對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，血糖檢測(cè)是糖尿病管理非常重要的一環(huán)，雖然血糖儀已經(jīng)經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次改進(jìn)，但目前侵入性的有創(chuàng)血糖儀仍然占領(lǐng)了整個(gè)血糖檢測(cè)市場(chǎng)。

　　由于懼怕疼痛，以及由此引發(fā)的心理恐懼，有創(chuàng)的測(cè)量方式直接導(dǎo)致極大一部分糖尿病患者放棄固定的血糖檢測(cè)。于是，發(fā)明微創(chuàng)甚至無(wú)創(chuàng)血糖儀就變成很多科學(xué)家心中的珠峰。

　　首先，什么是無(wú)創(chuàng)血糖儀？

　　無(wú)創(chuàng)血糖儀也是血糖儀中的一種，它與普通的血糖儀最主要的區(qū)別就是不需要破壞皮膚進(jìn)行采血，這也是被命名為無(wú)創(chuàng)血糖儀的原因。

　　普通的血糖儀都需要進(jìn)行采血，從工作原理上有兩種分別，一是光電型，一是電極型。

　　無(wú)創(chuàng)血糖儀則不需要采血，使用紅外、電磁、熱容、超聲等方法間接測(cè)試血液中的葡萄糖濃度。

　　無(wú)創(chuàng)血糖儀對(duì)傳統(tǒng)血糖儀的沖擊

　　目前中國(guó)的血糖儀市場(chǎng)大約為25億-40億元人民幣之間。市場(chǎng)份額的格局為：外資兩大巨頭強(qiáng)生和羅氏公司占據(jù)著市場(chǎng)份額頭兩名的明顯優(yōu)勢(shì)，合計(jì)份額超過(guò)60%。而僅在中國(guó)境內(nèi)銷(xiāo)售的，就有超過(guò)30家不同的品牌，其中三諾、怡成等都是國(guó)內(nèi)廠商中的大牌，魚(yú)躍醫(yī)療(002223,股吧)也想憑借高性?xún)r(jià)比和渠道優(yōu)勢(shì)開(kāi)始發(fā)力。目前該行業(yè)的盈利模式是：血糖儀幾乎成本定價(jià)，以試紙賺錢(qián)。

　　但是無(wú)創(chuàng)測(cè)血糖在技術(shù)上的確很困難，下面就為大家介紹一下它的發(fā)展歷史。

　　早在半個(gè)世紀(jì)前，科學(xué)家就開(kāi)始對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了持續(xù)研究，傳統(tǒng)的血糖無(wú)損檢測(cè)方法。

　　尋找血液替代物

　　常見(jiàn)的方法有測(cè)血液代替物(唾液、汗、尿液)中的葡萄糖濃度，但有部分研究表明：所測(cè)得的葡萄糖濃度與血糖濃度無(wú)明顯相關(guān)性。而另一種方法是通過(guò)皮膚輕度腐蝕，去除表皮障礙，加負(fù)壓連續(xù)抽取的方法，測(cè)組織間隙液的糖濃度，進(jìn)而通過(guò)算法反向推定血糖濃度。不過(guò)這仍是一種輕微有損的檢測(cè)方法，利用與體外測(cè)量相結(jié)合的微滲透技術(shù)，所測(cè)葡萄糖濃度與血糖濃度相關(guān)性確實(shí)比較好，但檢測(cè)過(guò)程中操作技術(shù)要求高，測(cè)量復(fù)雜，不適用于普通臨床使用。

　　使用生物傳感器

　　20世紀(jì)60年代，酶電極作為電化學(xué)傳感器，首次被提出來(lái)應(yīng)用于此，而這是血糖無(wú)損檢測(cè)的最早報(bào)道，后來(lái)又出現(xiàn)了光學(xué)傳感器，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，生物傳感器已成為一個(gè)相對(duì)成熟和研究比較充分的領(lǐng)域，而且符合臨床的迫切需要。

　　生物傳感器一般分為電化學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器分為兩類(lèi)：體外傳感器(皮膚表面的傳感器)和可植入皮下的傳感器，其工作原理為：測(cè)量與被分析物質(zhì)濃度成比例變化的物理量。不過(guò)電化學(xué)傳感器只能在有限的范圍內(nèi)使用，還沒(méi)能真正應(yīng)用于臨床。

　　至于光學(xué)傳感器的工作原理分為光吸收、光反射和光散射3種。但傳感器測(cè)量值一般小于靜脈血血糖值，且光源的高能量輻射可能導(dǎo)致分子水平的細(xì)胞受損。所以光學(xué)傳感器的方法也沒(méi)有用于臨床。

　　利用光譜測(cè)量

　　這是一種公認(rèn)的進(jìn)行液體中溶質(zhì)定量測(cè)定的方法。通過(guò)口服一定量的13C標(biāo)記葡萄糖，在外加磁場(chǎng)下測(cè)其聲共振或磁共振譜，可給出一些預(yù)測(cè)。但儀器設(shè)備復(fù)雜，占用的計(jì)算機(jī)容量巨大，近年一些研究小組利用Fourier變換Raman光譜進(jìn)行了血糖無(wú)損檢測(cè)。

　　國(guó)際上研究最多的是用Fourier變換近紅外光譜的(FT-NIR)療法。德國(guó)的Heise和美國(guó)的Arnold等都做了大量工作，進(jìn)行了深入研究。測(cè)量方法分為透射譜和反色譜。德國(guó)的Heise等首次用ATR(衰減全反射)技術(shù)測(cè)量了人體血漿和血液中的葡萄糖、蛋白質(zhì)、膽固醇、尿素、尿酸和甘油三酯等組分的濃度。

　　由于近紅外計(jì)算容易受到溶液中其他成分變化的影響，Herise經(jīng)過(guò)研究后認(rèn)為：對(duì)血糖檢測(cè)選擇性最好的是中紅外光譜。Fourier變換中紅外(FT-IR)光譜)在中紅外區(qū)能夠獲得更好的效果和信息，而且葡萄糖在中紅外區(qū)有特征性吸收峰，可以適用于體外檢測(cè)。但該方法由于機(jī)器過(guò)大，使用成本過(guò)高，臨床無(wú)法推廣。

　　能量代謝守恒法

　　根據(jù)能量代謝守恒法的有關(guān)理論，應(yīng)用溫度傳感器、濕度傳感器、輻射傳感器和血氧模塊采集手指表面的生理信號(hào)，可以采用DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)設(shè)計(jì)并制作便攜式無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀。

　　在接下來(lái)的研究中，首先采用MEMS技術(shù)將多種傳感器集成化，提高傳感器的檢測(cè)靈敏度和信噪比;其次進(jìn)一步減小檢測(cè)電路板的體積和重量，提高可靠性，降低功耗。最后繼續(xù)改進(jìn)無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)算法的數(shù)學(xué)模型，將更多與血糖濃度有關(guān)的變量納入檢測(cè)的范圍，如手指表面粗糙度和角質(zhì)層厚度等等。

　　從上述的方法可以看出，Google的隱形眼鏡使用的是尋找血液替代物的方法測(cè)量血糖，但事實(shí)上這個(gè)方法在整個(gè)無(wú)創(chuàng)血糖發(fā)展史中處于一個(gè)很初級(jí)的階段。