长期以来,
近日,一项来自麻省理工学院(MIT)的创新技术,正悄然改写这一局面:患者只需将手臂放置在设备上,设备通过小玻璃窗向皮肤发射近红外光束进行测量。每次测量仅需 30 多秒,每五分钟自动获取一次新读数。


该无创血糖监测方法有望取代针刺检测,为糖尿病患者带来前所未有的便捷与舒适。


MIT研究团队利用拉曼光谱技术,开发出一种无需针刺的血糖监测设备。拉曼光谱技术通过向人体组织发射近红外或可见光,分析光在遇到不同分子时的散射情况,从而揭示组织的化学成分。基于此原理,研究团队打造出一款鞋盒大小的设备,能够精准测量血糖水平,且无需任何针刺操作。

在对健康志愿者的测试中,该设备的测量结果与需要植入皮下导线的商用连续血糖监测传感器相当。尽管目前展示的设备体积较大,难以直接作为可穿戴传感器使用,但研究人员已开发出可穿戴版本,并正在进行小规模临床试验。这一技术的出现,有望打破传统血糖监测的局限,为糖尿病患者带来全新的希望。


拉曼光谱技术在血糖监测领域的应用并非一帆风顺。早期,研究人员尝试通过比较皮肤细胞间液的拉曼信号与血液
通常情况下,皮肤中的葡萄糖信号微弱,难以从众多分子信号中分辨出来。MIT 团队巧妙地通过以不同角度向皮肤发射近红外光并收集拉曼信号,有效过滤掉大部分干扰信号。在此基础上,他们进一步优化设备,仅通过分析拉曼光谱中的三个波段(对应特定分子特征)即可确定血糖水平。这一创新不仅大幅减少了设备所需组件和成本,还使设备体积缩小至鞋盒大小,为实现小型化、可穿戴化奠定了坚实基础。


在 MIT 中心进行的临床研究中,研究人员使用新型设备对健康志愿者进行了长达四小时的连续监测。志愿者只需将手臂放置在设备上,设备通过小玻璃窗向皮肤发射近红外光束进行测量。每次测量仅需 30 多秒,每五分钟自动获取一次新读数。在实验过程中,志愿者饮用两次 75 克葡萄糖饮品,以便研究人员观察血糖浓度的显著变化。结果显示,该拉曼光谱设备的测量精度与志愿者佩戴的两种商用侵入式血糖监测仪相当。
研究团队并未止步于此,他们已开发出更小的原型设备,大小约与手机相当,并在中心将其作为可穿戴监测器对健康和糖尿病前期志愿者进行测试。明年,他们计划与当地医院合作开展更大规模的研究,纳入糖尿病患者。此外,研究人员还在努力将设备缩小至手表大小,并探索确保不同肤色人群都能获得准确读数的方法。
参考文献
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