使用光或泪液,日本发明不采血检测血糖的新技术

新产品 · 新服务 2018年11月23日

日本是世界有数的长寿国家,近来“人生一百年”的提法在社会上非常流行。不管是学校的教育制度、成人培训制度、还是企业就业制度,都围绕着长寿社会做准备。长寿是我们人类追求的目标,但是长寿也有光与影,长寿自然会跟衰老与疾病发生关联。所以,日本也是癌症患者居高的国家之一。这就是为什么日本在癌症治疗方面居领先地位的原因。

虽然长寿使得癌症更加受人关注,但癌症并不是导致死亡的最主要疾病。据世界卫生组织(WHO)的统计,导致死亡的主要疾病是生活习惯病。譬如,2008年的总死亡人数为5700万人,占其中63%的3600万人是死于所谓的生活习惯病,即糖尿病、肥胖、高血压、高血脂、动脉硬化、心脏疾患、脑溢血以及与生活习惯有关的一部分癌症(大肠癌、肺癌等)。WHO预计到2030年全球死于生活习惯病的人数将达到5500万人。因此,某种意义上可以说,人是死于不良习惯。

不良习惯引起的肥胖导致高血糖高血脂,乃至变成糖尿病,成为健康的最大杀手。

据日本后生劳动省调查统计现日本有2000万人的糖尿症患者及潜在糖尿病人群。其中“糖尿病疑似患者”与“不排除糖尿病可能性的潜在群体”各占一半。前者有76.6%在接受治疗,因糖尿病引起的透析等治疗,据说是医疗保险总开支的最大部分。WHO预计到2025年全球的糖尿病患者数将突破7亿人。所以,如何预防糖尿病成为公共卫生部门的主要议题。

预防糖尿病的主要措施是检测和控制血液中的血糖值,再辅以饮食疗法及结合运动锻炼。虽然日本已经有很多市售的检测血糖的医疗仪器,但是一天需要采血4~5次,或者将传感器植入人体的皮下组织。仪器消耗品的费用每个月也要两万日元(约折合1200元)左右,对利用者有一定的身体和经济负担。如果不用采血的话,这些负担就可以大大地减轻。

2018年10月26日京都府木津川市的一家叫LTT(Light Touch Technology)的公司开发出一款非侵袭性血糖值传感器。即不用采血就可以测定血糖值。据报道,这款产品在本年度内将开始临床试验,2020年申请医疗机器审查,2021年实现商品化。

使用光或泪液,日本发明不采血检测血糖的新技术

不采血如何测得血糖值呢?原来这家以处理光源见长的公司发挥技术特长,用中红外激光传感器与手指头接触5秒钟来采集血糖值。这种红外激光传感器的亮度是一般光源的10亿倍,使用6~9微米波长带,就可以准确地测出血液中的血糖值。测得的血糖值通过蓝牙传送到利用者的智能手机,对于血糖值的管理非常便捷。

无独有偶,名古屋大学与科学技术振兴机构(JST)在2018年10月17日也宣布开发出一款不用采血的血糖值检测传感器(其原理说明如下图所示),配置在不要外部无线供电的隐性眼镜上,进行血糖值监测。

使用光或泪液,日本发明不采血检测血糖的新技术

利用传感器检测血糖值,必须解决两个问题。其一,如何测得血糖值;其二,如何将所得数值正确传送。名古屋大学的这项发明,是利用了人的眼泪。即通过把与血液血糖浓度相关的泪液的糖浓度转化为葡萄糖发电单元给传感器供电,再利用传感器里的半导体集成电路将葡萄糖发电单元的输出电压转换为无线电波,从而既实现了对传感器的供电又解决了对血糖值的检测。这样,不久的将来,利用者只要配一副这样的隐形眼镜,便可以毫不费事地监测自己的血糖值。

上述两项不用采血的血糖检测发明(手指接触检测方式与隐形眼镜检测方式)为糖尿病患者与糖尿病预备军带来了福音。

“血泪”是描述人类情感的最常用词汇,也成为监测我们健康的直接媒介。日本企业和科学家以光代血,以泪代血,为减轻患者负担所做的努力,使我们重新认识了血与泪的联系以及眼泪的价值。

供稿 戴维 文中部分图片来源于网络
编辑修改 客观日本编辑部

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