可植入生物可吸收光学传感器实现阿霉素体内原位药代动力学实时监测

化疗药物精准监测迎来革新！意大利研究团队开发出超薄生物可吸收传感器，通过PSiO2-HSA系统实现皮下组织阿霉素（Doxo）浓度实时追踪，灵敏度达3 ng/ml，配合可穿戴电子贴片无线传输数据，为肿瘤治疗提供全新监测方案。

　　

化疗作为癌症治疗的重要手段，其疗效与毒性间的平衡始终是临床面临的重大挑战。传统血药浓度监测方法存在时空分辨率不足、无法反映肿瘤局部药物浓度等问题，而现有植入式传感器又面临生物相容性和降解性的双重考验。阿霉素（Doxorubicin）作为治疗白血病、乳腺癌等多种癌症的基石药物，其心脏毒性等副作用与剂量密切相关，但现有技术难以实现治疗窗口期的精准把控。

针对这一临床痛点，意大利研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表突破性成果，开发出厚度仅5 μm的全生物可吸收光学传感器。该传感器基于纳米多孔氧化硅（PSiO_{2</sub）膜和人血清白蛋白（HSA）受体系统，通过放大阿霉素自身荧光信号100倍，首次实现皮下组织游离药物浓度的实时监测。配合可重复使用的电子贴片，数据可无线传输至移动终端，为临床决策提供即时依据。}

关键技术包括：1）电化学蚀刻结合热氧化制备纳米多孔PSiO₂膜；2）气相沉积APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）和戊二醛交联固定HSA生物受体；3）聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）载体实现柔性支撑；4）可穿戴电子系统集成450/455 nm激发LED与520 nm截止滤光片光电二极管；5）使用C57BL6/J和CD1小鼠模型进行3个月生物相容性验证。

研究结果显示：传感器在模拟间质液（ISF）中线性范围0.1-2 μg/ml，检测限3 ng/ml，较裸PSiO₂膜灵敏度提升14倍。通过特异性结合实验证实，该传感器仅响应游离态阿霉素（占总量40%），且不受紫杉醇（PA）、环磷酰胺（CY）等联合用药干扰。体内实验表明，静脉注射10 mg/kg阿霉素后，皮下药物浓度3小时达峰值4.02 μg/ml，48小时内完成代谢，与已知药代参数相符。生物相容性评估显示，植入3个月后传感器完全降解为硅酸，未引起ALT（丙氨酸转氨酶）异常或组织病理学改变。

讨论部分强调，这项研究突破传统监测方法的三大局限：1）空间上实现肿瘤局部药物浓度监测；2）时间上提供连续动态数据；3）材料上避免二次手术取出。虽然当前传感器寿命仅4天，但已覆盖单次化疗周期监测需求。未来通过调整PSiO₂孔径和受体类型，该平台可扩展至其他荧光药物的监测。研究者特别指出，该技术对术后局部复发监测和不可切除肿瘤的用药指导具有重要临床价值，为精准医疗提供全新工具。