本發(fā)明涉及藥物分析,尤其是涉及一種人體內(nèi)血藥濃度的檢測方法。
背景技術(shù):
1、納米生物檢測是基于具有特殊性能的納米材料和納米結(jié)構(gòu)所建立的生物檢測方法和技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的檢測方法,納米生物檢測往往具有檢測靈敏度高、特異性強(qiáng)、多靶標(biāo)同時檢測以及快速即時檢測等優(yōu)勢。同時,手性是生物體系中的一個獨(dú)特現(xiàn)象?:從簡單的氨基酸、糖類到具有多級結(jié)構(gòu)的多肽再到生物大分子蛋白質(zhì)和核酸都表現(xiàn)出單一的手性結(jié)構(gòu)。生物體系的手性特征不僅決定了生物分子之間相互作用的特異性,進(jìn)而也影響了生物體系的一系列過程。近年來,手性納米材料因其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用于生物分子的檢測與識別。除此之外,手性納米材料的生物安全效應(yīng)是其應(yīng)用于生物體系的先決條件,因而也逐步受到人們的關(guān)注與研究。而手性在生物體內(nèi)廣泛存在,許多疾病的標(biāo)志物與手性息息相關(guān),因此手性材料在生物領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
2、監(jiān)測血藥濃度對于確保藥物治療的安全性和有效性至關(guān)重要,首先,不同個體對藥物的吸收、分布、代謝和排泄可能存在顯著差異。通過監(jiān)測血藥濃度,醫(yī)生可以調(diào)整藥物劑量,以適應(yīng)個體的特定需要,例如,個體遺傳差異可能影響藥物代謝酶的活性,導(dǎo)致不同患者對同一藥物的反應(yīng)不同。監(jiān)測血藥濃度有助于考慮這些遺傳因素,優(yōu)化治療方案。其次,由于某些藥物的治療窗口較窄,即有效濃度與毒性濃度之間的差距很小。監(jiān)測血藥濃度有助于避免藥物過量,減少潛在的毒性反應(yīng)和副作用。確保藥物濃度維持在有效范圍內(nèi),可以提高治療效果,減少治療失敗的風(fēng)險。而且,當(dāng)患者同時使用多種藥物時,可能會發(fā)生藥物相互作用,影響藥物的血濃度。監(jiān)測可以幫助識別這些相互作用,并及時調(diào)整治療方案。另外,監(jiān)測血藥濃度可以反映患者的代謝狀態(tài),如肝腎功能,這些因素都會影響藥物的清除速率。對于需要長期用藥的患者,定期監(jiān)測血藥濃度有助于長期管理治療方案,確保持續(xù)的療效和安全性。同時也考慮到兒童、老年人、孕婦以及肝腎功能不全的患者可能需要特別的劑量調(diào)整,監(jiān)測血藥濃度對于這些特殊人群尤為重要。
3、臨床監(jiān)測是通過相關(guān)設(shè)備對患者生命體征及生理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時和連續(xù)的物理檢測或化學(xué)檢驗(yàn),并以數(shù)據(jù)或圖像形式呈現(xiàn)出來,為診斷和治療提供依據(jù)。目前臨床上缺乏直接、準(zhǔn)確反映患者體內(nèi)血藥濃度的方式。在過去利用化學(xué)材料進(jìn)行體液監(jiān)測的常用方法包括質(zhì)譜分析、熒光檢測等等,但這些方法往往伴隨著耗時長、成本高、對樣本要求高等缺點(diǎn),且傳統(tǒng)血液檢測需要在取血后對血液樣本進(jìn)行離心,十分耗時,無法適用于臨床血藥濃度的實(shí)時監(jiān)測。
4、目前流行的基于電化學(xué)的傳感器測量高度特異性電極表面的電流或電位以轉(zhuǎn)換分析物濃度,已經(jīng)能夠連續(xù)跟蹤體液中的一些電解質(zhì)、代謝物(如乳酸鹽和葡萄糖)和藥物;然而,這些傳感器通常限于一次檢測一種分析物。且檢測過程繁雜而不是集成式,無法成立一個集成式的監(jiān)測體系,為了獲得動態(tài)的完整監(jiān)測,將幾種感測機(jī)制和檢測方法組合到一個傳感平臺中是必要的,但具有挑戰(zhàn)性。
