血糖檢測技術研究進展

1、血糖檢測技術研究進展【關鍵詞】 糖尿病;血糖；胰島素；檢測技術糖尿病是胰島素缺乏引起的機體對糖、蛋白質、脂肪代謝紊亂，實驗室最顯著的改變是血糖升高。血糖測量儀器有多種多樣，按檢測時受創(chuàng)傷的程度可分為接觸痛苦式血糖檢測儀，近無傷害血糖濃度檢測儀和無創(chuàng)傷血糖濃度檢測儀1。血糖傳統(tǒng)檢測方法是從體內抽取血液進行生化分析，這屬于有創(chuàng)檢測，不僅給病人帶來痛苦，而且容易造成各種體液傳染性疾病傳播。近年來出現(xiàn)的無創(chuàng)檢測技術及連續(xù)監(jiān)測技術進行血糖濃度檢測的新技術，這種方法改變了傳統(tǒng)檢測方法的弊端，使用方便。本文將血糖檢測技術研究進展綜述如下。 1.生化分析法 傳統(tǒng)檢測血糖常用的方法是從體內抽取靜脈血液或刺破病人

2、手指，提取血液樣品，進行生化分析，屬于有創(chuàng)檢測。早期用于檢測血糖的方法為鄰甲苯胺法，此法對醛糖如葡萄糖、半乳糖、木糖甚至抗壞血酸均有反應,并在酸性環(huán)境中產(chǎn)生綠色,鄰甲苯胺對葡萄糖特異性較差,而且酸性溶液對自動化測定的管道有破壞,因此近年已逐步被淘汰。葡萄糖氧化酶（GOD）法是目前應用檢測血糖最廣泛的一種方法,本法基本上不受其他化合物的干擾，其原理為利用氧和水將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，并釋放過氧化氫。過氧化物酶在色原性氧受體存在時將過氧化氫分解為水和氧，并使色原性氧受體4氨基安替比林和酚去氫縮合為紅色醌類化合物，即Trinder 反應。紅色醌類化合物的生成量與葡萄糖含量成正比。近年應用己糖激酶（H

3、K）法,此酶將葡萄糖轉化為葡萄糖6磷酸(G6P),當有另外的G6P脫氫酶(G6PD)存在時,可以測定此酶還原NADP的能力而測出葡萄糖。實現(xiàn)各檢測系統(tǒng)血漿葡萄糖測定的可比性，對臨床診斷和治療有非常重要的價值，由于血糖檢測方法儀器繁多，除做好各儀器的室內質量控制外，還應建立可溯源的目標檢測系統(tǒng)，將自建檢測的結果與目標檢測系統(tǒng)的結果進行比較，使各檢測系統(tǒng)間的結果具有可比性2。目前世界衛(wèi)生組織推薦GOD法和HK法作為血糖測定的參考標準，并得到第十九屆世界糖尿病大會和WHO官方網(wǎng)站顧問組的認可，建議靜脈血漿葡萄糖應該作為測定和報告血糖濃度的標準方法3。認為其檢測結果穩(wěn)定、可靠，但多次測定，需反復抽血，

4、測定出結果時間相對較長，不方便患者，這種從體內抽取血液進行生化分析屬于有創(chuàng)檢測，不僅給病人帶來痛苦，容易造成各種體液傳染性疾病傳播，抽血麻煩,用血多,且當時看不到結果,因此，生化分析法應用受到一定限制4。 2.快速血糖儀檢測 1968年第一臺快速血糖儀問世，采指尖一滴血患者就可以自行檢測血糖，屬于微創(chuàng)檢測。其檢測原理早期為葡萄糖氧化酶比色反應。此酶作為觸酶使葡萄糖氧化葡萄糖酸及過氧化氫，而過氧化氫使氧接受劑氧化而產(chǎn)生顏色改變，可用反射光度計或吸收光度計測定。目前已發(fā)展到采用電化學測定5，通過反應過程中產(chǎn)生的電流而得出血糖值?？焖傺莾x具有穩(wěn)定可靠、操作簡單、經(jīng)濟、需血量少、尤其對連續(xù)多次血糖監(jiān)

