Исследователи Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) совместно с сотрудниками из Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационный неинвазивный метод отслеживания уровня глюкозы в крови с применением технологии под названием Рамановская спектроскопия. В январе учёные представили своё открытие в научном журнале Science Advances, издаваемом Американской ассоциацией содействия развитию науки.
В связи с увеличением количества больных диабетом во всём мире, эффективный мониторинг уровня глюкозы в крови сегодня особенно важен. Как правило, для этого требуется уколоть палец пациента, чтобы получить каплю крови, поэтому врачи давно искали неинвазивные методы забора биоматериала, не причиняющие боль и дискомфорт.
«Неинвазивный мониторинг уровня глюкозы в крови активно обсуждался на протяжении десятилетий, и я верю, что наша работа поможет определить направление будущих исследований в этой сфере, – прокомментировал д-р Сэн Хён-Нам (Sung Hyun Nam), магистр лаборатории мобильного здравоохранения SAIT. – Мы продолжим искать решения сложных задач и надеемся, что это приведёт к выходу неинвазивных датчиков глюкозы в крови на рынок и в конечном итоге поможет облегчить жизнь людям с диабетом».
Рамановская спектроскопия использует лазеры для идентификации химического состава крови. Исследования применения этого способа для определения уровня глюкозы продемонстрировали способность измерять его, прежде всего, путём представления статистических корреляций с контрольной концентрацией этого вещества в биоматериале. При этом перед учёными возникли вопросы об эффективности и точности применения такого метода, поскольку результаты не были подтверждены.
Чтобы преодолеть ограничения, которые возникли в ходе предыдущих исследований, учёные исследовательского института Samsung разработали внеосевую систему комбинационного рассеяния света, которая позволяет непосредственно наблюдать пики комбинационного рассеяния глюкозы в коже in vivo. Используя эту систему, они продемонстрировали одно из самых высоких значений точности прогнозирования среди неинвазивных технологий. Исследовательская группа также разработала передовую технику для снижения влияния артефактов движения на определение глюкозы путём спектроскопии комбинационного рассеяния.
Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться здесь.
Ранее в Samsung был разработан эффективный метод инвазивного мониторинга крови пациентов, предрасположенных к заболеванию сахарным диабетом. Для этого использовались смартфоны Samsung Z1, работающие на операционной системе TIZEN. В комплект поставки входило дополнительное ПО и компактное приспособление для анализа кровяного мазка при помощи камеры смартфона и светодиодной подсветки определённого спектра.
Samsung Researchers’ Non-Invasive Blood Glucose Monitoring Method Featured in ‘Science Advances’
With diabetes and its associated costs on the rise around the world, effective blood glucose monitoring is considered more important than ever. While conventional methods have required people with diabetes to prick their finger to extract blood drops, non-invasive alternatives, which minimize patients’ pain and discomfort, have been a long-standing dream in diabetes management.
Recently, researchers at the Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), Samsung Electronics, in collaboration with the Massachusetts Institute of Technology (MIT), developed an innovative, non-invasive method for monitoring blood glucose levels that utilizes a technique known as Raman spectroscopy. On January 24, the researchers presented their findings in Science Advances, a scientific journal from the American Association for the Advancement of Science.
Raman spectroscopy is a spectroscopic method that utilizes lasers for chemical composition identification. Previous studies that utilized Raman spectroscopy for glucose sensing in recent decades demonstrated a capability to measure glucose mainly by presenting statistical correlations to the reference glucose concentration. However, those studies raised questions regarding the effectiveness and accuracy of using Raman spectroscopy for glucose measurement due to a lack of direct evidence for glucose sensing.
To break through the limitations that arose in prior studies, Samsung’s researchers developed an off-axis Raman spectroscopy system that enables the direct observation of glucose Raman peaks from in vivo skin. Utilizing this system, they demonstrated one of the highest prediction accuracies among non-invasive technologies. The research team also developed an innovative technique for reducing the effects of movement artifacts on glucose sensing in Raman spectroscopy.
“Non-invasive blood glucose monitoring has been a topic of great discussion for decades, and I believe that our findings will help guide the direction of future studies for non-invasive glucose sensing,” said Dr. Sung Hyun Nam, Master at SAIT’s Mobile Healthcare Lab. “We will continue to solve challenging problems with the belief that this will lead to the commercialization of non-invasive blood glucose sensors, and ultimately help make life easier for people with diabetes.”
Samsung has previously developed an effective method for invasively monitoring the blood of patients with diabetes. For this, Samsung Z1 smartphones running on the TIZEN operating system were used. The package included additional software and a compact device for analyzing a blood smear using a smartphone camera and LED illumination of a certain spectrum.
