伊马替尼作为治疗白血病和胃肠间质瘤的抗癌药物,其治疗窗口狭窄,患者对药物的敏感性和耐药性差异大,因此需要监测血药浓度以确保疗效并减少并发症。本技术提出了一种基于纳米多孔电化学适配体的传感器,用于快速检测血液中伊马替尼的浓度。通过分子对接和圆二色性筛选,得到适配体Apt-37,构建了能在0.1μM至1mM范围内检测伊马替尼的传感器,为精准医疗提供了有效工具。
背景技术
伊马替尼(Ima)是一种小分子蛋白酪氨酸酶抑制剂,目前是一种靶向药物,用于治疗慢性粒细胞白血病和急性淋巴细胞白血病以及晚期胃肠道间质间质肿瘤。伊马替尼及其盐类(Ima-S),如甲磺酸伊马替尼或盐酸伊马替尼,是一种片剂或胶囊类的口服药物,可阻断多种蛋白激酶,用于治疗慢性髓性白血病或者是恶性胃肠道间质肿瘤患者;目前的Ima-S临床标准剂量为400-600 mg/d,但一些临床试验表明,Ima-S≤1000 ng/mL(1.7 μM)的血药浓度存在药物暴露不足的风险,可导致患者治疗延迟和抑制疾病进展;如果增加使用几年,当血液浓度中Ima-S≥3180 ng/mL(5.4 µM)时又可能会增加药物毒性风险,增加患者发生血液不良事件的几率,因此合理控制患者血液药物Ima-S暴露浓度至关重要。此外,由于患者个体差异较大,患者对Ima-S的耐受性差异较大,检测患者的血药浓度并为患者提供合适的药物浓度窗口对于实现临床个体化、精准化治疗具有重要意义。
现有技术中检测Ima-S血液浓度的方法通常包括液相色谱-质谱法(LC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱法(GC-MS)。但这些方法都存在一定的使用局限性,如样品预处理复杂、检测时间长、仪器成本高、对检测人员的要求高等。近年来,研究人员也陆续开发了一些其他替代检测方法,如基于材料基表面的增强拉曼散射(SERS)传感平台和电化学传感器等,但这些传感器的材料制备步骤繁琐,稳定性和选择性差。因此,开发一种便宜操作、选择性灵敏稳定的新型的检测方法是当下面临的一个巨大的挑战。
在生物传感器领域,目标识别元素的选择至关重要。抗体和核酸适配体作为生物传感器不可或缺的分子识别元件,具有特异性好、敏感性高的优点。与核酸适配体相比,抗体有许多局限性,如生产成本高、批次间变异大、易受温度影响和不可逆性。相比之下,核酸适配体具有较高稳定性、不易受环境干扰、保存时间长、易于修饰等特点;进一步地,核酸适配体作为一种单链寡核苷酸,可以与各种靶点结合,如小分子、蛋白质、细胞甚至组织等,适配应用领域更广。鉴于核酸适配体的上述优势,已被研究人员大量应用于生物分析和生物医学领域的,并已成为抗体的优良替代品。同时,将核酸适配体和电化学结合在一起的电化学适配体(E-AB)传感器,不仅具有核酸适配体的优点,还具有电化学的优点,如分析时间短,无需昂贵而复杂的仪器,操作方便。
实现思路