中国科学院重磅发布！告别“扎手指”，1秒知血糖，无创血糖检测新技术来啦！

AI科技 2025年11月10日 16:26 10 aa

科技赋能，生活焕新！

在医疗科技领域，一项来自中国的创新成果为糖尿病患者带来了福音——一款无需针刺、通过分析呼出气体中的丙酮水平即可实时监测糖尿病的设备诞生了！

2025年6月15日，由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所主导的新技术研究成果于Sensors and Actuators B: Chemical在线发表。论文指出，精准识别和量化呼出气体中的生物标志物，是实现快速、无创诊断以及长期监测人体代谢状态的有效途径，而准确、稳定、便携的检测仪器对于推动呼气分析在临床中的广泛应用至关重要。

图呼吸分析仪的工作原理

本项研究中，科研人员对来自 26 名受试者的超 2400 份呼气样本进行了分析，证实设备性能与气体色谱-质谱联用仪（GC-MS）这一科研领域的“黄金标准”相符。然而，与动辄百公斤重、耗时近一小时才能出结果的 GC-MS 仪器相比，新设备重量不足 5 公斤，仅需 1 秒便可完成读数。

此外，相较于当下在研的更轻便呼气分析仪（如依赖金属氧化物气体传感器的设备），新设备在稳定性和精准度上更具优势。人类每次呼气都包含超 3000 种挥发性有机化合物（VOCs），这些生物标志物能够反映人体代谢状态，助力实现无针、无扫描的快速诊断。

在中国，呼气检测已用于测量一氧化氮以诊断哮喘等气道炎症，以及监测二氧化碳水平以识别与溃疡和胃癌相关的幽门螺杆菌感染。本次新研发的呼气分析仪则专注于检测丙酮。对于 1 型糖尿病患者而言，当其无法产生胰岛素而不得不分解脂肪供能时，就会释放丙酮这一副产物，该物质呼出时有类似腐烂苹果的甜味。

这一新方法运用了优化版的光腔衰荡光谱技术（Cavity Ringdown Spectroscopy, CRDS），通过测量激光在充满气体的腔室中反射时的衰变速率来检测微量气体。但这种基于物质特征吸收光波长和强度的高灵敏光谱检测技术，要实现在呼气标记物检测中的应用，面临着两大挑战：一方面，需要消除水蒸气对光散射造成的检测精度影响；另一方面，要解决不同物质近似特征波长与强度叠加带来的误差。

为提升精准度，研究人员用灵活的多孔碳膜替换了传统滤波器，有效减少了呼出气体中水蒸气的干扰。具体而言，研究人员通过精准调控柔性多孔碳膜材料的孔径分布与表面官能团，实现对呼气中99.8%水分的快速选择性吸附，并结合自主设计的嵌式轻量压控腔，保证衰荡信号的稳定输出，同时有效降低了系统的重量，让本在蒙蒙雾气中的那道“光”更加清晰。

中国是全球糖尿病患者最多的国家，超 1.48 亿人受其困扰，其中约 60 万 1 型糖尿病患者需依赖频繁扎指测试或皮下传感器持续监测血糖。研究人员表示，呼气丙酮分析仪有极大可能取代侵入式日常血糖检测，为长期糖尿病护理提供更安全、便捷的手段。

据悉，该设备仪器已通过Ⅱ类创新医疗器械审批，有望加速走向市场，为众多糖尿病患者开启无创、精准监测血糖的新篇章。未来或将在全球医疗领域掀起一场糖尿病监测方式的革新风暴，彻底改变糖尿病患者的日常生活。

参考文献

[1]https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.137422

[2]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30936223

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