或許你身邊總會找到幾個受到糖尿病困擾的人,他們時刻關(guān)注自己的血糖走向,既不敢吃高升糖指數(shù)的食物,也不能讓自己處于更加危險的低血糖狀態(tài)——糖尿病人的血糖就像陳粒唱的《易燃易爆炸》一樣難以捉摸——可要死要生,還是掌握在胰島素的手里。

也許你和曾經(jīng)的我一樣,認為糖尿病是慢性疾病,不會置人于死地,但事實是糖尿病不僅僅可以致盲、令傷口難以愈合,還會導(dǎo)致截肢、甚至死亡。

世界衛(wèi)生組織(WHO)在官網(wǎng)顯示“糖尿病是全球最主要的死亡原因之一。全世界約有4．22億人患有糖尿病,其中大多數(shù)生活在低收入和中等收入國家,每年有150萬人直接死于糖尿病。在過去的幾十年里,糖尿病的病例數(shù)和患病率都在穩(wěn)步上升 ”。

想要避免糖尿病對自己身體的侵害,時刻關(guān)注血糖變化、及時干預(yù)治療最好不過了。但對于病患來說,想了解控制自己的血糖也絕非易事。

目前市面上針對患者測量體內(nèi)葡萄糖的產(chǎn)品有兩個大類別,一個是BGM(血糖監(jiān)測, blood glucose monitor),一個是CGM(連續(xù)血糖監(jiān)測,continuous glucose monitor)。前者通�？炕颊卟芍秆獊頊y量血糖,后者通常是一種埋在皮下的檢測皮間質(zhì)液的微創(chuàng)儀器。

依靠BGM可以準確的測量出體內(nèi)的血糖指數(shù),但缺點就是疼,腦補一下,每隔一段時間就要自己扮演一下容嬤嬤,只能說自己是個狠人,默默把淚咽下。

但如果使用CGM的話,就可以避免這個問題了,只需要在肘部或者腹部埋入一個微創(chuàng)設(shè)備,就可以通過顯示設(shè)備持續(xù)監(jiān)測到自己的血糖變化。除了減少疼痛,更重要的一點是,CGM能觀測到傳統(tǒng)血糖儀無法監(jiān)測到的隱匿性高/低血糖,比如在半夜熟睡時易發(fā)的低血糖。如果這個設(shè)備還可以發(fā)出警報提醒自己或者家屬,患者依從性顯然提高不少。

但CGM仍然有缺點——因為身體中的蛋白等物質(zhì)會聚集在檢測間質(zhì)液的探測物周圍,所以時間長了會導(dǎo)致示數(shù)不準確,大約每2周就要更換一次檢測設(shè)備——在獲取了便捷的同時,這也是一筆不小的花費。

不對自己的身體有傷害就可以實時監(jiān)測自己的血糖,大概是很多糖尿病人的夢想。

無創(chuàng),是從醫(yī)療器械企業(yè)到科技巨頭,都在追逐的一個技術(shù)。實現(xiàn)了無創(chuàng),就可以讓糖尿病患者不用再顧忌是否要做自己的“容嬤嬤”了。雖然美敦力、雅培、Dexcom等頭部廠商已經(jīng)把自己的CGM做得很好了,從根本上說,這也沒有實現(xiàn)根本的無創(chuàng)。

但做到無創(chuàng)測血糖,豈是易事?

Apple自第一代Apple Watch發(fā)布以來,一直都在關(guān)注用戶的健康數(shù)據(jù)管理,同時也是可穿戴設(shè)備的風(fēng)向標。如今,Apple Watch已經(jīng)可以監(jiān)測心率、血氧、ECG,預(yù)告AFib風(fēng)險(ECG、AFib功能國內(nèi)未上市)。

全球幾大手機生產(chǎn)商如華為、三星,也都在布局各自的移動健康領(lǐng)域,各大硬件廠商都試圖將自己的智能手表打造成基礎(chǔ)的“醫(yī)療器械”,在大健康行業(yè)占領(lǐng)自己的位置。智能設(shè)備廠商硝煙四起,卻為什么遲遲沒有推出測量血糖的功能呢?

