產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 無創(chuàng)血糖儀內(nèi)傳感器的的應(yīng)用
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/8/12
U糖高調(diào)開會,宣稱自己第一次發(fā)布了無創(chuàng)血糖儀,當然國內(nèi)外好多公司都曾經(jīng)在這一領(lǐng)域宣傳過自己是首發(fā)。目前移動醫(yī)療智能硬件盛行,尤其是無創(chuàng)血糖儀,Google也推出了相關(guān)的產(chǎn)品。但其實從無創(chuàng)血糖儀的發(fā)展史來看,它只是小兒科。那么下面我們就從這一細分領(lǐng)域開始吧。
無創(chuàng)血糖儀對傳統(tǒng)血糖儀的沖擊
目前中國的血糖儀市場大約為25億-40億元人民幣之間。目前該行業(yè)的盈利模式是:血糖儀幾乎成本定價,以試紙賺錢。
以三諾生物為例,該公司2013年報顯示,報告期內(nèi)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入4.48億元,其中血糖測試儀收入為9710.13萬元,血糖檢測試紙收入3.5億元。平均銷售毛利率65%左右,而這主要來源于試紙。
根據(jù)以上的血糖儀行業(yè)情報分析,大家發(fā)現(xiàn)了什么問題沒有?對,如果無創(chuàng)血糖儀真的馬上就來臨,那么將摧毀一大塊現(xiàn)有的血糖儀市場,因為他們都是有創(chuàng)檢測,靠的是試紙賺錢,而無創(chuàng)檢查是不需要用試紙的,釜底抽薪式的替代!可是為什么這些廠商并沒有如熱鍋上的螞蟻一樣坐立不安,而是幾乎沒有什么反應(yīng)呢?因為無創(chuàng)測血糖在技術(shù)上的確很困難,下面就為大家介紹一下它的發(fā)展歷史。
早在半個世紀前,科學家就開始對這一問題進行了持續(xù)研究,傳統(tǒng)的血糖無損檢測方法。
尋找血液替代物
常見的方法有測血液代替物(唾液、汗、尿液)中的葡萄糖濃度,但有部分研究表明:所測得的葡萄糖濃度與血糖濃度無明顯相關(guān)性。而另一種方法是通過皮膚輕度腐蝕,去除表皮障礙,加負壓連續(xù)抽取的方法,測組織間隙液的糖濃度,進而通過算法反向推定血糖濃度。不過這仍是一種輕微有損的檢測方法,利用與體外測量相結(jié)合的微滲透技術(shù),所測葡萄糖濃度與血糖濃度相關(guān)性確實比較好,但檢測過程中操作技術(shù)要求高,測量復雜,不適用于普通臨床使用。
使用生物傳感器
20世紀60年代,酶電極作為電化學傳感器,首次被提出來應(yīng)用于此,而這是血糖無損檢測的最早報道,后來又出現(xiàn)了光學傳感器,經(jīng)過幾十年的研究,生物傳感器已成為一個相對成熟和研究比較充分的領(lǐng)域,而且符合臨床的迫切需要。
生物傳感器一般分為電化學傳感器和光學傳感器。電化學傳感器分為兩類:體外傳感器 (皮膚表面的傳感器) 和可植入皮下的傳感器,其工作原理為:測量與被分析物質(zhì)濃度成比例變化的物理量。不過電化學傳感器只能在有限的范圍內(nèi)使用,還沒能真正應(yīng)用于臨床。
至于光學傳感器的工作原理分為光吸收、光反射和光散射3種。但傳感器測量值一般小于靜脈血血糖值,且光源的高能量輻射可能導致分子水平的細胞受損。所以光學傳感器的方法也沒有用于臨床。
利用光譜測量
這是一種公認的進行液體中溶質(zhì)定量測定的方法。通過口服一定量的13C標記葡萄糖,在外加磁場下測其聲共振或磁共振譜,可給出一些預(yù)測。但儀器設(shè)備復雜,占用的計算機容量巨大,近年一些研究小組利用Fourier變換Raman光譜進行了血糖無損檢測。
國際上研究最多的是用Fourier變換近紅外光譜的(FT-NIR)療法。德國的Heise 和美國的Arnold等都做了大量工作,進行了深入研究。測量方法分為透射譜和反色譜。德國的Heise等首次用ATR(衰減全反射)技術(shù)測量了人體血漿和血液中的葡萄糖、蛋白質(zhì)、膽固醇、尿素、尿酸和甘油三酯等組分的濃度。
由于近紅外計算容易受到溶液中其他成分變化的影響,Herise經(jīng)過研究后認為:對血糖檢測選擇性最好的是中紅外光譜。Fourier變換中紅外(FT-IR)光譜)在中紅外區(qū)能夠獲得更好的效果和信息,而且葡萄糖在中紅外區(qū)有特征性吸收峰,可以適用于體外檢測。但該方法由于機器過大,使用成本過高,臨床無法推廣。
能量代謝守恒法
該方法是今天介紹的主角。
根據(jù)能量代謝守恒法的有關(guān)理論, 應(yīng)用溫度傳感器、濕度傳感器、輻射傳感器和血氧模塊采集手指表面的生理信號, 可以采用DSP(數(shù)字信號處理器)設(shè)計并制作便攜式無創(chuàng)血糖檢測儀。
在接下來的研究中, 首先采用MEMS技術(shù)將多種傳感器集成化, 提高傳感器的檢測靈敏度和信噪比; 其次進一步減小檢測電路板的體積和重量, 提高可靠性, 降低功耗。最后繼續(xù)改進無創(chuàng)血糖檢測算法的數(shù)學模型, 將更多與血糖濃度有關(guān)的變量納入檢測的范圍, 如手指表面粗糙度和角質(zhì)層厚度等等。
從上述的方法可以看出,Google的隱形眼鏡使用的是尋找血液替代物的方法測量血糖,但事實上這個方法在整個無創(chuàng)血糖發(fā)展史中處于一個很初級的階段。
轉(zhuǎn)載請注明來源:賽斯維傳感器網(wǎng)(tcmtest.cn)
- 如果本文收錄的圖片文字侵犯了您的權(quán)益,請及時與我們聯(lián)系,我們將在24內(nèi)核實刪除,謝謝!