ATTD 2026 | 无创葡萄糖监测的新突破:基于拉曼光谱、AI与多维生物标志物的临床转化分析
2026-03-16

引言:2026年3月11日至14日,第19届糖尿病先进技术与治疗大会(ATTD 2026)于西班牙巴塞罗那(Barcelona)盛大召开!几十年来,无创葡萄糖监测(NIGM)一直被视为糖尿病医疗技术领域的重要突破方向。尽管全球科研人员与企业投入了巨大精力,但过去三十年中,试图通过测量人体组织内在物理特性来反映血糖变化的方法,大多因可靠性不足而未能在临床中立足。


然而,在本次ATTD大会上,无创监测技术迎来了令人振奋的转机。研究人员不再局限于单一的传统途径,而是将前沿的光学光谱技术(如拉曼光谱)、多维生物流体分析(呼吸、汗液、唾液、眼泪)与人工智能(AI)深度结合。这些创新不仅大幅提升了测量精度,更向着摆脱个体校准依赖和实现低成本普及迈出了关键一步。


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01

光学与光谱技术的精准跃升:拉曼光谱(Raman Spectroscopy)的应用

拉曼光谱作为一种能无创测量组织化学成分的光学技术,正在成为突破NIGM瓶颈的主力军。


  • MIT的紧凑型带通拉曼光谱系统: 麻省理工学院(MIT)团队开发了一种紧凑型无创传感器,首次在体内皮肤中直接观察到了葡萄糖信号。在健康志愿者的临床验证中,该系统的平均绝对相对误差(MARD)达到了12.5%,与市售的Dexcom G7(13.0%)和FreeStyle Libre 3(10.5%)表现出高度的一致性,且未对皮肤造成任何激光损伤。


  • 多深度空间偏移拉曼光谱(mlSORS): 清华大学团队主导的一项多中心临床研究,在超过200名受试者(含170名糖尿病患者)中验证了mlSORS技术的真实世界表现。该技术通过获取不同皮肤深度的拉曼信号并结合内置算法进行实时检测。结果显示,与毛细血管血糖相比,其MARD低至11.9%,共识误差网格(CEG)的A+B区比例高达99.8%。更为突破的是,该模型在不同体貌特征和血糖状态的人群中表现稳健,完全不需要进行个性化校准,达到了有望替代传统指尖采血的临床门槛。

02

多维生物流体分析:呼吸、汗液、唾液与眼泪的数字化重构

除了光学穿透,科学家们正在积极利用人体其他排泄物与分泌物来映射血糖水平。


  • 呼出气体(VOCs)检测: BOYDSense公司开发了一种基于呼出气体中挥发性有机化合物(VOC)的监测系统。一项针对2型糖尿病患者的真实世界数据显示,其算法在判断单次血糖值是否处于目标范围(70-180 mg/dL)时的准确率高达94%,为代谢状态的快速无创评估提供了新途径。


  • 汗液与唾液的AI联合诊断(iDIABETES项目): 该项目结合了微流控技术与低功耗电子设备,开发了可穿戴的汗液贴片和唾液血糖仪。通过收集成对的血液、汗液和唾液样本,并利用条件生成对抗网络(cGANs)进行数据扩增,结合漫反射光谱技术,该光学传感器在体内验证中达到了17.28%的MARD,且数据主要集中在CEG的A区和B区。


  • 泪液糖化白蛋白监测: 一项来自日本的创新研究则探索了利用泪液中的糖化白蛋白(GA)作为无创糖尿病管理的新方法,进一步丰富了无创生物标志物的图谱。

03

无针组织液提取:2型糖尿病管理的低成本突破

针对庞大的2型糖尿病(T2D)人群,传统的刺入式CGM往往因成本高昂和数据冗余而难以普及。SOFIO™ 系统提出了一种全新的“无针(needle-free)”理念。该系统巧妙结合了磁流体动力学(MHD)组织液采样技术与电化学传感技术。其模块化设计采用寿命长达两年的耐用发射器,搭配每次测量后可更换的低成本单日传感器。这种设计不仅提供了无痛、按需的佩戴体验,还将总体成本大幅降低了约90%,为T2D患者的常规护理提供了一种兼顾临床效用与经济价值的理想方案。




本文小结



无创葡萄糖监测的探索之路依然充满挑战,目前尚未有任何一款纯无创的NIGM产品能够完美达到FDA当年获批CGM的严苛黄金标准并全面推向市场。


然而,本次大会展现出的多管齐下的创新路径令人振奋。无论是无需个性化校准的深度拉曼光谱技术,还是结合AI算法的呼吸、汗液及无针组织液提取方案,均已在MARD等核心指标上展现出极高的临床转化潜力(MARD约在11.9%至17.3%之间)。


这些技术的不断成熟,预示着糖尿病管理终将迈入真正的“无痛、无感、低成本”新纪元,特别是将为广大2型糖尿病患者带来深远的公共卫生获益。


参考文献

[1][IS077 / #1162] NON-INVASIVE GLUCOSE MONITORING. Invited Speaker Abstract.

[2][SO027 / #359] A COMPACT BAND-PASS RAMAN SPECTROSCOPY FOR NONINVASIVE CONTINUOUS GLUCOSE MONITORING. Short Oral Presentation.

[3][SO075 / #1031] & [EP326 / #788] SUBCUTANEOUS DEPTH-SELECTIVE SPECTRAL IMAGING WITH MlSORS FOR NONINVASIVE GLUCOSE MONITORING: A MULTICENTER CLINICAL STUDY / NON-INVASIVE GLUCOSE MONITORING INDEPENDENT OF INDIVIDUAL CALIBRATION.... Short Oral / E-Poster.

[4][EP148 / #1246] DETERMINATION OF GLUCOSE RANGES WITH A GLUCOSE ESTIMATION ALGORITHM USING MULTIPLE GASES FROM EXHALED BREATH. E-Poster.

[5][EP336 / #520] & [EP337 / #523] NEW DIGITAL TOOLS FOR REMOTE, NON-INVASIVE AND CONTINUOUS DIAGNOSIS FOR CHRONIC DIABETIC PATIENTS (IDIABETES) / SWEAT AS DIGITAL BIOMARKER FOR NON-INVASIVE AND CONTINUOUS GLUCOSE MONITORING. E-Posters.

[6][EP321 / #860] DEVELOPMENT OF NONINVASIVE DIABETES MANAGEMENT METHOD USING GLYCATED ALBUMIN IN TEARS. E-Poster.

[7][EP131 / #559] BEYOND TYPE 1: SOFIO BRINGS AFFORDABLE, NEEDLE-FREE CGM TO TYPE 2 DIABETES. E-Poster.

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