或许你身边总会找到几个受到糖尿病困扰的人,他们时刻关注自己的血糖走向,既不敢吃高升糖指数的食物,也不能让自己处于更加危险的低血糖状态——糖尿病人的血糖就像陈粒唱的《易燃易爆炸》一样难以捉摸——可要死要生,还是掌握在胰岛素的手里。

也许你和曾经的我一样,认为糖尿病是慢性疾病,不会置人于死地,但事实是糖尿病不仅仅可以致盲、令伤口难以愈合,还会导致截肢、甚至死亡。

世界卫生组织(WHO)在官网显示“糖尿病是全球最主要的死亡原因之一。全世界约有4．22亿人患有糖尿病,其中大多数生活在低收入和中等收入国家,每年有150万人直接死于糖尿病。在过去的几十年里,糖尿病的病例数和患病率都在稳步上升 ”。

想要避免糖尿病对自己身体的侵害,时刻关注血糖变化、及时干预治疗最好不过了。但对于病患来说,想了解控制自己的血糖也绝非易事。

目前市面上针对患者测量体内葡萄糖的产品有两个大类别,一个是BGM(血糖监测, blood glucose monitor),一个是CGM(连续血糖监测,continuous glucose monitor)。前者通常靠患者采指血来测量血糖,后者通常是一种埋在皮下的检测皮间质液的微创仪器。

依靠BGM可以准确的测量出体内的血糖指数,但缺点就是疼,脑补一下,每隔一段时间就要自己扮演一下容嬷嬷,只能说自己是个狠人,默默把泪咽下。

但如果使用CGM的话,就可以避免这个问题了,只需要在肘部或者腹部埋入一个微创设备,就可以通过显示设备持续监测到自己的血糖变化。除了减少疼痛,更重要的一点是,CGM能观测到传统血糖仪无法监测到的隐匿性高/低血糖,比如在半夜熟睡时易发的低血糖。如果这个设备还可以发出警报提醒自己或者家属,患者依从性显然提高不少。

但CGM仍然有缺点——因为身体中的蛋白等物质会聚集在检测间质液的探测物周围,所以时间长了会导致示数不准确,大约每2周就要更换一次检测设备——在获取了便捷的同时,这也是一笔不小的花费。

不对自己的身体有伤害就可以实时监测自己的血糖,大概是很多糖尿病人的梦想。

无创,是从医疗器械企业到科技巨头,都在追逐的一个技术。实现了无创,就可以让糖尿病患者不用再顾忌是否要做自己的“容嬷嬷”了。虽然美敦力、雅培、Dexcom等头部厂商已经把自己的CGM做得很好了,从根本上说,这也没有实现根本的无创。

但做到无创测血糖,岂是易事?

Apple自第一代Apple Watch发布以来,一直都在关注用户的健康数据管理,同时也是可穿戴设备的风向标。如今,Apple Watch已经可以监测心率、血氧、ECG,预告AFib风险(ECG、AFib功能国内未上市)。

全球几大手机生产商如华为、三星,也都在布局各自的移动健康领域,各大硬件厂商都试图将自己的智能手表打造成基础的“医疗器械”,在大健康行业占领自己的位置。智能设备厂商硝烟四起,却为什么迟迟没有推出测量血糖的功能呢?

其实Apple和他的传感器供应商Rockley Photonics于2017年就开始合作,Apple的首要愿望便是葡萄糖追踪。在此期间,Apple估计已向Rockley承诺至少7000万美元(约4．4亿人民币)的研发资金。今年7月份,Rockley发布了一个可穿戴健康监测设备,该设备配备了高科技传感器,用户将设备戴在腕部,便可持续监测从血压到血糖水平的一系列生物标志物。这一动向是否预示着新一代的Apple Watch会搭载无创测量血糖功能呢?我们只能拭目以待了。

其实,“无创测量葡萄糖”的研究已经持续了几十年之久了,但至今也没有让大家看到有靠谱的技术实现产品化——难倒了学者、难倒了巨头,“无创测血糖”这一题,真的那么难吗?