5、測的病人，可減輕多次采靜脈血造成的痛苦，并為快速診斷提供科學依據(jù)。因此被廣泛應用作床邊檢測血糖的常用工具，并得到良好的評價。但末梢血是毛細血管全血，包含血漿和紅細胞。而紅細胞中含葡萄糖比血漿中少，空腹時末梢血全血的血糖值應該比靜脈血的血漿血糖值低約12%，又由于采取末梢血時常伴隨有組織液的滲出，使末梢血血糖更容易低于靜脈血漿血糖。這種血糖儀臨床上主要由患者自行操作，影響血糖值結果的因素增多，有時誤差較大,原因主要在于操作者, 當然快速血糖儀本身質量可靠性和準確性也有關系。按說明書規(guī)定操作,如未校正試紙代碼,保存試紙不當,未定期用校正液校正等；未定期對血糖儀作清潔維護,排除比色系統(tǒng)受到污染；給指

6、尖消毒時，不能使用碘酒，消毒用的酒精要干透才能穿刺指尖；檢測時取血樣血滴過少或擠手指太用力使組織液稀釋血液等，其準確性將受到影響。此外, 維生素C、膽紅素等血內有內源或外源性干擾物質，一些患者血脂很高,血呈油狀,會使比色的光反射出錯,如用比色法的快速血糖儀將會影響結果。血糖太高或太低易出誤差，還受到電磁干擾。這些林林總總的影響因素，限制了快速血糖儀的結果不能作為糖尿病診斷的依據(jù)，只能用于糖尿病人日常的自我監(jiān)控6，為保證結果的準確性，應進行及時校準和質量監(jiān)控。 3.無創(chuàng)血糖檢測技術 無創(chuàng)血糖檢測是一種不需要收集血液樣本進行血糖濃度測量的新技術，它不會造成人體任何創(chuàng)傷，不會造成體液傳染病傳播，使用

7、方便。近年來這方面的研究已成為國際學術界的熱點，出現(xiàn)了近紅外光譜、遠紅外光譜、偏振光旋光技術、經(jīng)皮反向離子抽吸技術、電阻抗測量等各種原理的測量方案。由美國加利福尼亞州Cygnus公司生產(chǎn)的GlucoWatch Biographer7腕表式血糖檢測裝置，利用反向離子抽吸技術，通過對滲出體液的分析，每10 min讀出一個數(shù)據(jù)，并可連續(xù)記錄13h，即78個血糖值。第二代腕表式血糖檢測裝置GlucoWatch G2 Biographer（GWG2B）8也于2002年獲得美國FDA批準可憑處方對成人及717歲青少年銷售，歐洲也批準進入市場。近年國內沈滔、沈耀春等也對血糖濃度的無創(chuàng)性檢測進行深入的研究，并

8、取得新的進展9。近紅外光譜技術在對物質的分析測試中有以下優(yōu)點10： 近紅外光區(qū)域的吸收系數(shù)??； 適用于漫反射技術；近紅外光可以在玻璃和石英中穿透； 投資及操作費用低； 可以用于樣品的定性，也可以得到精度很高的定量結果； 不用試劑，故不污染環(huán)境； 測定速度極快。在很短時間內已成為無創(chuàng)血糖檢測技術研究的主要方法。但李剛等則認為，生物內部的組織結構及其成分復雜多樣，近紅外區(qū)域光譜吸收不顯著，其光譜測量存在多種干擾因素，導致信噪比和測量精度較低，尤其個體差異和檢測條件對光體測量的精度有較大的影響11，浮動基準法檢測技術能有效地減小測量環(huán)境變化及背景樣品的變化，是解決人體生理背景變化干擾問題最有希望的方

