密歇根州东兰辛市-密歇根州立大学的科学家发明了一种监测化学药品浓度的新方法，该方法更有效地将患者的治疗保持在关键的治疗范围内。

随着医学日新月异的发展，在对癌症患者进行化学疗法时仍然有很多猜测。剂量过高会杀死健康的组织和细胞，引发更多的副作用甚至死亡。太低的剂量可能会使癌细胞而不是杀死癌细胞，而不是杀死癌细胞，在许多情况下，它们会变得强大而致命。

生物医学工程学副教授布莱恩·史密斯(Bryan Smith)创建了一个基于磁性粒子成像(MPI)的过程，该过程采用超顺磁性纳米粒子作为造影剂和唯一的信号源，以监控体内-肿瘤部位的药物释放。

史密斯说：“它是非侵入性的，可以使医生立即定量观察药物在体内任何部位的分布情况。”“借助MPI，将来的医生可以看到有多少药物直接进入肿瘤，然后即时调整给药量;相反，如果担心毒性，它还可以提供肝脏，脾脏或肾脏的视野最大限度地减少副作用。这样，它们可以精确地确保每个患者都停留在治疗范围内。”

史密斯(Smith)的团队(包括斯坦福大学的科学家)使用小鼠模型将其超顺磁性纳米粒子系统与常用的化疗药物阿霉素配对。结果发表在最新一期的《Nano Letters》杂志上，表明该纳米复合材料既可作为药物输送系统，又可作为MPI示踪剂。

MPI是一种新的成像技术，它比传统的磁共振成像(MRI)快，并且具有几乎无限的对比度。当与纳米复合材料结合使用时，它可以阐明隐藏在体内深处的肿瘤内的药物传递速率。

随着纳米复合材料的降解，它开始在肿瘤中释放阿霉素。同时，氧化铁纳米簇开始分解，从而触发MPI信号变化。史密斯说，这将使医生更准确地看到在任何深度到达肿瘤的药物数量。

他说：“我们证明MPI信号的变化与阿霉素的释放呈线性相关，准确度接近100%。”“这一关键概念使我们的MPI创新能够监测药物释放。我们使用生物相容性聚合物涂层的氧化铁纳米复合材料的转化策略在未来的临床应用中将很有希望。”

Smith的创新程序已申请了临时专利。此外，史密斯团队创建的纳米复合材料的各个成分已经获得了FDA批准用于人体医学。这应该有助于加快FDA对新监测方法的批准。

他说，随着该过程迈向可能在七年内开始的临床试验，史密斯的团队将开始测试多色MPI，以进一步增强该过程的定量能力，以及阿霉素以外的药物。