从无创到有创,是一个逐渐远离血液的过程,检测技术越来越复杂;从无创到有创,也是一个葡萄糖监测与胰岛素输送结合的过程,背后是新一代糖尿病技术,即人工胰腺系统的发展——不过这又是另一个话题了,我们择日再聊。

想做结果精确的医用级无创血糖监测设备,真的很难——与金标准的传统血糖仪相比,它的精度差强人意。

资料显示,德康医疗(Dexcom)的连续血糖仪Platinum G4属于微创血糖仪,其精度范围是2．22-22．22mmol/L;Cogna的无创血糖仪TensorTipCoG属于前期有创,后期无创,其精度范围是3．89-24．4mmol/L;Integrity Applications的无创血糖仪GlucoTrack做到了完全无创,其精度范围是4．17-27．8mmol/L。

市场也不是没出现过玩家,大约20年前,基于反向离子电渗疗法的GlucoWatch?获得了FDA的批准,其准确性在临床和家庭试验中都被评估为令人满意。但由于可靠性和一致性问题 ,使得该设备未能在市场上存活很长时间。

葡萄糖生物传感器、信息发射器、信息接收器等都集成在了穿戴设备上,它们所使用的技术和材料都影响着最后的结果。比如普遍用在CGM监测的葡萄糖生物传感器,可以在汗液、唾液、尿液、泪液等体液测量出人体的葡萄糖含量。大多使用光学技术、红外线技术。这一环节对结果数据的准确性至关重要,但声噪热、校准偏移、低信噪比、环境敏感性等因素都在影响着数据的精准程度。

也有很多人把赌注放在了材料上。2015年创立的GraphWear Technologies,两位创始人都是纳米技术硕士出身。GraphWear开发的是一种石墨烯制成的皮肤表面级可穿戴设备。它的传感器很小,差不多是Apple Watch的尺寸。关键技术实际上位于底部,它是一片石墨烯薄片,即可以贴在手表背面,也可以贴在腹部的贴纸上。

GraphWear与其他的无创血糖监测企业一样,测量的是组织液中的葡萄糖,而不是血液中的葡萄糖。按照美国糖尿病协会2020年的指导方针,运用两者之间的相关性,将测量结果换算成血液中的葡萄糖值。GraphWear在2019年发起了一项针对该设备的临床可行性研究,以评估设备读数和葡萄糖值之间的比较。但到目前为止,研究结果并未公布。

虽然该产品还没有提交FDA批准,但是在最近的B轮2050万美元融资中,能看出包括Mayfield 、MissionBio Capital等投资者,都对其报以了极大信心。

与GraphWear同样看中了石墨烯材料用于无创血糖监测的还有宾夕法尼亚大学的研究人员。10月15日,Huanyu Larry Cheng(吴焕宇)等研究人员宣布开发了一种可穿戴式血糖监测仪,可以无创、实时的测量汗液中的血糖水平。

宾大的研究者使用石墨烯和镍金合金,无需使用酶即可检测汗液中极低水平的葡萄糖——因为酶传感器必须保持一定的温度和pH值,而且酶不能长期储存。该传感器包含一个微流体室,汗液被吸入其中,然后碱性溶液与汗液中的葡萄糖发生反应,导致合金发生反应并产生大量电信号。

另外一家总部位于西雅图的公司认为:他们拥有的创新检测方法可以成为“医疗行业和患者护理的圣杯。”这家叫做Know Labs的公司,正在使用自开发的两种技术——生物RFID(Bio-RFID)技术和人体射频识别技术(Body-Radio Frequency Identification)——生产两种设备,以解决不同的糖尿病人的需求。

生物RFID技术使用光谱学捕获血液中的葡萄糖读数和其他分子特征。通过向皮肤发射无线电波,LED波长发射到皮肤上后,再测量反射回来的颜色变化,以生成健康数据。

该公司正在筹划两个产品,一个是UBand 。这是一款内置生物传感器腕带,用来持续监测血糖水平,用户可以在自己的智能手机上查看测量数据。

另一个产品KnowU,则更像传统的指尖血糖仪,它小到可以放进你的口袋——但它不需要试纸。只需要将传感器放在手掌上扫描,就可以生成读数,用户可以在底座设备或手机APP上查看读数。

Know Labs利用自己的技术研发出来的CGM仪器能够与雅培的Freestyle Libre和德康G6(Dexcom G6)相媲美的精度。根据2018年的一项对比研究,与雅培血糖监测仪计算值相比,97%的UBand读数差异在15%以内。精度问题一旦被攻克,糖尿病市场将洗牌。

当无创CGM成为市场的主流检验方式,被颠覆的不仅仅是糖尿病人的监测习惯,更重要的是整个糖尿病市场的现有格局:依靠试纸生存的各家传统血糖仪生厂商将不得不寻求新的突破。

一旦精度问题被攻克,无创CGM有望成为医用标准,那么几十年来诸多科学家和企业在研发的人工胰腺系统的普及将成为可能。这个时候,整个糖尿病市场的蛋糕切法都将被改变。

且不问这个市场到底是多大量级的亿,问题的关键在于:谁能占得先机?如何占得先机?

或许,市场上的玩家已经有了答案。