有次疑似支氣管炎去看病，醫師開了抗生素，在向藥師取藥時記得有這樣的對話。
藥師: ⸢你這個固定時間要吃，每七小時吃一次(?) ⸥
我:⸢為什麼呢?⸥
藥師:⸢因為血液中要維持固定的抗生素濃度，所以每隔幾小時就要吃一次。⸥ ⸢還有，感覺好了沒有症狀也要繼續把藥吃完!⸥
維持抗生素在體內濃度
抗生素服用時很常要求在血液中保持穩定的濃度，但是患者不會知道血液中抗生素的濃度啊，所以要求要固定間隔幾小時就要吃藥一次。這在嚴重受感染的患者用藥上特別重要，如果能快速知道血液中的濃度，就可以適當給藥，而不會給太多造成抗生素濫用，或者給太少藥效不足。
抗生素檢測生物晶片
近期一篇在Advanced Materials 的研究，由University of Freiburg 的生物技術專家和工程師所發表，提出了一款多工晶片，可以同時量測數個呼氣時的待測樣本和測試物質。是一種微流體晶片，原理基於一種合成蛋白，可以和抗生素反應以產生電流變化。
這個微流體生物晶片帶有的蛋白能識別出β-內醯胺類抗生素，例如像是盤尼西林（Penicillin）。如此，待測的抗生素和有酵素結合的β-內醯胺彼此競爭要和這種細菌蛋白結合，這個競爭結合的過程會產生電流，如果待測樣本中有越多的目標待測的抗生素，就有越少的酵素產物產出，也就導致較低的電流。
研究員將這款生物晶片感測器用在給予抗生素的實驗豬身上，將其血液、血漿(plasma)、尿液、唾液和呼吸樣本都進行抗生素濃度測試。測試結果發現，在豬的血漿中測出的抗生素濃度和標準醫學實驗室測試的同樣精確。而能夠用呼吸來檢測抗生素，是很大的突破，因為之前要在呼吸的樣本中量測到抗生素濃度幾乎不可能。
面罩+生物感測器
從患者個呼吸樣本中就能量測到血漿中的抗生素濃度，可以幫助醫生在治療嚴重感染，像是敗血病或者器官衰竭的患者，適當給予抗生素的治療。過量的抗生素治療可能造成細菌突變，導致給予再多的抗生素都沒有效。臨床上，除了希望可以快速地知道細菌的種類，也希望能即時地偵測抗生素濃度。但是要怎麼收及患者呼吸時所產出的生物樣本呢?
當然是面罩啦!這群研究員的另外一個研究案，就是電化學測試紙，可以放在特殊設計的面罩內，患者只要戴上這個面罩呼吸，這個感測試紙能接觸到呼出的氣體，達成連續監測呼氣中抗生素濃度的目的。
聽起來很複雜?整體概念大概就是，這個研究團隊開發一種電化學的微流體晶片，可以從患者呼吸過程中檢測出抗生素的濃度，而這個濃度值能和患者血液中的抗生素有個關聯性。假使這樣的產品能做出來，在臨床上就能簡單快速地知道患者血液中的抗生素濃度，提供醫師在給藥上的參考，對嚴重細菌感染的患者進行精準投藥，以避免濫用抗生素造成的抗藥性。
參考文章: Universität Freiburg, Advanced Materials
圖片來源:Canva Pro/生醫人網摘 編輯
