可穿戴设备能实时检测血液内单个细胞
2025-04-28 08:35
▲CircTrek设备持续监测血管中内的循环细胞,实现实时且无创的健康跟踪。图片来源:《生物传感》杂志
科技日报记者 刘霞
美国麻省理工学院团队开发出一款名为CircTrek的可穿戴医疗监测设备。这款仅有智能手表大小的装置,能实时检测血管内流动的单个细胞,实现对人体循环细胞的持续监测。最新设备将显著提升疾病早期诊断、复发监测、感染风险评估及治疗效果追踪等医疗环节的效能。相关研究成果发表于新一期《生物传感》杂志。
与传统血液检测提供的“瞬时快照”不同,CircTrek实现了细胞活动的实时评估。现有的大型流式细胞仪虽然也能持续监测,但需占用整个房间,且患者必须长时间固定检测。CircTrek不仅体积小巧,还配备Wi-Fi模块,患者居家即可完成监测,数据能实时传输至医疗团队。
CircTrek设备的工作原理颇具巧思:首先通过荧光标记技术对目标细胞进行标识,这些标记技术包括应用抗体染料或基因工程荧光蛋白,甚至现有临床标记方法。随后设备发射聚焦激光束,激发皮下流动细胞的荧光信号,其精密设计的滤波系统能有效滤除心跳等生理噪声,精准捕获荧光细胞的信号。
为实现设备微型化,团队将激光驱动器和噪声滤波器等核心部件集成在仅42毫米×35毫米的电路板上,最终使CircTrek的尺寸与智能手表大致相当。检测标记细胞荧光信号的传感器不仅“体型娇小”,且灵敏度极高,可检测单光子级别的光信号。
在模拟人体环境的测试中,CircTrek展现出卓越性能。体外实验表明,该设备单细胞检测准确度与专业共聚焦显微镜相当。安全性测试显示,设备工作时皮肤升温仅1.51℃,远低于组织损伤阈值。
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