來源：廈門大學+網絡內容整理
糖尿病是由遺傳和環境因素共同作用而引起的一組以糖代謝紊亂為主要表現的臨床綜合征，由于患病人數逐年上升，已成為危害人類健康的第三大殺手。由于糖尿病目前無法治愈，患者需要長期服藥和干預，一旦疏于護理便可引發眼、腎、神經、血管、心臟等器官的一系列慢性并發癥，給患者家庭和社會帶來了沉重的負擔。血糖濃度是臨床上診斷糖尿病的有效指標，同時也可作為糖尿病日常控制、代謝綜合癥進展預測的依據。血糖監測是指對血液、組織間質液、汗液、尿液、淚液、唾液和呼出氣體等樣本中的葡萄糖、糖化血紅蛋白等生物標志物的濃度進行監測來反映體內的血糖水平/濃度。
目前，商用血糖監測產品主要采用指尖采血監測和連續血糖監測（CGM）兩種技術類型。過去十多年來，血糖監測行業見證了重大變化：從指血電化學測試條向連續血糖監測貼片（CGM patch）轉變。連續血糖監測技術無需刺破手指，每1-5分鐘更新人體血糖水平，從而實現24小時不間斷監測，實時顯示血糖升降變化趨勢，并且大部分連續血糖監測貼片的電池電量可維持7-14天。隨著連續血糖監測技術日臻成熟，患者接受度逐漸提高，滲透率有望持續提升。2010年至2023年期間，連續血糖監測市場的復合年增長率（CAGR）超過了20%。該市場主要由三家美國醫療科技廠商推動發展，它們是雅培（Abbott）、美敦力（Medtronic）和德康（Dexcom）。然而，進口的連續血糖監測儀價格高昂，國產設備普遍存在測不準的問題。
2010～2023年血糖監測傳感器市場年度營收，連續血糖監測市場規模已經超越指尖采血的血糖監測市場。
近日，廈門大學化學化工學院廖洪鋼教授團隊宣布，他們研發的新型連續血糖監測儀已進入臨床試驗階段。這款設備憑借“夠小、夠準、夠省”三大優勢，有望打破國外品牌的市場壟斷。
廈門大學廖洪鋼教授團隊研發的連續血糖監測儀模型
注：廈門大學廖洪鋼教授，國家杰出青年科學基金獲得者，國家高層次青年人才，福建省閩江學者特聘教授，中國能源學會專家委員會委員，中國化學會高分子材料分析技術與表征方法專業委員會委員，廈門大學校友會創業分會監事長，Research等期刊編委，主持和參與國家自然科學基金重大研究計劃、基礎科學中心項目、面上項目，科技部重點研發計劃等。
“小”到頭發絲一般的電極探針：無痛感、易使用
這款連續血糖監測儀外形小巧，僅由一枚硬幣大小的機身和一根頭發絲粗細的電極探針傳感器組成。將其貼在人體皮膚之后，就可在智能手機App上實時血糖監測、異常報警等功能。硬幣大小的貼片式外觀，避免了傳統的設備“外掛儀器”的尷尬，可輕松隱藏于日常衣物配飾中。
該血糖監測儀的電極探針采用了柔性材料，植入時接近“蚊子叮咬”。上身后，電極探針隨皮膚自然彎曲，佩戴過程無痛感，劇烈運動也不易脫落。機身還設置了IP68的防水防塵等級，洗澡、游泳都可以正常使用。
別看電極探針雖然只有頭發絲大小，但它從內到外共有7層功能結構。機身更是“麻雀雖小，五臟俱全”。“我們的工作，就像是把機器人做成像昆蟲一樣小，讓小小的一個東西就可以承載很多功能。”廖洪鋼說。
在芯片部位，廖洪鋼教授團隊創新采用了光刻鍍膜刻蝕技術，實現了微米級的精密構筑。沿用這項技術，未來還可以將體溫、尿酸等指標的監測功能集合在同一臺監測儀上，實現“一枚硬幣測全身生理指標”。
廈門大學廖洪鋼教授在無塵實驗室
“準”到微小波動的誤差監測：靈敏度達0.1mM
為了降低成本，繞開技術難點，市面上較多連續血糖監測儀采用算法來推測血糖數據，以掩蓋硬件監測上不夠準的缺點。這種方法雖然便宜，但誤差率較高。這就容易引發一些生命安全問題——重癥糖尿病患者需要依據血糖數據來注射胰島素。
“在我這里，人的生命安全是放在第一位的。所以我一直堅持要求團隊克服直接測量上的技術困難，做到數據的真實可靠。”廖洪鋼說。要想實現“硬件直測”，除了電極探針傳感器要夠靈敏，還要能保持測量時生物酶的高度活性，穩定性等。而這項技術的門檻極高，在國內外可以做到的單位較少。
通過這樣測得的人體血糖數據，范圍覆蓋0－30mM，靈敏度達0.1mM，可以滿足絕大部分的高血糖病人的應用需求。而這些數據，僅需幾秒鐘就能出現在用戶的智能手機App上。通過自主設置血糖閾值，App還可以實現異常報警提醒的功能。如果患者身體出現低血糖等特殊情況，智能手機App將即時彈出提醒。
廖洪鋼團隊表示，為豐富用戶體驗，該血糖監測儀還設置了血糖報告、飲食建議等附加功能。在讀取用戶血糖信息后，App將提供定制的飲食生活建議。
廖洪鋼團隊在無塵實驗室探討問題解決方案
“省”到大多部件可回收：費用低、易承受
進口的連續血糖監測儀通常采用全拋棄式設計，每月耗材成本高達千元。廈門大學廖洪鋼團隊創新性地將連續血糖監測儀分為可重復使用的核心模塊和可更換的耗材模塊，使月均費用降至400元左右。
“我們的連續血糖監測儀，只有電極探針傳感器和電池需要定期更換，其他部件都能回收使用。”廈門大學廖洪鋼教授團隊成員介紹道。而一塊電池的續航時間為14天以上，也就是說，患者只需兩周做一次設備更替即可長期使用。團隊算了一筆賬：若覆蓋全國30%重癥患者，年省醫療支出超1000億元。
目前，廈門大學廖洪鋼教授團隊已經在對多家三甲醫院、省級醫療機構進行合作推廣。希望未來可以將該連續血糖監測儀納入多個省市的醫保，更好地為患者減負。
歷時三年多，這支十余人的廈門大學團隊，突破了一個又一個的血糖監測技術瓶頸，才讓這樣一款“良心國貨”從實驗室走向病房。小到一根電極探針傳感器的七層結構，準到微小波動的靈敏度，省到大多部件可回收……或許，破解“卡脖子”技術的答案，就藏在團隊這種細微的較真之中。
