近些年來(lái)，身邊的糖尿病患者越來(lái)越多了。據(jù)預(yù)測(cè)，到2032年，全世界約有6億人患有糖尿病。對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，及時(shí)掌握一天中血糖的變化很重要。但目前市面上大多數(shù)的血糖儀都是以微創(chuàng)的方式進(jìn)行測(cè)血糖，并且每次測(cè)血糖相隔的時(shí)間比較大，嚴(yán)重依賴患者的自制力。因此每天測(cè)血糖成為糖尿病患者最為痛苦的一件事。
谷歌智能隱形眼鏡原型
許多企業(yè)都想要變革傳統(tǒng)的測(cè)量血糖的方法，開發(fā)出一款無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)測(cè)血糖、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的血糖儀，這其中就包括谷歌曾經(jīng)的智能隱形眼鏡項(xiàng)目。2014年，谷歌宣布要通過(guò)淚液檢測(cè)血糖的智能接觸式透鏡。但這個(gè)項(xiàng)目雷聲大雨點(diǎn)小，還沒(méi)拿出產(chǎn)品就夭折了。
通過(guò)檢測(cè)淚液中的葡萄糖含量確定血液中葡萄糖含量是相當(dāng)困難的一件事，目前還沒(méi)有科學(xué)家宣布找到了非常明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。此外，淚液中葡萄糖濃度很低，所以對(duì)微型傳感器精度要求極高。最后，設(shè)備的大小、穿戴的舒適感都成為問(wèn)題，畢竟很多人對(duì)于帶隱形眼鏡都很抵觸，更別說(shuō)一個(gè)體積更大的電子設(shè)備了。
眾多挑戰(zhàn)下，2015年谷歌這款智能隱形眼鏡便銷聲匿跡了。很多人認(rèn)為，連谷歌都搞不定，利用淚液測(cè)血糖只能是鏡花水月了。然而就在所有人對(duì)用淚液測(cè)血糖不抱希望時(shí)，2015年荷蘭公司NovioSense宣布他們利用淚液測(cè)血糖的微型、無(wú)創(chuàng)、無(wú)需充電、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血糖的傳感器在小鼠體內(nèi)試驗(yàn)取得成功，通過(guò)了臨床前試驗(yàn)。2016年10月份，NovioSense宣布完成了第四輪融資，為其淚糖傳感器設(shè)備的下一階段人體臨床試驗(yàn)提供資金，本次融資沒(méi)有透露的具體金額，但投資者包括Health Innovations、Topfonds Gelderland、Fraunhofer Ventures和NovioTech。
我們的設(shè)備將以優(yōu)惠的價(jià)格，為所有糖尿病患者提供無(wú)痛型連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)，NovioSense首席執(zhí)行官Christopher Wilson在一份聲明中說(shuō)，通過(guò)利用大部分智能手機(jī)都具備的NFC技術(shù)，用戶可使用我們的無(wú)痛非侵入式傳感器平臺(tái)與智能手機(jī)連接，連續(xù)監(jiān)測(cè)葡萄糖數(shù)據(jù)。
和谷歌智能隱形眼鏡的思路一樣，NovioSense公司認(rèn)為可以利用淚液中的葡萄糖含量來(lái)推測(cè)人體的血糖。因?yàn)槿梭w的淚液不斷沖刷眼球，所以可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血糖含量。但與谷歌不同的是，NovioSense公司研發(fā)的淚糖傳感器不是餅狀的，而像一根小棍。
上圖就是NovioSense公司研發(fā)的利用淚液測(cè)血糖的設(shè)備。這個(gè)小棍是一個(gè)小型柔性彈簧，長(zhǎng)2厘米，直徑為1.5mm，整個(gè)裝置涂有柔軟的水凝膠層。這個(gè)小棍需要放置于眼睛的結(jié)膜下穹。柔性的材料可以讓小棍自動(dòng)調(diào)整為佩戴者下眼瞼的彎曲度，水凝膠層可以減緩設(shè)備與眼睛之間的摩擦，保護(hù)眼睛的表面不受刺激，提高穿戴的舒適度。同時(shí)，人體的淚膜會(huì)不斷地沖刷下眼瞼，小棍可以從中獲取監(jiān)控淚糖變化的生物標(biāo)志物。
淚液來(lái)源構(gòu)成比較復(fù)雜，在受到外部刺激（情感、異物、洋蔥、打哈欠）時(shí)，淚液的成分變化很大，因此谷歌智能隱形眼鏡佩戴在眼球周圍測(cè)量淚糖的準(zhǔn)確率就受到很大的干擾，而NovioSense公司的小棍因?yàn)榉胖迷诮Y(jié)膜下穹，只測(cè)量下眼瞼與淚膜之間最基本的淚液，所以可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。
2015年7月，Noviosense聯(lián)合美國(guó)梅奧診所、德國(guó)弗勞恩霍夫（Fraunhofer）研究所、NFC技術(shù)的長(zhǎng)期支持者移動(dòng)醫(yī)療專家Gentag建立一個(gè)合資企業(yè)，想要開發(fā)一個(gè)能夠取代傳統(tǒng)的血糖儀、探索基于智能手機(jī)系統(tǒng)的胰島素給藥的系統(tǒng)管理。這個(gè)系統(tǒng)的核心就是這個(gè)小棍。
NovioSense利用由德國(guó)杜伊斯堡的研究所和NovioSense聯(lián)合開發(fā)低功耗和高度敏感的ASIC技術(shù)檢測(cè)淚糖。細(xì)看這個(gè)小棍，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它是由三根導(dǎo)線圍繞一個(gè)微電化學(xué)電池構(gòu)成的。首先是綠色的導(dǎo)線是工作電極，表面涂有固化酶，這種酶可以將淚液中的葡萄糖轉(zhuǎn)為葡萄糖酸，而固化酶表面的FAD和葡萄糖里的電子和氫結(jié)合，變成具有還原性質(zhì)的FADH2。
FADH2遇到空氣中的氧分子后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短命的過(guò)氧化氫分子，這個(gè)過(guò)氧化氫分子接觸到綠色導(dǎo)線表面會(huì)變成水，并產(chǎn)生一個(gè)微弱的電流。而紅色和藍(lán)色的導(dǎo)線可以感知電流，并且把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)，這個(gè)射頻信號(hào)可以通過(guò)「小棍」里面內(nèi)置的納米收發(fā)器芯片發(fā)射到外部世界，具備NFC技術(shù)的智能手機(jī)或者胰島素泵通過(guò)接受信號(hào)，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)血糖了。目前小棍使用壽命為兩周，NovioSense公司希望能夠延長(zhǎng)它的使用壽命。
就目前來(lái)看，NovioSense的檢測(cè)淚糖的傳感器的確要比谷歌智能隱形眼鏡前進(jìn)了一大步。無(wú)論是從穿戴的舒適度、設(shè)備大小、電池等問(wèn)題都有了不少的提升，但是對(duì)于最最關(guān)鍵的問(wèn)題，NovioSense如何完成從淚糖到血糖之間的跨越，仍然處于不確定的狀態(tài)。NovioSense公司表示，將在明年上半年發(fā)布該設(shè)備第二階段臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，并預(yù)計(jì)設(shè)備將在2019年上市。
或許只有等到那個(gè)時(shí)候，我們才能得知這家公司能否完成谷歌未完成的使命，真正研發(fā)出一款無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血糖的設(shè)備造福糖尿病患者。
參考資料
【1】http://www.fiercebiotech.com/medical-devices/noviosense-closes-another-financing-round-for-its-tear-glucose-sensor-device
【2】http://noviosense.com/test-page-4/