9、案之一12。新近唐飛等13介紹了一種代謝熱整合法無創(chuàng)血糖檢測技術，采用溫度傳感器、紅外傳感器、濕度傳感器和光學測量裝置，通過測量人體代謝產(chǎn)生的熱量、血液流速、血氧飽和度，利用人體代謝產(chǎn)生的熱量是血糖濃度、供氧量的函數(shù)，可以推算出血糖濃度。他們對代謝熱整合法無創(chuàng)血糖檢測技術進行了研究并研制了實驗樣機。針對體檢人群、門診病患和臨床實驗病患進行了臨床實驗，并對采集的數(shù)據(jù)進行了分析處理，其血糖的檢測結果與大型生化分析儀測得的結果的相對系數(shù)達到0.856。實驗證明，代謝熱整合法無創(chuàng)血糖檢測技術是可行的。盡管無創(chuàng)血糖檢測儀的研究和開發(fā)進展很快，但是，這類經(jīng)皮檢測的儀器，受許多因素的影響，結果的準確性有待提

10、高。 4.動態(tài)血糖監(jiān)測技術 由于生化分析法和快速血糖儀這種有創(chuàng)或微創(chuàng)技術不能連續(xù)動態(tài)檢測患者的血糖而得不到更接近真實情況。因此，動態(tài)血糖監(jiān)測系統(tǒng)(CGMS)應運而生。動態(tài)光譜法可消除個體差異和測量條件對光譜檢測的影響。有研究認為，由于動脈的脈動現(xiàn)象，血管中血流量呈周期性變化，血液是不透明液體，光在血液中的穿透性要比在組織穿透小幾十倍，因此脈搏的變化可以引起近紅外光譜吸光度的變化，所以通過動態(tài)光譜記錄動脈充盈至最大與動脈收縮至最小時的吸光度值，可以消除個體差異和測量條件對光譜測量的影響，校正模型預測能力，提高光譜檢測的精度11。美國MiniMed公司生產(chǎn)的CGMS已于1999年6月獲得美國FDA

11、批準上市14。CGMS是一個微創(chuàng)血糖監(jiān)測系統(tǒng)，通過檢測皮下組織間液的葡萄糖濃度而反映血糖水平，它可不間斷地監(jiān)測病人1天中的每時每刻的血糖值，該儀器僅有手機大小，內有微電腦芯片，有一細微軟管連接儀器與探測頭，探測頭插入腹部皮下組織。儀器每10秒鐘從探測器接受一次反映血糖變化的電信號，將每5分鐘的電信號平均值轉換成血糖值存儲起來。每天可記錄、存儲288個血糖值。該儀器同時還可記錄和貯存進餐、運動、用藥等事件。CGMS可連續(xù)監(jiān)測3天(72小時)血糖的動態(tài)變化，而后可把數(shù)據(jù)下載到普通電腦中，給醫(yī)生提供診斷依據(jù)。然而，CGMS與無創(chuàng)檢測技術的GWG2B裝置一樣，準確性還存在一定問題，主要是在胰島素誘發(fā)低

12、血糖時，這些裝置監(jiān)測血糖可信度不高15。因此，美國食品與藥品管理局建議不能只根據(jù)資料而改變治療方案，必須首先用標準的血糖儀進行核對。 綜上所述，有創(chuàng)技術和無創(chuàng)技術各有優(yōu)劣，在一個較長的階段，兩種技術將取長補短，共同發(fā)展，但糖尿病的確診必須以靜脈血樣分析得出的血糖值作為標準2，無創(chuàng)和連續(xù)動態(tài)式血糖檢測儀的準確性必須定期檢測校正?？傊?，有創(chuàng)或微創(chuàng)血糖檢測技術發(fā)展比較成熟，盡管近年來無創(chuàng)和連續(xù)動態(tài)式血糖檢測技術發(fā)展很快，但仍有待繼續(xù)研究提高。采用無線電波和微波技術測量葡萄糖含量也在進行研究。相信隨著科學技術的飛速發(fā)展，血糖檢測技術將向快速、準確、簡便方向提高?！緟⒖嘉墨I】 1劉 娟，王尚奇，簡水生.

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14、tein JH.Rosenblonm AL.New developments in typel(Insulin dependent)diabetesJ.Clin Pediatr, 2000，39(5)：257-2668Diabetes Research in Children Network (DirecNet) Study Group. Youth and Parent Satisfaction with Clinical Use of the GlucoWatch G2 Biographer in the Management of Pediatric Type 1 DiabetesJ.D

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