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March 2020

无痛测血糖值

日本的初创企业开发了不用采血就能测血糖值的装置。

根据厚生劳动省的调查,日本的糖尿病患者数在2014年约317万人,2017年约329万人。另外,据国际糖尿病联合会(IDF)预测,2019年世界上约4.6亿人的糖尿病患者人数将在2045年增加到7亿人。

糖尿病大致分为1型和2型。1型多为婴幼儿和年轻患者,由于自身免疫疾病等原因导致胰岛素分泌细胞被破坏而发病。2型是以中年以上的患者为中心,受遗传因素、过食、运动不足等原因重叠在一起发病。

糖尿病患者中有很多人必须使用血糖计,每天自己测量血糖值。测量需要用针在指尖扎个小孔,让血液附着在安装在血糖计上的试纸(传感器)上。患者必须一边忍受疼痛,一边一天采血4-5次。特别是1型的患者,一年内测血糖值的测定和注射胰岛素要扎约3000次针。而且每次使用的针和试纸都需要废弃,所以必须继续更换新的。

大阪的初创企业Light Touch Technology株式会社开发了一种不采血就能测定血糖值的血糖值传感器。该传感器作为非侵入血糖值传感器在世界上首次达到国际标准化机构(ISO)规定的测定精度。

该公司总经理山川考一先生说:“我从孩子患有1型糖尿病的熟人那里得知血糖值的测定对本人和家人来说是很大的负担,所以想开发一种能够简单测定的装置。”山川先生作为量子科学技术研究开发机构(QST)的研究人员,历时约30年致力于最尖端的激光开发。

山川先生开发的传感器是高度15厘米左右的圆柱形。只需用手指接触由小圆形传感器部分照射的激光,就能测定血液中葡萄糖的浓度(血糖值)。完全感觉不到疼痛和热度。测量时间只有几秒。测量的结果可以发送给智能手机。

大约30年前写论文发表了波长为2微米左右的近红外激光可以测量葡萄糖的值,从那以后,很多企业都开始挑战开发非侵入性血糖值传感器,但是还没有实现实用化。近红外线激光还测定了血液中葡萄糖以外的成分值,这是一个很大的理由。山川先生在波长为9微米的中红外线中,新开发了非常高亮度的激光,成功地测定了葡萄糖值。

山川先生说:“患者说‘一直在等着这样的装置。希望快点实用化。’”听到很多这样的声音。近年来,也有来自糖尿病患者急剧增加的亚洲和中东的咨询”。

山川为了使传感器实用化,于2017年作为QST发起的初创企业,设立了Light Touch Technology。现在,在得到支援1型糖尿病患者和支援其家属的NPO的协助下,进行收集和分析测定数据,研发装置的小型化·量产化,有望在得到厚生劳动省的认可后,在2022年发售。

这次开发的血糖值传感器,在通常的健康检查中也有助于找到容易被忽视的“血糖急剧升高”。血糖值急剧升高是指饭后血糖值急剧上升,放置不管的话血管会受伤,动脉硬化会加剧。如果能用传感器轻松地测量血糖值的话,就很容易发现这样的症状。另外,如果在医院导入传感器的话,在测定血糖值上,医生和护士的负担也会大大减少。

如果活用这次开发的技术,也能测定出胆固醇和中性脂肪。而且,也有可能应用于用激光照射眼泪和尿液来诊断疾病,或者感测空气中的病原体。

山川先生最后说:“将来,我想开发一个系统,将传感装置安装在家里和办公室,可以自动了解健康状态。”