科技日報訊 (馮妍 記者王春)干眼癥由淚液不足或成分異常導致，常見癥狀有眼睛發紅或干澀疼痛、迎風或見光流淚、視力下降等。據《中國干眼專家共識(2020年)》，我國干眼癥發病率達21%—30%。

6月4日記者獲悉，復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院主任醫師洪佳旭與蘇州大學功能納米與軟物質研究院教授王后禹、何耀合作，開發了一種用于干眼癥診斷的無線便攜式淚液分析傳感器。該傳感器只有U盤大小，檢測只需3微升淚液，使用毛細管從內眼角吸取淚液即可，不侵入眼睛，操作簡便。檢測時間短至2分鐘，檢測數據能夠實時由藍牙傳送到手機或電腦，醫生可以使用數據分析軟件進行診斷。相關論文近日發表在國際期刊《先進材料》上。

目前，臨床上診斷干眼癥的主要方法是試紙檢測，需要將試紙置入眼皮內部觀察浸濕長度。這種方法的缺點是刺激眼睛，且有誤診可能。通過檢測眼淚中的4種細胞因子(即特定的蛋白質)可以診斷干眼癥。但由于淚液采集量通常僅為微升級別(毫升的千分之一)，因此只能用昂貴的檢測盒檢測。目前，該方法主要用于科研，不能普惠臨床。

為了精準測出干眼癥相關微量細胞因子，科研團隊想到了一種“放大”技術——雜交鏈式反應(HCR)。HCR的產物好比一個能放大微量目標物質的放大鏡，它可以特異性識別目標物質并不斷組裝特定核酸，使其首尾相接，形成越來越長的鏈條，這樣識別起來就方便多了。

一般的HCR產物是一根由核酸分子組成的鏈條，如同一根長長的鋼管。但淚液中的細胞因子數量太少，單支“鋼管”的放大效果遠遠不夠。為此，研究團隊嘗試在這些鏈條上添加一些短的分岔，如同給鋼管裝上分支，這樣原本一根根孤立的“鋼管”就能通過分岔組裝成二維的網格，但“放大倍數”還是不盡如人意。于是研究人員又把這些網格一張張疊起來，組成腳手架一樣的立體三維結構，以獲得滿意的效果?！叭齻€方向的‘網’捉到的‘魚’，總比只有一個方向的‘網’多。”洪佳旭說。

拼裝腳手架需要合適的鋼管。單支“鋼管”上的分岔長度、方向和間隔距離必須符合一定規格，才能橫平豎直地組裝成網格，再嚴絲合縫地疊裝成“腳手架”。經過反復實驗和調整，團隊終于生產出規格合格的單維HCR產物，然后用它們制造三維HCR產物，產率接近100%，為未來的量產化打下良好基礎。這就如同設計好的鋼管，只要按照規則搭建腳手架，就不會有多余材料浪費。

在團隊研發的傳感器中，有4個不同的電極，分別用來捕獲4種不同的細胞因子，三維HCR產物就被固定在這些電極上。檢測時，工作人員在淚液中加入檢測溶液，相關細胞因子與檢測溶液中的適配體結合后，會被相應的電極捕獲到，再被HCR產物放大。通過一系列電化學過程，放大后的細胞因子能在電極上形成電流。電流被傳感器分析后形成數據，傳輸到手機或電腦，就能看到淚液中這些細胞因子的具體含量。

同樣是檢測淚液中的細胞因子，相比科研中使用的檢測盒，團隊開發的傳感器效果更好、性價比更高。檢測盒需要的淚液量在幾十微升，一次只能檢驗一種細胞因子，耗時一天左右，價格高達數千元。而該傳感器檢測一次只需要2分鐘，使用的一次性檢測芯片成本不過幾元錢，整個設備使用期限長達5年。傳感器配套軟件通過綜合4種細胞因子指標，對干眼癥的診斷準確率達到100%，比檢測盒的單一指標準確率高16%。

由于這種傳感器成本低廉、操作簡單，未來，普通人或許也可以像使用驗孕試紙、新冠抗原一樣，使用該傳感器自行在家檢測自己是否患有干眼癥，或是將檢測數據上傳到個人健康檔案，為遠程診斷提供參考。