便攜式生物傳感器幫助醫(yī)生患者更好的控制劑量

據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，一支由八位來(lái)自瑞士聯(lián)邦洛桑高等工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)EPFL）學(xué)生組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)明出能夠測(cè)量患者血液中萬(wàn)古霉素的便攜式生物傳感器，幫助醫(yī)生更好地控制劑量并減少有害副作用。他們的技術(shù)最終也可以用于其它抗生素。

在EPFL的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室（Discovery Learning Labs，以下簡(jiǎn)稱(chēng)DLL）——旨在促進(jìn)跨學(xué)科研究的教育設(shè)施，一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的新裝置開(kāi)發(fā)工作正在進(jìn)行中。8位來(lái)自微工程、生物工程和生命科學(xué)的碩士生團(tuán)隊(duì)（命名為SenSwiss）開(kāi)發(fā)出便攜式生物傳感器作為他們參加SensUs比賽的作品，該項(xiàng)目在荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)（Eindhoven University of Technology）舉辦。他們的裝置可以精確測(cè)量患者血漿中的萬(wàn)古霉素濃度，這是一種用作最后治療手段的抗生素。這些信息將幫助醫(yī)生準(zhǔn)確提供所需的藥物量，從而減少有害副作用的發(fā)生。例如，萬(wàn)古霉素會(huì)對(duì)腎臟和聽(tīng)力造成傷害。

生物工程系碩士Alix Faillétaz表示，“去年秋天，我們隨課程一起研究生物傳感器，今天夏天也一直在全天候投入研究。能夠使用DLL使我們的研究變得更加容易，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室內(nèi)擁有許多我們需要的設(shè)備?！边@是EPFL連續(xù)第二年參加SensUs，其團(tuán)隊(duì)將與來(lái)自世界各地的其它12所大學(xué)的學(xué)生展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。領(lǐng)導(dǎo)該團(tuán)隊(duì)的教授Philippe Renaud指出，“該項(xiàng)比賽于3年前啟動(dòng)，其賽制嚴(yán)格，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。他們必須克服一系列問(wèn)題并學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，信任彼此并根據(jù)每個(gè)人的具體技能分派任務(wù)?！?/p>

基于偏振的測(cè)量

SensUs旨在鼓勵(lì)生物傳感器的開(kāi)發(fā)，每年針對(duì)不同的應(yīng)用，最終目標(biāo)始終與測(cè)量對(duì)公共健康有影響的生物標(biāo)志物有關(guān)。該目標(biāo)由包括Renaud教授在內(nèi)的專(zhuān)家小組選出。現(xiàn)有測(cè)量萬(wàn)古霉素的方法需要大量的時(shí)間和血液，以及一臺(tái)價(jià)值數(shù)萬(wàn)瑞士法郎的特殊機(jī)器。EPFL團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建出來(lái)的便攜式生物傳感器只需要幾滴血，在不到5分鐘之內(nèi)就能完成測(cè)量，且成本低于5000法郎。他們的裝置在包含患者血漿和合成肽（氨基酸序列）溶液的均勻混合物的樣品上照射偏振光。

它是如何工作的？Failletaz 解釋道，“我們首先創(chuàng)建了一種能夠與萬(wàn)古霉素特定結(jié)合的肽，然后我們添加了一種熒光化合物。當(dāng)萬(wàn)古霉素與熒光肽結(jié)合時(shí)，肽的移動(dòng)變得緩慢，并且其發(fā)出的光變得越來(lái)越偏振。通過(guò)測(cè)量光偏振度，我們得以計(jì)算患者血液中的萬(wàn)古霉素濃度?！备鶕?jù)Renaud教授的解釋?zhuān)@種方法早已存在，但是從未用于制造便攜式生物傳感器。

在競(jìng)賽中，EPFL團(tuán)隊(duì)不僅會(huì)通過(guò)分析各種樣品來(lái)證明其生物傳感器的有效性，還將展現(xiàn)其在醫(yī)療保健領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力。生命科學(xué)系碩士生David Vilela總結(jié)道，“通過(guò)改變合成化合物，我們發(fā)明的生物傳感器可用于檢測(cè)其它抗生素和生物標(biāo)志物?！?/p>