手掌大小检测系统
图据西湖大学
本报讯 想象一下，如果有一台巴掌大小的设备，只要在指尖取一点血，十几分钟后，屏幕上就能显示出与疾病相关的微弱分子信号，是不是特别方便？
这种场景离我们并不遥远。近日，西湖大学工学院文燎勇团队在国际学术期刊《自然·光子学》发表最新研究成果。他们研制出一种手掌大小的高精度检测设备，有望让分子检测变得更小型化、低成本、易推广。
分子检测，就是从血液或唾液中找出与疾病相关的特定分子。核酸检测、肿瘤标志物筛查，都是日常生活中常见的分子检测手段。但传统高精度分子检测设备有个“硬伤”——太重了。设备通常需要配备高分辨率光谱仪和精密光路，一套系统往往占掉半间屋子，庞大又昂贵，难以走出实验室。
目前，主流的分子检测方法之一叫“表面等离子体共振技术”（SPR）。它的原理可以理解为：用一束光打在芯片上，当待检测分子被芯片“抓住”后，反射光就会发生极其微弱的变化。通过读取这种变化，就能判断目标分子是否存在。
文燎勇团队另辟蹊径，采用自研传感芯片，把分子结合产生的微弱光学变化，转化为更明显、更易读取的光强信号。研究团队估算，规模化制备后，单片芯片成本有望降至约5美元。最终，检测模块集成后可简化至手掌般大小。
经实验检验，这套“手掌机”的灵敏度非常高。它能够“看见”百万分之一量级的细微变化。目前，在171例临床血清样本验证中，该平台在早期肺癌筛查和术后疗效监测中均显示出良好的区分能力。
团队还在推进更大规模的临床验证和工程化优化。未来，这类手掌大小的新型检测设备，有望走进医院、基层医疗机构，甚至服务于家庭检测和桌面化研发场景。也许有一天，这样的“健康哨兵”会出现在更多日常健康管理场景中，让高精度分子检测成为人人触手可及的工具。
本报记者 林辰辰 通讯员 张弛