5、因此,本發(fā)明的目標(biāo)是開發(fā)一種具有通用目標(biāo)特異性而不是只有一個目標(biāo)的新傳感器,從而能夠同時跟蹤多個目標(biāo),然而,找到一種更加精準(zhǔn)、可視化、更容易投入臨床使用的血藥濃度監(jiān)測方式仍然十分具有挑戰(zhàn)性,也是生命健康領(lǐng)域研究人員十分關(guān)注的熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種人體內(nèi)血藥濃度的檢測方法,本發(fā)明提供的方法可以靈敏檢測到血液中低濃度的藥物的基底,并且具有良好的信號再現(xiàn)性與均勻性,同時擁有低的檢測限,并將其與可分離血漿的微流控芯片集成起來形成一個成熟的監(jiān)測體系,從而實(shí)現(xiàn)在血藥濃度檢測中的應(yīng)用,本發(fā)明通過集成可分離血漿的微流控芯片以及高手性光學(xué)活性的基底從而實(shí)現(xiàn)快速、精確的血藥濃度監(jiān)測。
2、本發(fā)明提供了一種人體內(nèi)血藥濃度的檢測方法,包括如下步驟:
3、a?)將藥品標(biāo)準(zhǔn)品至于基底表面,采用拉曼光譜進(jìn)行檢測,得到標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜;
4、b)采用微流控芯片對血液進(jìn)行采集,采用拉曼光譜進(jìn)行檢測,得到血液中的拉曼指紋圖譜,與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對照,得到血藥濃度。
5、本發(fā)明提供的人體內(nèi)血藥濃度的檢測方法首先制備基底。
6、本發(fā)明所述基底為具有手性光學(xué)活性的納米螺旋銀基底。
7、在本發(fā)明中,優(yōu)選利用掠角沉積技術(shù)制作具有手性光學(xué)活性的納米螺旋銀基底。
8、在本發(fā)明中,所述基底的制備方法包括:利用掠角沉積技術(shù)制作具有手性光學(xué)活性的納米螺旋銀基底。
9、所述沉積速率為0.3nm/s;所述納米螺旋銀基底的理論螺距為150nm、理論直徑為70nm、理論長度為856.64nm。
10、本發(fā)明人創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn),對比同參數(shù)條件下的棒狀納米銀基底,具有螺旋結(jié)構(gòu)的手性基底的表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)更好,具有更低的檢測限以及更好的重復(fù)效果。
11、將藥品標(biāo)準(zhǔn)品至于基底表面,采用拉曼光譜進(jìn)行檢測,得到標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜。
12、將藥品標(biāo)準(zhǔn)樣品滴在手性基底的表面,待干燥后,將手性基底置于便攜式拉曼激光光源之下,將激光光源的功率調(diào)至10mw。
13、所述拉曼光譜的激光功率是10mw,平均時間是1s,激光光源的波長為785nm,積分時間為3000。
14、本發(fā)明對于檢測能夠抵抗基質(zhì)界面效應(yīng)的復(fù)雜樣品具有優(yōu)勢,基于手性納米材料與病人血液樣本的表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)將病人體內(nèi)藥物濃度與拉曼信號強(qiáng)度相關(guān)聯(lián),具有特殊結(jié)構(gòu)的手性納米材料作為表面增強(qiáng)拉曼散射基底可以靈敏地捕捉到患者血液內(nèi)低濃度的藥物含量并以圖譜信號展示,由于每個藥物分子都具有獨(dú)特的sers光譜,血漿中提取的目標(biāo)可以通過我們的傳感器進(jìn)行“指紋識別”。通過使用該傳感器,作為概念驗(yàn)證研究,可以實(shí)時跟蹤人體內(nèi)藥物濃度的變化,以獲得個體的藥物代謝概況。通過觀察拉曼信號強(qiáng)度來直接反映患者體內(nèi)的不同藥物含量,從而實(shí)現(xiàn)血藥濃度的監(jiān)測,有助于實(shí)現(xiàn)精確化代謝評估。
15、本發(fā)明制備微流控芯片。
16、按照本發(fā)明,所述微流控芯片包括載玻片和設(shè)置于載玻片上的pdms塊;
17、所述pdms塊上設(shè)置有血液入口、收集端和血液出口;連接血液入口和收集端的細(xì)管道;連接血液入口和血液出口的主管道;所述收集端設(shè)置有基底。
