutionen in ganz Großbritannien, was könnte sich ändern, die Art, wie wir Patienten zu behandeln. Antibiotika-Resistenz und Medikamenten-resistente Infektionen gehören zu den größten Bedrohungen für die menschliche Gesundheit in der Welt von heute.“
Professor Holmes fügte hinzu: „Technologische Lösungen wie unser microneedle biosensor könnte sich als entscheidend bei der Verbesserung, wie wir Sie verwenden und schützen das arsenal der lebensrettende Antibiotika, die wir zur Verfügung haben, um Patienten zu behandeln. Letztendlich sind diese Arten von multidisziplinären Lösungen führen könnte, die auf frühere Erkennung und bessere Behandlung von Infektionen, die helfen, mehr Leben zu retten und schützen diese wertvolle Medikamente für die kommenden Generationen.“
