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汗液传感器实现了指尖无血的血糖监测

嘉峪检测网        2021-05-10 09:00

糖尿病是一个困扰全球健康问题。据WHO公布的数据显示,全球糖尿病患者人数从1980年的1.08亿增加到2014年的4.22亿。而我国约有1.2亿人罹患糖尿病。糖尿病是失明、肾衰竭、心脏病、中风和下肢截肢的主要原因。全球4.22亿糖尿病患者中其中绝大多数是2型糖尿病。

经过糖尿病不是急性疾病,不会即刻造成患者伤亡。但是其危害无穷,往往在人们无意间,随着时间流逝使病情恶化,造成患者不可逆转的伤害。同时也给家庭、社会带来巨大负担。

因此对糖尿病患者管理变成一件刻不容缓的事情,要想管理好不让疾病恶化,首先就要监测患者血糖的变化,这是糖尿病控制基础,血糖监测结果有助于评估病情及反映降糖治疗的效果,是制订及调整治疗方案的重要依据。

随着科技发展,血糖监测方式也越来越多,包括利用血糖仪进行的毛细血管血糖监测、连续监测血糖的动态血糖监测(CGM)、反映2~3周平均血糖水平的糖化白蛋白(GA)和2~3个月平均血糖水平的糖化血红蛋白(HbA1c)的检测等等。

每种血糖监测都不够完美,存在各种各样缺点。有些因为定期、多次穿刺带来不便、疼痛等等问题,使患者生活质量下降。

加利福尼亚大学研究人员希望通过创新方式,改变现有技术局限性,从而提高患者生活质量。他们开发一种汗液传感器---sweat sensor,sweat sensor可通过测量皮肤上的葡萄糖含量并将这些读数通过个性化的算法换算成准确的血糖值。

 

sweat sensor监测原理有点类似于连续监测血糖的动态血糖监测(CGM),连续监测血糖的动态血糖监测(CGM)是通过监测皮下组织间液的葡萄糖浓度而间接反映血糖水平的监测技术。而sweat sensor直接监测皮表汗液的葡萄糖含量来反映血糖水平。这两种监测方法,都需要进行校准,校准方法也是相同的,都是通过指尖血糖值进行校准。每个月只需要进行一两次即可。

 

sweat sensor

正常情况下,人体汗液排放无时无刻都在进行(不同环境下,只会影响汗液排放多少),人体汗液含有一定葡萄糖浓度,并且能够反映血糖水平的。可以说一种有潜力的血糖监测方法。

但是要使这种血糖监测方法变得准确,确实非常困难。尽管汗液中的葡萄糖水平与血糖水平之间存在松散的相关性,但是人与人之间存在很大的差异。汗液中的葡萄糖含量往往比血液中的葡萄糖含量低得多,出汗率也会影响测量结果。

这时候就体现出加利福尼亚大学研究人员的价值。为了解决这个问题,研 究人员开发了一种新型的可以为每个患者提供个性化测量的设备---sweat sensor 。用户只需将手指放在传感器上1分钟,即可收集足够的汗液进行测试。

 

sweat sensor 由吸收汗液的聚乙烯醇水凝胶组成。凝胶位于电化学传感器上,电化学传感器通过产生电荷的酶促反应来检测和测量存在的葡萄糖量。通过专有的个性化算法对收集到数据进行分析,从而转化成准确的血糖值。

sweat sensor 已经进行一项小范围临床试验,临床数据显示效果非常不错。结果显示皮尔逊相关系数高于0.95,总体平均绝对相对差为7.79%,100%的配对点位于克拉克误差网格的A+B区域。

当然sweat sensor要想商业化,还需要走很长一段路。毕竟产品大规模临床效果可靠性还严重。同时sweat sensor看起来也没有连续监测血糖的动态血糖监测(CGM)来的方便,sweat sensor和指尖血糖监测一样,是阶段式。因此无法监测到高血糖和低血糖(尤其是餐后高血糖和夜间的无症状性低血糖)以及无法了解患者饮食、运动、药物、情绪波动等因素对血糖水平的影响。

同时期待加利福尼亚大学研究人员将sweat sensor小型化,变成像连续监测血糖的动态血糖监测(CGM)一样穿戴型产品,实现连续监测血糖。

 

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来源:MedTF