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關(guān)鍵詞：糖尿病，無(wú)創(chuàng )血糖，拉曼光譜，經(jīng)皮檢測，光學(xué)相干層析成像（OCT）

糖尿病作為一種慢性代謝性疾病，其發(fā)病率在全球范圍內持續上升，給患者的生活質(zhì)量和社會(huì )醫療資源帶來(lái)了巨大負擔。血糖監測是預防和控制糖尿病及其并發(fā)癥的關(guān)鍵手段，目前的檢測方法如家用指尖血血糖儀和動(dòng)態(tài)血糖儀等在使用中存在疼痛問(wèn)題和諸多不便，而無(wú)創(chuàng )血糖檢測技術(shù)能夠有效解決這些問(wèn)題，對糖尿病的預防和治療具有重要意義。

在無(wú)創(chuàng )血糖檢測技術(shù)中，拉曼光譜技術(shù)近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注?；诮陙?lái)拉曼光譜在無(wú)創(chuàng )血糖檢測方面的研究進(jìn)展，北京鑒知技術(shù)有限公司開(kāi)展了初步實(shí)驗研究探討無(wú)創(chuàng )血糖檢測的可行性，并取得了突破性進(jìn)展。

高效空間拉曼光譜系統：突破皮膚熒光干擾

鑒知技術(shù)的王成銘博士團隊設計并搭建了一套基于鑒知技術(shù)透射光譜儀的高通量拉曼光譜系統用來(lái)解決皮膚高熒光干擾的問(wèn)題。該套高效拉曼光譜系統成功的被用于組織液模擬物——牛血清溶液的葡萄糖定量檢測。

實(shí)驗結果表明，在不同葡萄糖濃度的牛血清拉曼光譜中可直接觀(guān)察到1060 cm^-1和1125 cm^-1處存在明顯的葡萄糖拉曼特征峰，并且峰強與葡萄糖濃度呈現出良好的線(xiàn)性關(guān)系（R² = 0.998），驗證了該系統具備組織液中葡萄糖濃度定量的能力。

圖1： A)組織液模擬物（牛血清）中不同濃度葡萄糖拉曼光譜差譜；B) 組織液模擬物（牛血清）中葡萄糖濃度標準曲線(xiàn)

OCT技術(shù)：精準定位經(jīng)皮測量部位

為進(jìn)一步研究拉曼光譜經(jīng)皮無(wú)創(chuàng )血糖檢測的可行性，使用光學(xué)相干層析成像（OCT）對活體皮膚的結構和毛細血管網(wǎng)絡(luò )分布進(jìn)行高分辨成像，分析得出匹配的經(jīng)皮測量部位。

通過(guò)對比存在顯著(zhù)血糖濃度差的手掌部位皮膚拉曼光譜，發(fā)現在血糖濃度差異顯著(zhù)的情況下可以直接檢測到1125 cm^-1處的葡萄糖特征峰，與牛血清實(shí)驗的結果類(lèi)似。該結果為拉曼光譜經(jīng)皮無(wú)創(chuàng )血糖檢測的可行性提供了直接證據。

圖2： A) OCT手掌皮膚真皮淺層毛細血管網(wǎng)絡(luò )分布；B)手掌部經(jīng)皮拉曼光譜直接觀(guān)測到葡萄糖特征峰信號。

透射光譜儀：關(guān)鍵設備助力拉曼光譜

透射光譜儀作為該拉曼光譜系統的重要組成部分，在無(wú)創(chuàng )血糖檢測中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。

光譜儀將收集到的樣品拉曼散射信號按照波長(cháng)進(jìn)行分離，分離后的光信號被投射到檢測器上，檢測器將這些光信號轉換為電信號。通過(guò)分析這些電信號，可以獲得關(guān)于光譜的詳細信息，如峰值位置、強度等，這些信息可以用來(lái)推斷樣品的分子結構和成分。因此透射光譜儀的性能直接影響到拉曼光譜的質(zhì)量，進(jìn)而影響到血糖濃度的檢測精度。

鑒知技術(shù)高通量透射型光纖光譜儀，采用VPH體相位全息光柵，其衍射效率接近90%，搭配成像性能好的光路設計，靈敏度可以達到反射式光譜儀的5倍，并且可以實(shí)現高于傳統光譜儀2倍的極限分辨率。同時(shí)，配備科研級的深度制冷面陣CCD相機，有非常高的量子效率和信噪比。其高靈敏度和高分辨率的特點(diǎn)為葡萄糖拉曼特征峰的觀(guān)測和定量分析提供了可靠的數據基礎.

北京鑒知技術(shù)有限公司是一家以光譜檢測技術(shù)為核心的專(zhuān)業(yè)公司，為客戶(hù)提供全面、可靠的光譜分析解決方案。鑒知技術(shù)目前已有近紅外光譜儀、透射光譜儀、OCT光譜儀、微型光纖光譜儀等成熟產(chǎn)品，適用于科研探索、工業(yè)、生物醫學(xué)、環(huán)境監測等領(lǐng)域。