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摘要：剂量限制性毒性和患者之间显著的药代动力学差异常常使得药物难以安全有效地给药。用于监测患者特定药代动力学的分析方法缓慢而繁琐，进一步加剧了这一问题，这些方法不可避免地依赖于抽血和事后实验室分析。为了满足对改进“治疗药物监测”的迫切需求，我们正在开发基于电化学适体 (EAB) 的传感器，这是一种微创生物传感器架构，可以提供实时、秒级分辨率的生物体药物水平测量。EAB 传感器的一个主要优势是它们可推广到各种治疗剂的检测，因为它们不依赖于靶标的化学或酶反应性。然而，迄今为止，已证明可使用体内 EAB 传感器测量的四种治疗药物类别中，有三种与核酸结合是其作用方式的一部分，因此，该方法在多大程度上可以推广到不与核酸结合的治疗药物仍是一个悬而未决的问题。在这里，我们展示了在活体大鼠模型中，在按人体相关剂量给药后，对血浆甲氨蝶呤（一种抗代谢物（作用方式不依赖于 DNA 结合）化疗药物）进行实时体内测量。通过提供数百个药物浓度值，由此产生的秒级分辨率测量成功确定了关键的药代动力学参数，包括药物的消除率、血浆峰浓度和暴露（曲线下面积），精度达到前所未有的 5% 到 10%。凭借这种精度水平，我们可以轻松识别出即使是在健康大鼠中，在给予相同质量调整的甲氨蝶呤剂量的情况下，药物暴露量也存在显著（>2 倍）差异。通过提供实时、秒级分辨的甲氨蝶呤药代动力学窗口，此类测量可用于精确“个性化”这种毒性较大但又至关重要的化疗药物的给药。
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