科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

美國(guó)麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款名為CircTrek的可穿戴醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備。這款僅有智能手表大小的裝置，能實(shí)時(shí)檢測(cè)血管內(nèi)流動(dòng)的單個(gè)細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體循環(huán)細(xì)胞的持續(xù)監(jiān)測(cè)。最新設(shè)備將顯著提升疾病早期診斷、復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)、感染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及治療效果追蹤等醫(yī)療環(huán)節(jié)的效能。相關(guān)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(cè)提供的“瞬時(shí)快照”不同，CircTrek實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞活動(dòng)的實(shí)時(shí)評(píng)估。現(xiàn)有的大型流式細(xì)胞儀雖然也能持續(xù)監(jiān)測(cè)，但需占用整個(gè)房間，且患者必須長(zhǎng)時(shí)間固定檢測(cè)。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(cè)，數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)傳輸至醫(yī)療團(tuán)隊(duì)。

CircTrek設(shè)備的工作原理頗具巧思：首先通過熒光標(biāo)記技術(shù)對(duì)目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)識(shí)，這些標(biāo)記技術(shù)包括應(yīng)用抗體染料或基因工程熒光蛋白，甚至現(xiàn)有臨床標(biāo)記方法。隨后設(shè)備發(fā)射聚焦激光束，激發(fā)皮下流動(dòng)細(xì)胞的熒光信號(hào)，其精密設(shè)計(jì)的濾波系統(tǒng)能有效濾除心跳等生理噪聲，精準(zhǔn)捕獲熒光細(xì)胞的信號(hào)。

為實(shí)現(xiàn)設(shè)備微型化，團(tuán)隊(duì)將激光驅(qū)動(dòng)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(dāng)。檢測(cè)標(biāo)記細(xì)胞熒光信號(hào)的傳感器不僅“體型嬌小”，且靈敏度極高，可檢測(cè)單光子級(jí)別的光信號(hào)。

在模擬人體環(huán)境的測(cè)試中，CircTrek展現(xiàn)出卓越性能。體外實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)備單細(xì)胞檢測(cè)準(zhǔn)確度與專業(yè)共聚焦顯微鏡相當(dāng)。安全性測(cè)試顯示，設(shè)備工作時(shí)皮膚升溫僅1.51℃，遠(yuǎn)低于組織損傷閾值。