综述：基于泪液的葡萄糖监测：资源有限环境下控制糖尿病的非侵入性方法

《Biosensors and Bioelectronics》：Tear-Based Glucose Monitoring: A Non-Invasive Approach to Diabetes Control in Resource-Limited Settings

本研究系统评估了纳米传感器嵌入的近场通信智能隐形眼镜（NFC-SCLs）在泪液葡萄糖监测中的准确性及临床应用潜力，发现其与血糖水平高度相关（R2=0.87–0.998），误差范围在12.5%–16.7%，生理延迟5–10分钟，且在偏远地区原住民糖尿病管理中具有显著应用前景。

　　糖尿病管理中，血糖水平的持续监测是至关重要的。然而，目前主流的监测方法如指尖采血和连续血糖监测仪（CGMs）仍存在一定的局限性，包括侵入性、成本高以及在偏远地区难以普及等问题。特别是在澳大利亚的原住民和托雷斯海峡岛民（ATSI）社区，由于地理偏远、医疗资源有限以及缺乏专门的糖尿病护理，血糖监测面临更大的挑战。因此，寻找一种非侵入性的替代方案，成为改善糖尿病患者生活质量的关键。

近年来，纳米技术的发展为非侵入性血糖监测带来了新的希望。通过将纳米传感器嵌入智能隐形眼镜（SCLs）中，并结合近场通信（NFC）技术，研究人员成功开发出一种能够实时监测泪液中葡萄糖浓度的设备。这一技术突破为糖尿病患者提供了一种更加便捷、舒适且经济的监测方式。泪液作为生物体液的一种，其葡萄糖浓度虽然低于血液，但与血糖水平存在较强的相关性，且能够反映血糖变化的趋势，这使其成为一种有潜力的监测介质。

本系统综述基于PRISMA指南，对12项经过同行评审的实证研究进行了批判性评估。这些研究涵盖了临床、队列和实验设计，涉及人类和动物受试者。研究质量及偏倚风险通过NOS、ROBINS-I和QUADAS-2框架进行评估。结果显示，泪液葡萄糖（TG）水平与血液葡萄糖（BG）水平之间的相关性高达0.87至0.998，平均绝对相对差异（MARD）值在12.5%至16.7%之间，超过95%的测量值落在临床可接受的误差网格区域。这些数据表明，泪液葡萄糖监测具有较高的准确性，能够满足临床需求。

此外，研究还发现泪液葡萄糖变化与血液葡萄糖变化之间存在5至10分钟的生理延迟。这种延迟虽然在一定程度上影响了监测的即时性，但仍然在可接受范围内，尤其是在长期趋势分析和治疗决策中。纳米传感器嵌入的智能隐形眼镜不仅具备良好的稳定性和生物相容性，还能够实现无线数据传输，对佩戴者的舒适度影响较小。这些特性使得泪液葡萄糖监测成为一种可行的非侵入性替代方案。

然而，尽管这些技术展现出良好的前景，它们在更大、更多样化的群体中以及真实世界条件下的验证仍需进一步进行。当前的研究主要集中在实验室环境和小规模临床试验中，缺乏在实际生活场景下的长期数据支持。为了确保这些技术的临床可靠性，未来的研究需要关注其在不同人群中的适用性，以及在复杂环境下的稳定性。

在糖尿病管理中，非侵入性监测技术的引入不仅能够提高患者的依从性，还能改善医疗服务的可及性。对于ATSI社区而言，这一技术具有特别重要的意义。由于这些社区的地理环境和医疗资源限制，传统血糖监测方法难以普及。智能隐形眼镜技术的应用，有望克服这些障碍，为患者提供更加便捷和高效的监测手段。通过无线数据传输，患者可以随时获取血糖信息，而无需频繁前往医疗机构进行检测。

除了泪液监测，其他非侵入性或微创的生物液监测方法也在不断发展。例如，间质液（ISF）监测已经成为连续血糖监测的重要策略之一。ISF位于皮肤的真皮层和皮下层，与血液处于动态平衡状态，其葡萄糖浓度能够反映血糖变化，并且与血液葡萄糖浓度之间仅有短暂的生理延迟，通常在5至15分钟之间。这种延迟使得ISF监测成为实时血糖趋势分析的有效工具。与唾液或汗液相比，ISF具有更低的外部污染和稀释风险，因此更适合作为血糖的替代指标。基于微针的ISF监测设备已经取得了显著进展，它们能够以无痛或微创的方式获取样本，同时结合电化学传感技术，如使用葡萄糖氧化酶进行酶促氧化还原反应，实现了高灵敏度和特异性。

与此同时，一些非常规生物液，如母乳，也引起了研究人员的关注。母乳的组成与母体的代谢状态密切相关，其葡萄糖浓度的变化可能作为母体血糖控制的生物标志物。此外，监测母乳中的葡萄糖含量还能为婴儿的营养摄入和早期代谢健康提供重要信息。虽然母乳监测仍处于探索阶段，但这一思路展示了如何根据个体的生活阶段和生理需求，定制化地开发生物液监测技术。

纳米技术在医疗领域的应用，为生物液监测提供了新的可能性。通过精确设计和合成纳米材料，研究人员能够开发出具有更高灵敏度和选择性的传感器。例如，将葡萄糖氧化酶和氧化铈纳米粒子嵌入隐形眼镜中，可以实现对泪液中葡萄糖浓度的准确检测。NFC技术的引入，使得这些传感器能够将数据无线传输至智能手机等设备，从而实现远程监测和数据分析。

在实际应用中，智能隐形眼镜技术的推广需要克服多个挑战。首先是技术的成熟度和可靠性。尽管实验室研究显示了良好的性能，但在真实环境中，设备可能受到多种因素的影响，如环境温度、湿度、个体生理差异等。因此，未来的研发需要关注这些变量，确保设备在各种条件下都能稳定工作。其次是成本和可及性问题。虽然纳米传感器和NFC技术的进步降低了设备的复杂性，但大规模生产仍然面临经济和技术上的挑战。为了使这些技术真正惠及偏远地区的患者，必须找到成本效益更高的解决方案。

此外，用户接受度和佩戴舒适度也是影响技术推广的重要因素。智能隐形眼镜虽然能够提供持续的血糖监测，但其设计和材料选择必须兼顾美观性和舒适性，以确保患者愿意长期佩戴。目前，已有研究表明，纳米传感器嵌入的隐形眼镜对佩戴者的舒适度影响较小，但仍需进一步优化，以提高其在日常生活中的适用性。

考虑到ATSI社区在糖尿病管理中的特殊需求，智能隐形眼镜技术的推广应特别关注其在这些群体中的实际应用。由于这些社区的医疗资源有限，智能隐形眼镜的普及可能有助于减少对传统医疗设施的依赖，提高患者的自我管理能力。同时，远程数据传输功能可以使得医疗人员能够实时监控患者的血糖水平，及时调整治疗方案，从而改善患者的健康状况。

总体而言，智能隐形眼镜技术为非侵入性血糖监测提供了一种创新的解决方案。它不仅能够提高患者的依从性和生活质量，还能够改善医疗服务的可及性，特别是在资源有限的地区。然而，要实现这一技术的广泛应用，还需要进一步的研究和开发，以解决技术可靠性、成本效益和用户接受度等问题。未来的研究应致力于优化传感器性能、提高设备稳定性，并探索其在更多生物液中的应用潜力。通过不断的技术创新和临床验证，智能隐形眼镜有望成为糖尿病管理的重要工具，为全球范围内的患者带来更好的健康保障。