測血糖有望“告別扎手指”!Nature子刊|新開發的無創血糖監測儀採用預訓練模型,可將校準週期從數週縮短至數天

在久坐不動的生活方式和“西方飲食”(高糖、高脂、高熱量)的雙重夾擊下,2型糖尿病的發病率正像滾雪球一樣不斷攀升。為了幫助患者更好地管理血糖,科學家們正在努力開發一種既不痛又不麻煩的血糖監測裝置。
目前,大多數糖尿病患者還在忍受“扎手指”的痛苦——用針頭刺破手指,擠出一滴血,再放到一個小機器裡檢測。這種傳統方法不僅讓人疼得直冒冷汗,長期下來,手指上還會留下疤痕和老繭,彷彿在提醒你:“別再扎我了!”因此,科學家們的目標很明確:開發一種無創的、便攜的血糖監測裝置,最好是還能24小時“站崗放哨”,即時監測血糖變化。
在眾多技術中,拉曼光譜(Raman Spectroscopy)被認為是最有潛力的“候選人”之一。這種技術透過檢測分子振動產生的光訊號,可以“看穿”皮膚表面,直接探測到組織液中的葡萄糖分子。就像指紋能揭示一個人的身份一樣,拉曼光譜也能透過分子的“振動指紋”來識別血糖水平。不過,這項技術也有它的“小脾氣”:訊號太弱,容易被噪聲干擾,而且需要長時間的校準才能準確工作。
最近,丹麥RSP Systems公司、德國糖尿病技術研究所和慕尼黑大學的研究團隊聯合開發了一種基於拉曼光譜的無創血糖監測系統(NIGM),成功解決了這些“小脾氣”。他們設計了一種“預訓練校準模型”,就像給裝置裝上了一副“聰明的眼鏡”,讓它在短時間內就能精準識別血糖訊號。透過短短10次測量,這套系統就能完成傳統裝置需要幾周才能完成的校準工作。
為了驗證這套裝置的效能,研究團隊邀請了50名2型糖尿病患者參與臨床試驗。試驗中,患者的血糖水平透過標準化的餐食挑戰被人為“推高”,以便測試裝置是否能準確捕捉到血糖的波動。結果顯示,這套裝置的平均絕對相對誤差(MARD)僅為12.8%,並且所有測量點都落在共識誤差網格(CEG)的A區和B區內——這意味著裝置的準確性和臨床安全性都非常令人滿意。
更令人興奮的是,研究者指出,透過最佳化裝置的硬體設計,未來有望將這套系統縮小到智慧手錶的大小,真正實現“隨身攜帶、隨時監測”。雖然目前的研究僅限於2型糖尿病患者,但他們表示,未來還將探索這套裝置在1型糖尿病患者和不同種族人群中的表現。
總的來說,這項研究就像給拉曼光譜技術頒發了一張“潛力股證書”,證明它在無創血糖監測領域確實有光明的未來。當然,科學家們也承認,這項技術還有改進空間,比如進一步提高測量精度、減少個體差異,以及延長校準的穩定性。但無論如何,這項突破已經讓我們離“告別扎手指”的時代更近了一步!
參考資料:
Anders Pors et al, Calibration and performance of a Raman-based device for non-invasive glucose monitoring in type 2 diabetes, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-95334-x.
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