نظارت مداوم بر دارو توسط حسگرهای پوشیدنی و قابل کاشت:بررسی مروری

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

نظارت مستمر دارو، جایگزین امیدوارکننده‌ای برای استراتژی‌های نظارت بر داروی درمانی فعلی است و پتانسیل قوی برای تغییر شکل درک از تنوع فارماکوکینتیک و بهبود درمان فردی دارد. این بررسی، پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های حسگر زیستی را که از نظارت مداوم دارو در زمان واقعی پشتیبانی می‌­نماید، برجسته می‌گرداند. ما در درجه اول بر روی حسگرهای زیستی مبتنی بر آپتامر، تجهیزات پوشیدنی و کاشتنی تمرکز شده است. رویکردهای به کار گرفته شده در ساخت حسگرهای زیستی تاکید شده است. به زیست سازگاری حسگرها، عملکرد کالیبراسیون، پایداری ویژگی­‌های بلند مدت و کیفیت اندازه­‌گیری نیز توجه شده است. در آخر، چالش‌ها و مسائلی را که باید در نظارت مستمر دارو مورد توجه قرار گیرند، مورد بحث قرار داده تا آن را به ابزاری امیدوارکننده برای درمان فردی تبدیل نمایند. انتظار می‌رود تلاش‌های در حال انجام منجر به فناوری سنجش زیستی داروی قابل کاشت کاملا یکپارچه شود. بنابراین، ممکن است دوره‌ای از مراقبت‌های بهداشتی پیشرفته را پیش‌بینی نموده که در آن زیست تراشه‌ها پوشیدنی و قابل کاشت به طور خودکار دوز دارو را در پاسخ به شرایط سلامت بیمار تنظیم می‌نمایند، بنابراین مدیریت بیماری‌ها و بهبود درمان فردی را ممکن می‌سازند.

نتیجه‌­گیری

پایش مداوم دارو (CDM) برای بهبود قابل توجه نظارت دارو درمانی (TDM) و تغییر شکل درک ما از تنوع فارماکوکینتیک فردی امیدوار کننده است. این امر به درک بهتر کمک می­‌نماید که چگونه غلظت واقعی دارو در بدن با حداکثر دقت تغییر می­‌نماید و اثرات بالقوه داروی معین را بر اندام ها ارزیابی نماید. علاوه بر این، هنگامیکه با کنترل­‌کننده بازخورد ادغام می­‌شود، قادر می­‌سازد تا دوز دارو را در پنجره درمانی خود در پاسخ به تغییرات غلظت دقیقه به دقیقه در داخل بدن تنظیم و حفظ گردد. با توجه به تلاش‌های مداوم در کوچک‌سازی، حسگرهای in vivo با ظرفیت کامل خود به حسگرهای قابل کاشت در سال‌های بعدی تبدیل خواهند شد. همراه با حسگرهای پوشیدنی، آنها به عنوان ابزاری حیاتی برای سنجش بیولوژیکی مداوم غلظت دارو در زمان واقعی عمل خواهند نمود و هدف نهایی مراقبت­‌های بهداشتی دستیابی به نظارت و مدیریت بیماری از راه دور یا حتی خودکار است. بنابراین، اعتقاد براین است که CDM ممکن است به ابزاری در آینده برای دستیابی به درمان فردی پیشرفته تبدیل شود. با این حال، حسگرهای پوشیدنی، قابل کاشت و حسگرهای مبتنی بر آپتامر الکتروشیمیایی (E-AB) هنوز در مراحل اثبات مفهوم خود برای کاربرد در تعیین دارو هستند. تلاش برای قوی‌تر نمودن حسگرها برای استفاده در بیومتریک‌های پیچیده و ادغام بیشتر برای قرار دادن در بدن‌های زنده لازم است. پارامترهای کلیدی برای بهبود استحکام حسگرها شامل ویژگی، حساسیت، تکثیرپذیری، قابلیت استفاده مجدد، پایداری طولانی مدت در برابر رسوب زیستی و زیست سازگاری است. علاوه بر این، چندین موضوع کلیدی باید مورد توجه قرار گیرد تا حسگرها کاربردی­‌تر شوند و ایده CDM به عنوان ابزاری در آینده برای درمان فردی امیدوارکننده­‌تر و امکان پذیر­تر شود.