18、如圖10所示,其中1為血液入口,2為載玻片,3為pdms塊,4為收集端,5為血液出口。
19、其中,所述主通道110μm寬、10μm深,細(xì)管道2μm寬、1.2μm深。
20、本發(fā)明微流控芯片由pdms和載玻片粘合而成,pdms塊內(nèi)有兩段粗細(xì)、深度不同的毛細(xì)通道、過濾梳、血液入口和血漿收集區(qū)域。
21、最初,通過光刻技術(shù)制作了一個硅片主模具,硅模具的管道圖案為110μm寬、10μm深的主通道以及2μm寬、1.2μm深的細(xì)管道,將pdms(pdms中a膠和b的比例為10:1體積比)倒在硅主模具上,并在100°c下固化60分鐘,然后小心地從硅主模上剝離。然后切割出血液入口、血漿收集和廢液收集的區(qū)域。?最后,將載玻片和pdms放入等離子體清潔器中1分鐘,隨后將等離子體活化的pdms被放置在玻璃上,將粘合的pdms和玻璃片密封并放進(jìn)60℃的烘箱加固處理1h后取出形成密閉牢固的微流控芯片。
22、本發(fā)明采用微流控芯片對血液進(jìn)行采集具體包括:將血液樣本放入微流控芯片的血液入口,待血液流經(jīng)主管道和細(xì)管道后,分離的血漿進(jìn)入收集端,待血漿吸附在樣品上并凝固后即可檢測。
23、通過照射到集成到微流控芯片上的手性基底上的藥品的激發(fā)光源散射回來后的光源信息,得到此藥品的獨(dú)特的拉曼指紋圖譜信息。
24、本發(fā)明所述藥品標(biāo)準(zhǔn)品的溶劑為水;所述藥品標(biāo)準(zhǔn)品的濃度為最優(yōu)濃度級別1mg/ml~10mg/ml。
25、具體可以為1mg/?ml、2mg/?ml、3mg/?ml、4mg/?ml、5mg/?ml、6mg/?ml、7mg/?ml、8mg/?ml、9mg/?ml、10mg/?ml;或者上述任意二者之間的范圍值。
26、本發(fā)明所述藥品包括瑞芬太尼、阿曲庫銨、甲潑尼龍琥珀酸鈉或羅庫溴銨中的一種。
27、按照本發(fā)明,所述瑞芬太尼的拉曼圖譜中的特征峰位于375.39cm-1、713.71cm-1、835.09cm-1、948.54cm-1、1026.68cm-1、1444.09cm-1;
28、所述甲潑尼龍酸鈉的拉曼圖譜中的特征峰位于314.75cm-1、610.68cm-1、688.06cm-1、922.14cm-1、1000.81cm-1、1052.37cm-1、1287.85cm-1、1396.05cm-1、1602.3cm-1;
29、所述羅庫溴銨的拉曼圖譜中的特征峰位于377.9cm-1、853.11cm-1、1130.49cm-1、1604.12cm-1;
30、所述阿曲庫銨的拉曼圖譜中的特征峰位于405.42cm-1、550.22cm-1、666.96cm-1、853.35cm-1、957.3cm-1、1140.92cm-1、1378.58cm-1、1585.92cm-1。
31、應(yīng)用本發(fā)明的檢測技術(shù)可以得到各類純藥品的圖譜信息,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜信息庫,作為標(biāo)準(zhǔn)樣本對照患者的血液樣本中的未知藥品的拉曼圖譜,同時,應(yīng)用本發(fā)明的集成微流控芯片檢測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速的血漿分離,縮短了從血液采集到血漿分析的時間,加快了診斷過程。且表面增強(qiáng)拉曼散射的檢測原理允許使用微量的血液樣本進(jìn)行血漿分離,這對于需要多次抽血檢測的患者尤其有益,如嬰幼兒或貧血患者。與目前傳統(tǒng)的臨床血藥濃度監(jiān)測相比,基于手性基底的便攜式拉曼檢測具有樣本量小、檢測速度快、可視化強(qiáng)、精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢,且拉曼圖譜的峰寬窄,不同藥品的指紋圖譜信息之間不會相互干擾,可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的藥物檢測。便攜式芯片技術(shù)更是允許在臨床現(xiàn)場或偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行血液樣本的處理和分析,擴(kuò)大了醫(yī)療服務(wù)的覆蓋范圍。