其實Apple和他的傳感器供應(yīng)商Rockley Photonics于2017年就開始合作,Apple的首要愿望便是葡萄糖追蹤。在此期間,Apple估計已向Rockley承諾至少7000萬美元(約4．4億人民幣)的研發(fā)資金。今年7月份,Rockley發(fā)布了一個可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備,該設(shè)備配備了高科技傳感器,用戶將設(shè)備戴在腕部,便可持續(xù)監(jiān)測從血壓到血糖水平的一系列生物標志物。這一動向是否預(yù)示著新一代的Apple Watch會搭載無創(chuàng)測量血糖功能呢?我們只能拭目以待了。

其實,“無創(chuàng)測量葡萄糖”的研究已經(jīng)持續(xù)了幾十年之久了,但至今也沒有讓大家看到有靠譜的技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品化——難倒了學(xué)者、難倒了巨頭,“無創(chuàng)測血糖”這一題,真的那么難嗎?

從無創(chuàng)到有創(chuàng),是一個逐漸遠離血液的過程,檢測技術(shù)越來越復(fù)雜;從無創(chuàng)到有創(chuàng),也是一個葡萄糖監(jiān)測與胰島素輸送結(jié)合的過程,背后是新一代糖尿病技術(shù),即人工胰腺系統(tǒng)的發(fā)展——不過這又是另一個話題了,我們擇日再聊。

想做結(jié)果精確的醫(yī)用級無創(chuàng)血糖監(jiān)測設(shè)備,真的很難——與金標準的傳統(tǒng)血糖儀相比,它的精度差強人意。

資料顯示,德康醫(yī)療(Dexcom)的連續(xù)血糖儀Platinum G4屬于微創(chuàng)血糖儀,其精度范圍是2．22-22．22mmol/L;Cogna的無創(chuàng)血糖儀TensorTipCoG屬于前期有創(chuàng),后期無創(chuàng),其精度范圍是3．89-24．4mmol/L;Integrity Applications的無創(chuàng)血糖儀GlucoTrack做到了完全無創(chuàng),其精度范圍是4．17-27．8mmol/L。

市場也不是沒出現(xiàn)過玩家,大約20年前,基于反向離子電滲療法的GlucoWatch?獲得了FDA的批準,其準確性在臨床和家庭試驗中都被評估為令人滿意。但由于可靠性和一致性問題 ,使得該設(shè)備未能在市場上存活很長時間。

葡萄糖生物傳感器、信息發(fā)射器、信息接收器等都集成在了穿戴設(shè)備上,它們所使用的技術(shù)和材料都影響著最后的結(jié)果。比如普遍用在CGM監(jiān)測的葡萄糖生物傳感器,可以在汗液、唾液、尿液、淚液等體液測量出人體的葡萄糖含量。大多使用光學(xué)技術(shù)、紅外線技術(shù)。這一環(huán)節(jié)對結(jié)果數(shù)據(jù)的準確性至關(guān)重要,但聲噪熱、校準偏移、低信噪比、環(huán)境敏感性等因素都在影響著數(shù)據(jù)的精準程度。

也有很多人把賭注放在了材料上。2015年創(chuàng)立的GraphWear Technologies,兩位創(chuàng)始人都是納米技術(shù)碩士出身。GraphWear開發(fā)的是一種石墨烯制成的皮膚表面級可穿戴設(shè)備。它的傳感器很小,差不多是Apple Watch的尺寸。關(guān)鍵技術(shù)實際上位于底部,它是一片石墨烯薄片,即可以貼在手表背面,也可以貼在腹部的貼紙上。

