麻省理工无创血糖监测仪：告别扎针 未来可缩成手表大小

一种新型无创血糖监测系统可能让糖尿病患者终于摆脱痛苦的指尖采血和皮下传感器。尽管当前版本相对 bulky（笨重），但发表在《Analytical Chemistry》期刊上的麻省理工学院科学家表示，他们正稳步缩小这项发明的尺寸。假以时日，这种基于光的方法甚至可以集成到手表大小的设备中。

糖尿病管理要求患者定期监测血糖水平。几十年来，这几乎总是需要每天多次指尖采血来获取血样。虽然可穿戴血糖监测仪近年来越来越受欢迎，但它们仍有自身问题：这类设备通过间质液提供持续分析，但需要先将传感器导线插入皮下。即便如此，佩戴者仍需每10到15天更换一次传感器，且经常会引起皮肤刺激。

“没人愿意每天多次扎手指，”麻省理工学院研究科学家、研究合著者 Jeon Woong Kang 在一份声明中说，他补充道，这个问题远不止于疼痛耐受度：“自然地，许多糖尿病患者会少测血糖，这可能导致严重并发症。”

为了实现无需采血的血糖监测新方法，Kang 和同事们基于15年多的研究成果进行开发。麻省理工学院激光生物医学研究中心（LBRC）的生物医学工程师在2010年首次证明，他们可以使用拉曼光谱法无创计算血糖水平——这是一种利用光粒子检查和识别分子的技术。当时，科学家使用的设备向有机组织照射近红外光和可见光，然后将皮肤细胞间质液反射的拉曼波信号与参考血糖水平进行比较。尽管准确，但这种方法不适合日常使用。

2020年，LBRC 宣布他们找到了一个解决问题的办法：通过从不同角度同时向组织发射拉曼信号和近红外光，精确定位血糖信号。这种方法过滤掉了无关皮肤分子的信号，让工程师能够定位和监测血糖信息，利用拉曼信号的可能性变得更加可行。

尽管最初的拉曼血糖监测仪大约有打印机大小，但他们后来已将整个设备缩小到鞋盒大小。为此，他们只识别了测量血糖所需的拉曼波段。

“通过避免采集包含大量冗余信息的全光谱，我们从约1000个波段中筛选出3个，”研究人员、合著者 Arianna Bresci 解释道，“这种新方法让我们可以更换拉曼设备中常用的组件，节省空间、时间和成本。”

每次测量扫描需要略多于30秒完成，设备的准确性可与两款市售可穿戴血糖监测仪媲美。

“如果我们能制造出高精度的无创血糖监测仪，那么几乎所有糖尿病患者都将从这项新技术中受益，”Kang 说。

在继续缩小拉曼血糖扫描仪尺寸的同时，研究人员还将专注于更多临床和更大规模的研究测试，以确保该技术的可行性，以及它在所有肤色人群中的扫描能力。