北京
对于全球超过 5 亿糖尿病患者来说，每天用针扎破皮肤测血糖，仍然是监测病情的主流方式。几十年来，市场上不断有人宣称无创测血糖时代就要来了，但真正可行的技术始终没有出现。
近日，麻省理工学院（MIT）研发了一种无创血糖监测新方法，有望让糖尿病患者摆脱每天多次指尖采血的痛苦。
研究团队利用拉曼光谱技术（Raman spectroscopy）——一种通过近红外光或可见光照射组织、从散射光中解析其化学成分的技术——开发出了一款鞋盒大小、无需任何针头的血糖测量设备
在对一名健康志愿者的测试中，该装置给出的血糖读数与目前商业化的连续血糖监测仪（CGM）相当，而后者需要在皮下植入传感线。虽然研究中展示的设备暂时仍过于庞大，不适合作为可穿戴传感器使用，但团队已经研发出可穿戴版本，目前正在进行小规模临床测试。
“长期以来，指尖采血一直是测量血糖的标准方法，但没有人愿意每天、甚至每天多次扎手指。许多糖尿病患者因此检测不足，可能引发严重并发症。” 论文资深作者、MIT 研究科学家 Jeon Woong Kang 表示，“如果我们能够实现高精度的无创血糖监测，几乎所有糖尿病患者都会从中受益。”
论文第一作者为 MIT 博士后 Arianna Bresci。其他作者包括 MIT 激光生物医学研究中心（LBRC）主任、MIT 生物工程及机械工程教授 Peter So，以及韩国生物科技公司 Apollon Inc. 的 Youngkyu Kim 和 Miyeon Jue。论文发表于 Analytical Chemistry。
无创血糖监测的突破
目前，大多数糖尿病患者通过采血并使用血糖仪监测血糖；也有部分人使用可穿戴式连续血糖监测仪，但这类传感器需插入皮下，不仅可能引起皮肤刺激，还需每 10 到 15 天更换一次。
为了开发让患者更舒适的可穿戴血糖监测技术，MIT 激光生物医学研究中心多年来一直探索基于拉曼光谱的无创传感器。
2010 年，该中心研究人员曾展示，借由比较皮肤细胞间液的拉曼信号与血糖参考值，可以间接估算血糖浓度，但这种方法难以转化为实用设备。
最近，团队实现了关键性突破：他们找到了直接从皮肤检测葡萄糖拉曼信号的方法。通常情况下，葡萄糖信号在组织中所有分子的复杂信号中极其微弱，难以辨识。但 MIT 研究人员通过以特殊角度照射近红外光并从不同角度采集散射光，过滤掉了大量干扰信号，使葡萄糖信号脱颖而出。
最初实验设备约为台式打印机大小。研究人员随后持续缩小设备尺寸。
在最新研究中，他们通过分析拉曼光谱中的三个特定波段（对应葡萄糖特征与背景信号），成功进一步减小设备体积。
典型拉曼光谱包含约1,000 个波段，但团队证明：只需测量其中3 个关键波段，就能准确推算血糖浓度。这使得设备的硬件显著简化，由此实现了如今鞋盒大小的成本更低的小型化仪器。
“通过不再采集整个光谱（其中大部分信息是冗余的），我们将分析范围缩小到大约一千个波段中的三个。” Bresci 解释说，“这让我们可以替换传统拉曼设备中体积大又昂贵的组件，在节省空间、时间和成本的同时保持准确性。”
朝可穿戴传感器迈进
在 MIT 临床转化研究中心（CCTR）的一项临床研究中，研究团队使用新设备在四小时内持续测量一名健康志愿者的血糖。当受试者将手臂放在装置上时，近红外光通过小型玻璃窗口照射皮肤并完成测量。
每次测量仅需 30 余秒，并每 5 分钟记录一次。
研究期间，受试者两次饮用 75 克葡萄糖饮料，使研究人员得以观察血糖的剧烈变化。结果显示，该拉曼设备的测量精度与受试者佩戴的两款商业化侵入式连续血糖监测仪相近。
在完成上述研究后，研究人员开发了更小的新原型，体积接近一部手机，目前正在 MIT CCTR 对健康人群及前期糖尿病患者进行可穿戴测试。
明年，他们将与当地医院合作开展更大规模的临床研究，纳入糖尿病患者。同时，团队还在研发手表大小的版本，并积极探索在不同肤色人群中的测量精度优化方法。
https://news.mit.edu/2025/noninvasive-imaging-could-replace-finger-pricks-diabetes-1203
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