設計指南包括了在制備伏安型生物傳感器時如何處理干擾信號。

大多數(shù)口服藥物很容易進入汗液，這使汗液傳感器可以成為追蹤藥物代謝的得力助手。但是監(jiān)測汗液中的藥物所存在的一大陷阱是來自氨基酸等電活性分子的干擾，這些分子可以掩蓋所需的藥物信號。據(jù)麥姆斯咨詢報道，研究人員提出了創(chuàng)建電活性藥物傳感器的設計指南，以用于汗液監(jiān)測，其中包括了如何避免或繞過干擾分子的策略。該指南幫助他們創(chuàng)建了一種有效的傳感器來監(jiān)測雙嘧達莫，一種心臟手術后使用的藥物。

由于體重、年齡、其他藥物、飲食和患者獨特的身體新陳代謝都會影響服藥后的體內(nèi)藥物濃度，因此某些藥物的準確給藥劑量可能會變得較為困難(尤其是嬰兒和老年人)。病人可以接受定期血液測試以監(jiān)測藥物濃度水平，但是患者和醫(yī)生都期盼一種更快且無創(chuàng)的方法。來自加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的Sam Emaminejad表示，如果制作正確，可穿戴汗液傳感器可以讓患者無痛地知道下一次服藥的安全時間。

一些可穿戴汗液傳感器的原型通過離子選擇電極測量電解質(zhì)，或借助酶等探針檢測葡萄糖、乳酸鹽和其他生物標志物。Emaminejad指出，口服藥通常沒有現(xiàn)成的探針，但具有電活性，也就意味著它們可以通過伏安法直接在汗液中進行測量，且無需探針。伏安傳感可以同時檢測多種藥物。

伏安汗液傳感器可以檢測汗液中的藥物，研究人員提出了如何避免汗液本身所帶來的干擾

但是伏安法藥物檢測必須謹慎進行，Emaminejad提醒道。汗液中的任何電活性分子，尤其是天然存在的四種氨基酸和尿酸，都可以隱藏或覆蓋目標藥物的峰值。Emaminejad和他的研究團隊提出了一個框架，以設計一款經(jīng)過精心策劃的伏安傳感器，該傳感器在真實汗液中的表現(xiàn)良好。其方法的關鍵是表征其他分子的干擾。

Emaminejad的研究小組充分表征了汗液中五個關鍵混雜因素的背景電流和伏安信號。某些藥物(如雙嘧達莫)的信號落在低電壓窗口，這些干擾分子在該窗口沒有信號，就會使檢測變得容易。但是咖啡因和對乙酰氨基酚等其他成分的信號卻落在與汗液成分信號重疊的窗口中。Emaminejad補充道，在上述情況中，研究人員需要做更多的工作來過濾有害的干擾信號，如通過在傳感器表面增加濾波器或使用算法來分離信號。這項干擾研究幫助他們創(chuàng)建了一款傳感器，可以在天然人體汗液樣本中檢測到雙嘧達莫。

辛辛那提大學(University of Cincinnati)可穿戴技術領域的創(chuàng)業(yè)者Jason Heikenfeld 指出，“研究人員經(jīng)常會忽略傳感器工作時的干擾因素”，他表示，將干擾因素考慮在內(nèi)為制作汗液傳感器奠定了基礎，這種傳感器不僅可用于實驗室，還可以用于人體。

Emaminejad表示，在實際使用這款傳感器之前，需要進行血液和汗液之間的藥物濃度相關聯(lián)的臨床實驗。他希望，未來精心設計的汗液傳感器將能夠?qū)崟r顯示患者的藥物代謝，幫助醫(yī)生精準用藥劑量，并建立個性化藥物反應檔案。