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手掌大小的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)傳感器登場(chǎng)
來(lái)源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/4/20

  日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAEA)開(kāi)發(fā)出了手掌大小的無(wú)創(chuàng)式血糖值傳感器。這是借助中紅外激光的小型化、高輸出化而實(shí)現(xiàn)的,經(jīng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確認(rèn),能夠達(dá)到臨床需要的檢測(cè)精度。JAEA設(shè)想將其用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)、公共設(shè)施和個(gè)人等用途,接下來(lái)計(jì)劃開(kāi)展臨床試驗(yàn)、與醫(yī)療器械企業(yè)合作。

  在4月11~13日召開(kāi)的“第29屆日本醫(yī)學(xué)會(huì)總會(huì)2015關(guān)西”的學(xué)術(shù)演講部分,JAEA量子束應(yīng)用研究中心研究主管山川考一在“預(yù)防醫(yī)療及其基礎(chǔ)技術(shù)和分析方法”分會(huì)上登臺(tái),以“使用中紅外激光的無(wú)創(chuàng)血糖儀的開(kāi)發(fā)”為題,詳細(xì)介紹了該血糖值傳感器

  無(wú)創(chuàng)血糖值傳感器至今尚未實(shí)現(xiàn)。估計(jì)該產(chǎn)品在日本的潛在市場(chǎng)達(dá)到1000億日元以上,在全球全球則高達(dá)3.6萬(wàn)億日元以上。

  作為無(wú)創(chuàng)血糖值傳感器的實(shí)現(xiàn)方法之一,研發(fā)人員一直在研究使用中紅外區(qū)域激光的方法。這種方法利用的是中紅外線(xiàn)被葡萄糖吸收多、被水和醇以外的人體成分吸收少的性質(zhì)。但在中紅外區(qū)域很難提高激光的輸出功率,得不到足夠的測(cè)定精度(信噪比)。激光的小型化也難以實(shí)現(xiàn)。

  中紅外激光峰值強(qiáng)度達(dá)到原來(lái)的10萬(wàn)倍

  山川等人這次開(kāi)發(fā)出了指尖尺寸的YAG激光。將振蕩產(chǎn)生YAG激光的半導(dǎo)體激光器,以及利用YAG激光發(fā)生振蕩的光學(xué)參量振蕩器組合到一起,制作出了峰值強(qiáng)度是過(guò)去10萬(wàn)倍的中紅外激光。

  YAG激光的振蕩波長(zhǎng)為1μm,通過(guò)光學(xué)參量振蕩器轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為9μm的中紅外光。因?yàn)榧す廨敵鲱l率高達(dá)數(shù)百Hz,而且無(wú)需多變量分析等處理,檢測(cè)只需3秒左右即可完成。激光的脈沖寬度在ns等級(jí),照射到人體“不痛不癢”。通過(guò)開(kāi)發(fā)能夠在指尖進(jìn)行測(cè)量的鼠標(biāo)型激光照射裝置,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。成功使無(wú)創(chuàng)血糖值傳感器縮小到了手掌大小。

  JAEA使用新開(kāi)發(fā)的試制品,對(duì)四位糖值范圍在70~160mg/dL的健康人進(jìn)行檢測(cè),實(shí)際驗(yàn)證了產(chǎn)品。與采血式血糖儀的測(cè)量值相比,所有測(cè)試者的測(cè)量結(jié)果“均在臨床要求的精度范圍之內(nèi)”。

  今后,JAEA將繼續(xù)驗(yàn)證該血糖儀在廣泛的血糖值范圍內(nèi)的有效性,同時(shí)還將辦理相關(guān)手續(xù),以便針對(duì)糖尿病患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)。這次的方法“還有可能應(yīng)用于血脂異常等非血糖指標(biāo)的測(cè)量”。

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