主題：可實時追蹤血液中單個細胞的穿戴醫(yī)療設備問世


2025年04月27日 08:26 來源： 澎湃新聞
　　體積小巧如手表，但具備非侵入性實時監(jiān)測血液中單個細胞的能力，麻省理工學院（MIT）“納米網絡生物探索”研究團隊最新研發(fā)出一款名為CircTrek的可穿戴醫(yī)療設備。區(qū)別于傳統(tǒng)的“快照式”抽血診斷，CircTrek旨在提供實時動態(tài)監(jiān)測。團隊負責人Deblina Sarkar表示，CircTrek有望在疾病早篩、復發(fā)檢測、感染風險評估及療效監(jiān)控等多個醫(yī)療關鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。相關成果日前已發(fā)表于《Nature Partner Journals: Biosensing》期刊。

　　研究人員指出，連續(xù)性監(jiān)測技術對于抓住關鍵治療窗口相當重要。當前唯一可供臨床使用的實時性監(jiān)測技術為體內流式細胞術，但需要龐大的顯微設備，并要求病人長時間在場。而CircTrek集成了Wi-Fi模塊，未來可實現在家監(jiān)測、實時數據遠程傳輸至護理團隊，從而大幅提升診療效率。

　　該設備的工作原理為熒光標記和激光技術。研究人員介紹，現已有多種標記方法獲得人體使用許可，標記方式為使用抗體熒光染料或通過基因改造，使目標細胞表達熒光蛋白。定向激光束則用來刺激皮膚下被熒光標記的細胞，并借助特制濾光系統(tǒng)降低如心跳等背景噪聲，從而精準提取熒光信號。

　　例如，在CAR-T免疫細胞治療中，患者的免疫細胞就可以被實驗室采集、改造并熒光標記，以對抗癌癥，并通過CircTrek進行實時療效監(jiān)測。研究發(fā)現，治療后患者血液中CAR-T細胞的持續(xù)存在往往意味著更好的治療結果。

　　研究還評估了設備的準確度，CircTrek已在模擬人類皮膚下血流的實驗系統(tǒng)中完成測試，單細胞檢測的準確性已通過高分辨共聚焦顯微鏡驗證。同時，實驗還確認了CircTrek的安全性，結果顯示激光僅使得皮膚升溫1.51℃，遠低于組織損傷閾值。

　　為實現佩戴便捷，團隊還對系統(tǒng)硬件進行了高度微型化設計。激光驅動器、降噪濾波器等核心部件集成于僅42毫米×35毫米的電路板上，使設備的整體尺寸與普通智能手表相仿。其中的熒光傳感器尺寸極小但高度靈敏，能檢測到單個光子的微弱信號。

　　研究人員表示，盡管CircTrek仍需進一步臨床驗證，但其設備參數可根據不同需求靈活調整，未來有望廣泛應用于多種疾病監(jiān)測，為臨床治療提供更實時、精準的數據支持。

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