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解密无创血糖仪的发展史!谷歌眼镜小儿科

时间:2024-05-22 17:57:15 科技赋能

OFweek可穿戴设备网:昨天U Sugar召开高调会议,宣布首次发布无创血糖仪。

当然,不少国内外企业都标榜自己是该领域的第一。

目前移动医疗智能硬件很受欢迎,尤其是无创血糖仪,谷歌也推出了相关产品。

但实际上,从无创血糖仪的发展历史来看,它只是针对儿童的。

那么我们就从这一段开始吧。

  无创血糖仪对传统血糖仪的影响。

目前中国血糖仪市场规模约为25亿元至40亿元人民币。

市场份额格局如下:强生和罗氏两大国外巨头占据市场份额前两名,合计份额超过60%。

仅在中国就有30多个不同的品牌在销售,其中三诺和易成是国内制造商中的大牌。

鱼跃医疗也想凭借高性价比和渠道优势开始发力。

目前这个行业的盈利模式是:将血糖仪定价接近成本,用试纸赚钱。

以三诺生物为例。

公司年报显示,报告期内,实现主营业务收入4.48亿元,其中血糖检测仪收入1300元,血糖检测试纸收入3.5亿元。

平均销售毛利率约为65%,主要来自试纸条。

通过以上对血糖仪行业的情报分析,您是否发现了一些问题呢?是的,如果无创血糖仪真的快来了,将会毁掉很大一部分现有的血糖仪市场,因为它们都是有创检测,靠试纸赚钱,而无创检测则不然。

不需要使用试纸,这会花费很多钱。

多么好的替代品啊!但为什么这些厂家并没有像热锅上的蚂蚁一样焦躁不安,而是几乎没有任何反应呢?由于无创血糖测量确实在技术上有一定难度,这里介绍一下它的发展历史。

早在半个世纪前,科学家们就开始利用传统的血糖无损检测方法对这个问题进行持续的研究。

  寻找血液替代品的常见方法是测量血液替代品(唾液、汗液、尿液)中的葡萄糖浓度,但一些研究表明,测得的葡萄糖浓度与血糖浓度之间没有明显的相关性。

另一种方法是通过对皮肤的轻微腐蚀去除表皮障碍,施加负压连续提取,测量间质液的糖浓度,然后利用算法逆推估算血糖浓度。

然而,这仍然是一种稍微具有破坏性的检测方法。

利用微渗透技术结合体外测量,测得的葡萄糖浓度与血糖浓度的相关性确实比较好。

但检测过程中操作技术要求高、测量复杂、不易检测。

适合一般临床使用。

  使用生物传感器 在 20 世纪 60 年代,酶电极首次被提议用作电化学传感器。

这是最早的血糖无损检测报道。

后来,出现了光学传感器。

经过几十年的研究,生物传感器已经成为一个相对成熟且研究充分的领域,满足了迫切的临床需求。

生物传感器一般分为电化学传感器和光学传感器。

电化学传感器分为两类:外部传感器(皮肤表面的传感器)和可植入皮下的传感器。

它们的工作原理是测量与分析物浓度成比例变化的物理量。

然而电化学传感器只能在有限的范围内使用,尚未真正应用于临床。

就光学传感器的工作原理而言,分为光吸收、光反射和光散射三种类型。

但传感器测量值一般小于静脉血糖值,光源的高能辐射可能会造成分子水平的细胞损伤。

因此,光学传感器方法尚未应用于临床。

  使用光谱测量这是一种公认??的定量测定液体中溶质的方法。

通过口服一定量的13C标记的葡萄糖,并在外部磁场下测量其声共振或磁共振谱,可以给出一些预测。

但仪器设备复杂,占用计算机容量巨大。

近年来,一些研究小组利用傅里叶变换拉曼光谱进行血糖的无损检测。

世界上研究最多的方法是傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)疗法。

德国的海斯和美国的阿诺德做了大量的工作,进行了深入的研究。

测定方法分为透射光谱法和反相色谱法。

海斯等人。

德国公司首次采用ATR(衰减全反射)技术测量人体血浆和血液中葡萄糖、蛋白质、胆固醇、尿素、尿酸和甘油三酯的浓度。

由于近红外计算很容易受到溶液中其他成分变化的影响,Herise经过研究认为,中红外光谱对于血糖检测最具选择性。

傅里叶变换中红外(FT-IR)光谱)可以在中红外区域获得更好的结果和信息,并且葡萄糖在中红外区域具有特征吸收峰,可以适合体外检测。

但由于机器太大、使用成本太高,这种方法无法在临床上推广。

能量代谢守恒法这个方法就是今天介绍的主角。

根据能量代谢守恒定律的相关理论,利用温度传感器、湿度传感器、辐射传感器和血氧模块采集手指表面的生理信号。

DSP(数字信号处理器)可用于设计和生产便携式无创血糖监测仪。

后续研究中,首先将采用MEMS技术集成多个传感器,以提高传感器的检测灵敏度和信噪比;其次,检测电路板的体积和重量将进一步减小,以提高可靠性并降低功耗。

最后,我们继续完善无创血糖检测算法的数学模型,将更多与血糖浓度相关的变量纳入检测范围,例如手指表面粗糙度、角质层厚度等。

从上面可以看出谷歌的隐形眼镜采用寻找血液替代品的方法来测量血糖,但实际上这种方法在整个无创血糖发展史上还处于非常早期的阶段。

在接下来的文章中,笔者将重点介绍这些方法衍生出来的产品,并探讨如何让无创血糖仪真正走进我们的生活。

为了写这篇文章,作者查阅了大量的文献和资料。

特别感谢建安华夏的杨峰和康诺云的郭辉。

他们为作者提供了有价值的信息。