洛桑联邦理工学院:使用生物传感器提供个性化剂量的抗生素

驾水客 2018-09-07 23:22:40

一个由8名EPFL学生组成的团队提出了一种便携式生物传感器,可以测量患者血液中万古霉素的含量,使医生能够更好地控制剂量并减少有害副作用。他们的技术 - 为即将到来的SensUs国际比赛开发 - 最终也可用于其他抗生素。

在EPFL的发现学习实验室(DLL) - 旨在促进跨学科研究的教育设施 - 一个开创性的新设备正在开发中。八位硕士生的微型工程,生物工程和生命科学学生联合起来(SenSwiss)开发便携式生物传感器作为他们参加2018年9月7日至8日在荷兰埃因霍温科技大学举办的SensUs比赛。他们的设备可以精确测量患者血浆中万古霉素(一种用作最后手段治疗的抗生素)的用量。这些信息将帮助医生准确提供所需的药物量,从而减少有害副作用的发生。例如,已知万古霉素会对肾脏和听力造成伤害。

“去年秋天我们开始研究生物传感器和我们的课程,今年夏天一直在全职工作。能够使用DLL使我们的研究变得更加容易,因为他们拥有我们需要的所有设备,” AlixFaillétaz,硕士生物工程专业的学生。这是EPFL连续第二年参加SensUs,其团队将面对来自世界各地其他12所大学的学生。“竞赛是在三年前推出的。它真的很苛刻,对学生来说是一个巨大的挑战。他们必须克服一系列问题,学会一起工作,相互信任,根据每个人的具体技能委派任务,”教授说。 Philippe Renaud,他是球队的教练。

SensUs旨在鼓励生物传感器的发展,每年针对不同的应用 - 尽管目标始终与测量对公共健康有影响的生物标志物有关。该目标由包括Renaud教授在内的专家小组选出。现有的测量万古霉素的测试需要大量的时间,大量的血液和一台价值数万瑞士法郎的特殊机器。但是,EPFL团队的便携式生物传感器只需几滴血即可在不到五分钟的时间内完成测量,成本低于5,000法郎。他们的装置在含有患者血浆和合成肽(氨基酸序列)溶液的均匀混合物的样品上照射偏振光。

它是如何工作的?“我们首先创造了一种与万古霉素特异性结合的肽,然后我们添加了一种荧光化合物,”Faillétaz说。“当万古霉素与荧光肽结合时,肽的运动减慢,并且它发出的光变得越来越偏振。通过测量光偏振的程度,我们可以计算患者血液中的万古霉素浓度。”根据Renaud教授的说法,这种方法已经存在,但从未用于制造便携式生物传感器。

在竞赛中,EPFL团队不仅要通过分析各种样品来证明其生物传感器的功效,还要证明其对医疗保健行业及其市场潜力的益处。“通过改变合成化合物,我们的生物传感器可用于检测其他抗生素和生物标记物,”生命科学硕士生David Vilela说。

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