GraphWear與其他的無創(chuàng)血糖監(jiān)測企業(yè)一樣,測量的是組織液中的葡萄糖,而不是血液中的葡萄糖。按照美國糖尿病協(xié)會2020年的指導(dǎo)方針,運用兩者之間的相關(guān)性,將測量結(jié)果換算成血液中的葡萄糖值。GraphWear在2019年發(fā)起了一項針對該設(shè)備的臨床可行性研究,以評估設(shè)備讀數(shù)和葡萄糖值之間的比較。但到目前為止,研究結(jié)果并未公布。

雖然該產(chǎn)品還沒有提交FDA批準,但是在最近的B輪2050萬美元融資中,能看出包括Mayfield 、MissionBio Capital等投資者,都對其報以了極大信心。

與GraphWear同樣看中了石墨烯材料用于無創(chuàng)血糖監(jiān)測的還有賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員。10月15日,Huanyu Larry Cheng(吳煥宇)等研究人員宣布開發(fā)了一種可穿戴式血糖監(jiān)測儀,可以無創(chuàng)、實時的測量汗液中的血糖水平。

賓大的研究者使用石墨烯和鎳金合金,無需使用酶即可檢測汗液中極低水平的葡萄糖——因為酶傳感器必須保持一定的溫度和pH值,而且酶不能長期儲存。該傳感器包含一個微流體室,汗液被吸入其中,然后堿性溶液與汗液中的葡萄糖發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致合金發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生大量電信號。

另外一家總部位于西雅圖的公司認為:他們擁有的創(chuàng)新檢測方法可以成為“醫(yī)療行業(yè)和患者護理的圣杯。”這家叫做Know Labs的公司,正在使用自開發(fā)的兩種技術(shù)——生物RFID(Bio-RFID)技術(shù)和人體射頻識別技術(shù)(Body-Radio Frequency Identification)——生產(chǎn)兩種設(shè)備,以解決不同的糖尿病人的需求。

生物RFID技術(shù)使用光譜學(xué)捕獲血液中的葡萄糖讀數(shù)和其他分子特征。通過向皮膚發(fā)射無線電波,LED波長發(fā)射到皮膚上后,再測量反射回來的顏色變化,以生成健康數(shù)據(jù)。

該公司正在籌劃兩個產(chǎn)品,一個是UBand 。這是一款內(nèi)置生物傳感器腕帶,用來持續(xù)監(jiān)測血糖水平,用戶可以在自己的智能手機上查看測量數(shù)據(jù)。

另一個產(chǎn)品KnowU,則更像傳統(tǒng)的指尖血糖儀,它小到可以放進你的口袋——但它不需要試紙。只需要將傳感器放在手掌上掃描,就可以生成讀數(shù),用戶可以在底座設(shè)備或手機APP上查看讀數(shù)。

Know Labs利用自己的技術(shù)研發(fā)出來的CGM儀器能夠與雅培的Freestyle Libre和德康G6(Dexcom G6)相媲美的精度。根據(jù)2018年的一項對比研究,與雅培血糖監(jiān)測儀計算值相比,97%的UBand讀數(shù)差異在15%以內(nèi)。精度問題一旦被攻克,糖尿病市場將洗牌。

當(dāng)無創(chuàng)CGM成為市場的主流檢驗方式,被顛覆的不僅僅是糖尿病人的監(jiān)測習(xí)慣,更重要的是整個糖尿病市場的現(xiàn)有格局:依靠試紙生存的各家傳統(tǒng)血糖儀生廠商將不得不尋求新的突破。

一旦精度問題被攻克,無創(chuàng)CGM有望成為醫(yī)用標準,那么幾十年來諸多科學(xué)家和企業(yè)在研發(fā)的人工胰腺系統(tǒng)的普及將成為可能。這個時候,整個糖尿病市場的蛋糕切法都將被改變。

且不問這個市場到底是多大量級的億,問題的關(guān)鍵在于:誰能占得先機?如何占得先機?

或許,市場上的玩家已經(jīng)有了答案。