一项来自美国麻省理工学院的创新成果,正在为健康监测领域带来一场革新。该团队研发的CircTrek可穿戴医疗监测设备,凭借其小巧的体积和强大的功能,能够实时检测血管内流动的单个细胞,为人体循环细胞的持续监测提供了一种全新的解决方案。这一成果有望在疾病早期诊断、复发监测、感染风险评估以及治疗效果追踪等多个医疗环节发挥重要作用,其相关研究已发表在《生物传感》杂志上。
表面贴装展了解到,与传统血液检测只能提供某一时刻的“快照”不同,CircTrek能够实现对细胞活动的实时评估。虽然现有的大型流式细胞仪也能进行持续监测,但它们通常体积庞大,需要占用整个房间,且患者必须长时间保持静止才能完成检测。相比之下,CircTrek不仅体积小巧,还配备了Wi-Fi模块,患者可以在家中轻松完成监测,并将数据实时传输给医疗团队。
CircTrek设备的工作原理十分巧妙。它首先利用荧光标记技术对目标细胞进行标记,这些标记方法包括使用抗体染料、基因工程荧光蛋白,甚至是现有的临床标记技术。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够有效过滤心跳等生理噪声,精准捕捉荧光细胞的信号。
表面贴装展了解到,为了实现设备的微型化,研发团队将激光驱动器和噪声滤波器等核心部件集成在一个仅42毫米×35毫米的电路板上,使CircTrek的尺寸与智能手表相当。用于检测标记细胞荧光信号的传感器不仅体积小,而且灵敏度极高,能够检测到单光子级别的光信号。
在模拟人体环境的测试中,CircTrek展现出了卓越的性能。体外实验表明,该设备的单细胞检测准确度与专业共聚焦显微镜相当。安全性测试也显示,设备工作时皮肤升温仅为1.51℃,远低于组织损伤的阈值,这表明CircTrek在实际应用中具有很高的安全性和可靠性。
文章来源:科技日报