PNAS：实时监控药物代谢水平的新设备

目前，测定代谢物的技术已经存在，它们监控葡萄糖、乳酸盐和一些神经递质，但大多只是检测单个分子。最近，加州大学圣芭芭拉分校的Kevin Plaxco、Netz Arroyo及其同事报道了一种设备，可以测定血液中药物、代谢物及其他小分子的水平。这项成果发表在《PNAS》杂志上。

　　

生物通报道  在个性化医疗的时代，研究人员需要了解每位患者如何代谢药物，才能够决定药物剂量和给药时间。不过，这需要对代谢物进行精确且连续地测定。

目前，这样的技术已经存在，它们监控葡萄糖、乳酸盐和一些神经递质，但大多只是检测单个分子。最近，加州大学圣芭芭拉分校的Kevin Plaxco、Netz Arroyo及其同事报道了一种设备，可以测定血液中药物、代谢物及其他小分子的水平。这项成果发表在《PNAS》杂志上。

（图片来自Netz Arroyo）

Plaxco的研究小组将电化学传感器（E-AB）与适体（aptamer）偶联，来检测广泛的目标分子。“我们的方法似乎与适体一样普遍，不过针对不同的目标，你必须要更换对应的适体，”Plaxco指出。

一旦与目标结合，适体经历了构象改变，这使得共价连接的氧化还原报告基团将电子传递到下面的电极。传感器通过类似于血液透析所使用的微孔聚砜膜来避免血细胞，它可以安装在20号的针上。

研究小组将他们的装置植入麻醉大鼠的颈静脉，并实时追踪不同的抗生素和化疗药物的药代动力学，其时间分辨率达到3秒。这足以测量不同大鼠中药物代谢的差异性，以及同一只大鼠药物代谢随时间的变化。当大鼠在笼子中移动时，他们也实现了精确的实时测定。

尽管这种设备可能还需要一段时间，才能被批准用于人体，但Plaxco对此相当乐观。“我们设备上所有的单个组件都是经FDA批准的，而且它比起搏器更小，电流更低，”他说。（生物通 余亮）

原文检索

Real-time measurement of small molecules directly in awake, ambulatory animals

PNAS January 9, 2017