综述:连续血糖监测:微创与非侵入性技术

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Clinica Chimica Acta 3.2

编辑推荐:

  本综述系统梳理了非侵入性血糖监测(CGM)技术的最新进展,聚焦光学(NIR/MIR)、声学(PAS)、电磁及化学传感技术,探讨其如何通过葡萄糖光学吸收系数等特性突破传统侵入式检测(如指尖采血)的局限。尽管面临水分子干扰等精度挑战,该领域仍需优化算法与传感器设计以实现临床级准确性,最终为全球5.36亿糖尿病患者提供无痛、连续的血糖管理方案。

  

临床葡萄糖监测
糖尿病作为全球性代谢疾病,其管理核心在于精准血糖监测。当前临床金标准——葡萄糖氧化酶(GOx)和己糖激酶法血清检测,虽具备优异线性(5–700?mg/dL)和<2%变异系数(CV),但反复静脉穿刺带来的疼痛与感染风险促使研究者探索替代方案。

微创葡萄糖监测
微针技术通过穿透表皮采集间质液(ISF)实现连续监测,其电化学传感器可将葡萄糖浓度转化为电信号。尽管避免了毛细血管采血的频繁刺痛,但部分器械仍需皮下植入,未能完全解决侵入性问题。

非侵入性葡萄糖监测
前沿技术通过多模态传感突破皮肤屏障:

  • 光学技术:近红外(NIR)光谱利用葡萄糖在特定波段的吸收特性,而拉曼光谱则通过分子振动指纹识别血糖浓度。光声光谱(PAS)进一步结合光学激发与声波检测,提升信噪比。
  • 电磁传感:射频(RF)与微波传感器依据介电常数变化推算血糖值,但易受环境湿度干扰。
  • 化学传感:反向离子电渗(RI)通过电场驱动ISF渗透至皮肤表面,实现无创检测。

讨论
非侵入技术虽在舒适度上具有革命性优势,但其精度仍落后于血清检测(R=1.00)。主要挑战源于生物复杂性:水分子对光学信号的干扰、个体皮肤异质性,以及运动伪影对电磁传感器的影响。多传感器融合与机器学习算法被寄望于提升抗干扰能力。

结论
从微针到无创光谱,血糖监测技术正向着“隐形化”发展。未来需跨学科协作攻克精度瓶颈,最终实现可穿戴设备的医疗级认证——这不仅将改变1型与2型糖尿病患者的日常管理,更可能重塑代谢疾病的预防范式。

研究资助
韩国国家研究基金会(NRF)通过脑链计划(RS-2023-00236798)等项目支持本研究。

作者贡献
Jeong Eun Lee等研究者完成了从概念设计到数据验证的全流程工作,声明无利益冲突。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号