科技日報記者 劉霞
美國麻省理工學院團隊開發(fā)出一款名為CircTrek的可穿戴醫(yī)療監(jiān)測設備。這款僅有智能手表大小的裝置，能實時檢測血管內流動的單個細胞，實現(xiàn)對人體循環(huán)細胞的持續(xù)監(jiān)測。最新設備將顯著提升疾病早期診斷、復發(fā)監(jiān)測、感染風險評估及治療效果追蹤等醫(yī)療環(huán)節(jié)的效能。相關研究成果發(fā)表于新一期《生物傳感》雜志。
與傳統(tǒng)血液檢測提供的“瞬時快照”不同，CircTrek實現(xiàn)了細胞活動的實時評估?，F(xiàn)有的大型流式細胞儀雖然也能持續(xù)監(jiān)測，但需占用整個房間，且患者必須長時間固定檢測。CircTrek不僅體積小巧，還配備Wi-Fi模塊，患者居家即可完成監(jiān)測，數(shù)據(jù)能實時傳輸至醫(yī)療團隊。
CircTrek設備的工作原理頗具巧思：首先通過熒光標記技術對目標細胞進行標識，這些標記技術包括應用抗體染料或基因工程熒光蛋白，甚至現(xiàn)有臨床標記方法。隨后設備發(fā)射聚焦激光束，激發(fā)皮下流動細胞的熒光信號，其精密設計的濾波系統(tǒng)能有效濾除心跳等生理噪聲，精準捕獲熒光細胞的信號。
為實現(xiàn)設備微型化，團隊將激光驅動器和噪聲濾波器等核心部件集成在僅42毫米×35毫米的電路板上，最終使CircTrek的尺寸與智能手表大致相當。檢測標記細胞熒光信號的傳感器不僅“體型嬌小”，且靈敏度極高，可檢測單光子級別的光信號。
在模擬人體環(huán)境的測試中，CircTrek展現(xiàn)出卓越性能。體外實驗表明，該設備單細胞檢測準確度與專業(yè)共聚焦顯微鏡相當。安全性測試顯示，設備工作時皮膚升溫僅1.51℃，遠低于組織損傷閾值。
