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为解决阿霉素（DOX）治疗窗窄、毒性强需精准监测的问题，研究人员基于微流控液滴平台开发 AgNPs@水凝胶微球作为 SERS 底物。结果实现人血清中 DOX 1 - 10? ng?mL?1 线性检测，限 1.0 ng?mL?1，为临床 TDM 提供新途径。
在癌症治疗的 “战场” 上，阿霉素（Doxorubicin, DOX）作为 Anthracycline 类化疗药物，凭借嵌入 DNA 抑制核酸合成、抑制拓扑异构酶 II 等机制，在急性白血病、恶性淋巴瘤、乳腺癌等多种恶性肿瘤的治疗中占据重要地位。然而，它如同一位 “带刺的战士”—— 治疗窗极窄，即便在推荐剂量下，也可能对心脏等健康组织造成严重损伤，长期或过量使用更易引发心脏毒性等不良反应，极大限制了临床应用。如何精准监测其在患者体内的浓度，制定个体化给药方案，成为精准医疗时代亟待攻克的难题。
目前，临床常用的 DOX 检测方法如电化学法、高效液相色谱 - 质谱联用法（LC - MS/MS）等虽灵敏度高，但依赖复杂仪器和繁琐样本前处理，耗时费力；荧光法虽简单灵敏，却受限于有机荧光团宽发射光谱（约 100 nm），难以排除生物基质干扰，且存在荧光标记、自发荧光和光漂白等问题。在此背景下，表面增强拉曼散射（Surface - Enhanced Raman Spectroscopy, SERS）技术因其快速、灵敏、非破坏性的 “指纹” 分析特性，成为潜在解决方案。但传统 SERS 基底中贵金属纳米颗粒（如金、银纳米颗粒）聚集形成的 “热点” 不稳定、不均匀，导致检测重复性和均一性差。而水凝胶微球虽能通过可调孔径选择性排除生物基质中的大分子干扰，但其制备过程中贵金属纳米颗粒易局部聚集，导致拉曼信号不均。
为突破这些瓶颈，研究人员开展了相关研究。文中未明确提及研究机构，研究人员基于微流控液滴平台，构建了聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）基水凝胶微球，将银纳米颗粒（AgNPs）均匀包埋其中，开发出兼具高灵敏度、重复性和分子选择性的 SERS 基底，相关成果发表在《Analytica Chimica Acta》。
研究主要采用以下关键技术方法：
- 微流控液滴平台：设计 PDMS 微流控芯片，结合控制器和 syringe pump，生成单分散乳液液滴，作为制备水凝胶微球的模板，实现对微球尺寸、孔径和单分散性的精准调控。
- 光聚合技术：通过光引发剂 2 - 羟基 - 4' - (2 - 羟基乙氧基) - 2 - 甲基苯丙酮（BACF）引发聚合，将 AgNPs 嵌入 PEGDA 水凝胶微球，形成 AgNPs@微凝胶 SERS 基底。
结果
水凝胶微球的制备与特性
利用微流控液滴平台制备了包埋 AgNPs 的水凝胶微球，其具有三维网状结构，孔径可调。该结构使 AgNPs 在水凝胶颗粒中均匀分散，既保护 AgNPs 免受生物基质影响，增强稳定性和 SERS 信号重复性，又利于形成密集的 SERS “热点”，提升检测灵敏度。同时，可调孔径可排除生物基质中生物大分子的干扰，选择性允许小分子进入。
DOX 的检测性能
采用 AgNPs@微凝胶 SERS 基底，成功实现了人血清中 DOX 的选择性、无标记 SERS 检测。DOX 浓度在 1.0 至 10? ng?mL?1 范围内呈线性关系，检测限低至 1.0 ng?mL?1。
结论与讨论
本研究开发的基于微流控液滴平台的 AgNPs@水凝胶微球 SERS 基底，兼具多重优势：无需复杂样本前处理、样本消耗量少、检测快速灵敏且重复性好。其三维网状结构和可调孔径设计，巧妙解决了传统 SERS 基底 “热点” 不均和生物基质干扰的难题，为 DOX 在人血清中的无标记检测提供了新方法。该技术不仅在 DOX 的治疗药物监测（Therapeutic Drug Monitoring, TDM）中展现出潜力，还为其他小分子药物的检测开辟了新路径，在临床精准医疗领域具有广阔应用前景，有望推动个性化给药方案的进一步发展，为提高癌症治疗效果、减少不良反应提供有力支持。
