患1型糖尿病的病人必須密切關(guān)注他們的血糖,。對(duì)這些病人來說,太高的血糖會(huì)損傷他們的器官功能;而太低的血糖又不足以提供他們身體所需的能量,。以往他們必須通過每天多次在自己手指上扎針來監(jiān)測血糖,。
如今,為了減輕患者的痛苦和不便,,MIT光譜實(shí)驗(yàn)室的研究者們研究出一種無創(chuàng)性檢查的方法,。
已故的麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授,、光譜實(shí)驗(yàn)室前主任Michael Feld最早設(shè)想了這種技術(shù),,使用“Raman光譜法”,即一種檢測化合物里化學(xué)鍵震蕩頻率的方法,。這項(xiàng)技術(shù)通過近紅外光掃描患者的手臂或者手指來測定患者的血糖水平,,而不需要扎針抽血。
光譜實(shí)驗(yàn)室的研究生Ishan Barman和Chae-Ryon Kong目前正在研制一種像筆記本電腦那樣小的Raman光譜儀,,這樣他們就能將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)生的診間和患者的家里,。總有一天,,這種設(shè)備將可以幫助到全世界數(shù)百萬1型糖尿病患者,。
事實(shí)上,,光譜實(shí)驗(yàn)室耗費(fèi)了大約15年來研發(fā)這種設(shè)備。他們遇到的主要困難在于:近紅外光只能穿透皮膚表面半毫米的厚度,,所以它只能測量浸潤皮膚細(xì)胞的液體(即組織間液),,而不能測量血液中的糖濃度。為了克服這個(gè)難題,,這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)算法,,將兩種濃度聯(lián)系起來,使得他們可以通過組織間液的糖濃度推測血糖濃度,。
然而,,當(dāng)患者食用含糖食物或飲料以后,校準(zhǔn)的難度立刻上升了,,因?yàn)榛颊叩难菨舛葧?huì)在進(jìn)食以后立即上升,,而組織間液的糖濃度則要過5~10分鐘才會(huì)上升。
不過Barman和Kong發(fā)展出一種新的校準(zhǔn)方法,,稱為“動(dòng)態(tài)濃度校正”(Dynamic Concentration Correction, DCC),,這種方法考慮了葡萄糖從血彌散到組織間液的速率。在一項(xiàng)10個(gè)健康志愿者的研究中,,他們使用了DCC校正的Raman光譜,,明顯提高了血糖測量的準(zhǔn)確性——平均上升了15%,在一些人身上甚至提高了30%,。
光譜實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們在1月15日的《分析化學(xué)》雜志上發(fā)表了這種新的校準(zhǔn)方法,。Michael Morris,美國密歇根大學(xué)的化學(xué)教授認(rèn)為他們可能解決了長期困擾研究者的問題:“人們從20世紀(jì)80年代就開始嘗試用光學(xué)來測定血糖的方法,。”作為并未參加該項(xiàng)研究的中立者,,Morris如是說:“通常研究者報(bào)告說他們某天得到了良好的測量結(jié)果,但過一天又不行了,?;蛘咭环N方法對(duì)某些人有效,對(duì)另一些人又無效,。他們無法發(fā)展出一種能廣泛應(yīng)用的校準(zhǔn)系統(tǒng),。”據(jù)Morris說,這種無創(chuàng)的Raman光譜方法可以極大的改善糖尿病人的生活質(zhì)量,,但是任何要進(jìn)入臨床實(shí)用的設(shè)備都應(yīng)該具備更便宜,、更易于使用的特點(diǎn)。光譜實(shí)驗(yàn)室的研究者們相信他們正在研發(fā)的更小型儀器可以實(shí)實(shí)在在的降低這項(xiàng)技術(shù)的費(fèi)用以及增加可操作性,。
今年秋天,,Barman和Kong計(jì)劃在健康志愿者中開展一項(xiàng)臨床研究來測試DCC算法。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)和國家研究資源中心將會(huì)贊助他們的此項(xiàng)研究,。
如今,為了減輕患者的痛苦和不便,,MIT光譜實(shí)驗(yàn)室的研究者們研究出一種無創(chuàng)性檢查的方法,。
已故的麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授,、光譜實(shí)驗(yàn)室前主任Michael Feld最早設(shè)想了這種技術(shù),,使用“Raman光譜法”,即一種檢測化合物里化學(xué)鍵震蕩頻率的方法,。這項(xiàng)技術(shù)通過近紅外光掃描患者的手臂或者手指來測定患者的血糖水平,,而不需要扎針抽血。
光譜實(shí)驗(yàn)室的研究生Ishan Barman和Chae-Ryon Kong目前正在研制一種像筆記本電腦那樣小的Raman光譜儀,,這樣他們就能將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)生的診間和患者的家里,。總有一天,,這種設(shè)備將可以幫助到全世界數(shù)百萬1型糖尿病患者,。
事實(shí)上,,光譜實(shí)驗(yàn)室耗費(fèi)了大約15年來研發(fā)這種設(shè)備。他們遇到的主要困難在于:近紅外光只能穿透皮膚表面半毫米的厚度,,所以它只能測量浸潤皮膚細(xì)胞的液體(即組織間液),,而不能測量血液中的糖濃度。為了克服這個(gè)難題,,這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)算法,,將兩種濃度聯(lián)系起來,使得他們可以通過組織間液的糖濃度推測血糖濃度,。
然而,,當(dāng)患者食用含糖食物或飲料以后,校準(zhǔn)的難度立刻上升了,,因?yàn)榛颊叩难菨舛葧?huì)在進(jìn)食以后立即上升,,而組織間液的糖濃度則要過5~10分鐘才會(huì)上升。
不過Barman和Kong發(fā)展出一種新的校準(zhǔn)方法,,稱為“動(dòng)態(tài)濃度校正”(Dynamic Concentration Correction, DCC),,這種方法考慮了葡萄糖從血彌散到組織間液的速率。在一項(xiàng)10個(gè)健康志愿者的研究中,,他們使用了DCC校正的Raman光譜,,明顯提高了血糖測量的準(zhǔn)確性——平均上升了15%,在一些人身上甚至提高了30%,。
光譜實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們在1月15日的《分析化學(xué)》雜志上發(fā)表了這種新的校準(zhǔn)方法,。Michael Morris,美國密歇根大學(xué)的化學(xué)教授認(rèn)為他們可能解決了長期困擾研究者的問題:“人們從20世紀(jì)80年代就開始嘗試用光學(xué)來測定血糖的方法,。”作為并未參加該項(xiàng)研究的中立者,,Morris如是說:“通常研究者報(bào)告說他們某天得到了良好的測量結(jié)果,但過一天又不行了,?;蛘咭环N方法對(duì)某些人有效,對(duì)另一些人又無效,。他們無法發(fā)展出一種能廣泛應(yīng)用的校準(zhǔn)系統(tǒng),。”據(jù)Morris說,這種無創(chuàng)的Raman光譜方法可以極大的改善糖尿病人的生活質(zhì)量,,但是任何要進(jìn)入臨床實(shí)用的設(shè)備都應(yīng)該具備更便宜,、更易于使用的特點(diǎn)。光譜實(shí)驗(yàn)室的研究者們相信他們正在研發(fā)的更小型儀器可以實(shí)實(shí)在在的降低這項(xiàng)技術(shù)的費(fèi)用以及增加可操作性,。
今年秋天,,Barman和Kong計(jì)劃在健康志愿者中開展一項(xiàng)臨床研究來測試DCC算法。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)和國家研究資源中心將會(huì)贊助他們的此項(xiàng)研究,。