اولین مسئله، گسترش کاربرد حسگرهای پوشیدنی و E-AB در داروهای بیشتری است که به وضوح نیازهای بالینی خود را در نظارت بر داروهای درمانی برای بهینه‌سازی دوز نشان داده‌اند. این می تواند برای مدیریت انواع بیشتری از بیماری ها بسیار مفید باشد. استراتژی ها ممکن است شامل تولید انواع آپتامرهای با کیفیت بالا برای استفاده در حسگرهای E-AB باشد. موضوع دوم مربوط به صحت بالینی است. صحت بالینی حسگرهای دارویی داخل بدن به تازگی در حیوانات مورد ارزیابی قرار گرفته است. مرحله بعدی اعتبار­سنجی بالینی بر روی انسان است، که در طی آن یکی از مواردی که باید در نظر گرفت تغییر متابولیسم گونه به گونه نسبت به یک داروی معین است. در مرحله بالاتر، اگر قرار است یک حسگر دارویی، در داخل بدن یا بصورت پوشیدنی، وارد بازار شود، آزمایش‌های بالینی گسترده مورد نیاز است. ورود موفقیت‌آمیز حسگرهای گلوکز پیوسته به معاینه بالینی یک سابقه عالی برای یادگیری انتقال فناوری‌های پیشرفته CDM است. آخرین مسئله کلیدی، حجم وسیعی از داده‌های جمع‌آوری‌شده در حین سنجش مداوم دارو است. این به وضوح مستلزم توجه به محرمانه بودن داده­‌های خصوصی و پردازش و مدیریت کلان داده است. در سال­های اخیر شاهد پیشرفت­های انفجاری در هوش مصنوعی (AI) و کاربردهای آن در کشف و توسعه دارو بوده­‌ایم. اهمیت هوش مصنوعی در تبدیل CDM به یک ابزار امیدوارکننده دو جنبه دارد: (1) هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل سیگنال­‌های تولید انبوه در طول عملیات مداوم را با حداکثر سرعت تسهیل می­‌نماید در حالی که به طور خودکار سیگنال­‌های نویز پس­‌زمینه را کاهش می­‌دهد. (2) هوش مصنوعی در پیش‌بینی و تجزیه و تحلیل روابط پیچیده خوب است، و بنابراین، دانشمندان داروسازی قادر خواهند بود داده‌های جمع‌آوری‌شده را به‌طور دقیق استخراج نمایند تا الگوریتم‌های تصمیم‌گیری دقیقی ایجاد نموده که می‌تواند به طور موثر تحقیقات بالینی را هدایت نماید و درمان شخصی را ارائه دهد.

توسعه فناوری‌های CDM مستلزم ترکیب دانش و تخصص چند رشته‌ای بسیاری از حوزه‌هایی مانند علوم دارویی، مهندسی برق، بیوشیمی سطح، نانوتکنولوژی، پزشکی و هوش مصنوعی است. با تلاش مشترک، ما بر این باوریم که CDM عصر مدیریت هوشمند، خودکار، زمان واقعی و مستمر وضعیت بیماران با درمان شخصی دقیق­‌تر را آغاز خواهد نمود.

دانلود فایل : نظارت مداوم بر دارو توسط حسگرهای پوشیدنی و قابل کاشت

Reference:

Bian S, Zhu B, Rong G, Sawan M. Towards wearable and implantable continuous drug monitoring: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2021 Feb 1;11(1):1-4.

DOI: 10.1016/j.jpha.2020.08.001

ترجمه و ویرایش : هانیه میران موسوی