可实时追踪血液中单个细胞的穿戴医疗设备问世—新闻—科学网

体积小巧如手表，但具备非侵入性实时监测血液中单个细胞的踪血能力，麻省理工学院（MIT）“纳米网络生物探索”研究团队最新研发出一款名为CircTrek的液中可穿戴医疗设备。区别于传统的单个的穿戴医“快照式”抽血诊断，CircTrek旨在提供实时动态监测。细胞学网团队负责人Deblina Sarkar表示，疗设CircTrek有望在疾病早筛、备问复发检测、闻科感染风险评估及疗效监控等多个医疗关键环节发挥重要作用。可实相关成果日前已发表于《Nature Partner Journals: Biosensing》期刊。时追世新

研究人员指出，踪血连续性监测技术对于抓住关键治疗窗口相当重要。液中当前唯一可供临床使用的单个的穿戴医实时性监测技术为体内流式细胞术，但需要庞大的细胞学网显微设备，并要求病人长时间在场。而CircTrek集成了Wi-Fi模块，未来可实现在家监测、实时数据远程传输至护理团队，从而大幅提升诊疗效率。

该设备的工作原理为荧光标记和激光技术。研究人员介绍，现已有多种标记方法获得人体使用许可，标记方式为使用抗体荧光染料或通过基因改造，使目标细胞表达荧光蛋白。定向激光束则用来刺激皮肤下被荧光标记的细胞，并借助特制滤光系统降低如心跳等背景噪声，从而精准提取荧光信号。

例如，在CAR-T免疫细胞治疗中，患者的免疫细胞就可以被实验室采集、改造并荧光标记，以对抗癌症，并通过CircTrek进行实时疗效监测。研究发现，治疗后患者血液中CAR-T细胞的持续存在往往意味着更好的治疗结果。

研究还评估了设备的准确度，CircTrek已在模拟人类皮肤下血流的实验系统中完成测试，单细胞检测的准确性已通过高分辨共聚焦显微镜验证。同时，实验还确认了CircTrek的安全性，结果显示激光仅使得皮肤升温1.51℃，远低于组织损伤阈值。

为实现佩戴便捷，团队还对系统硬件进行了高度微型化设计。激光驱动器、降噪滤波器等核心部件集成于仅42毫米×35毫米的电路板上，使设备的整体尺寸与普通智能手表相仿。其中的荧光传感器尺寸极小但高度灵敏，能检测到单个光子的微弱信号。

研究人员表示，尽管CircTrek仍需进一步临床验证，但其设备参数可根据不同需求灵活调整，未来有望广泛应用于多种疾病监测，为临床治疗提供更实时、精准的数据支持。