简便的血糖监测及糖尿病预防方法——等效替代思想在血糖监测中的应用

左一茗

（河北唐山一中，河北 唐山 063004）

血糖失衡是代谢紊乱疾病之一，可被细分为血糖过高和血糖过低两种。糖尿病为血糖异常综合征的一种。世界卫生组织和国际糖尿病协会在2008年的调查报告告诉我们，2008年全球糖尿病患者的总数上升至1.2亿，死亡人数上升至460万，仅中国就高达3980万，中国的糖尿病患者数量达到全球第二位，标志着我国成为糖尿病的“重灾区”。人一旦感染上糖尿病，就面临体内稳态失衡直至死亡的风险，但目前还没有科学家研究出彻底治疗糖尿病的有效方法，糖尿病患者仍需要每日严格控制糖摄入量，监测自身的血糖指标升降情况。

关于血糖监测的研究数不胜数。上述患者需要每天进行4次血糖自我监测。患者的侵入性测量是痛苦的，现如今确实有一些红外监测设备被打着无创的旗号批量生产，但它们基于血液中葡萄糖特殊的吸收谱线而工作，很容易受到皮下脂肪、角质等杂质的影响，从准确度的角度分析，它们几乎是不可用的。

1 皮肤组织液替代血液可行性的研究

人体细胞液分为两部分：细胞内液、外液。外液包括血浆、组织液以及淋巴，其中血浆可以交换细胞内液中的葡萄糖等，而其与组织液的主要成分都是水、小分子蛋白、无机盐，可通过渗透作用、对无机盐的主动运输等互相交换成分。血浆与组织液组分的主要不同在于大分子蛋白质的数量和种类，而根据蒙特卡罗对光路的模拟，大分子蛋白质对监测仪器的影响可不计。因此组织液和血浆中葡萄糖含量的数量关系是一定的。由此将组织液作为血液的替代品的研究方向是十分合理的。

相较于表皮组织，真皮和皮下组织中的血液含量是不可忽略的，如果将这两层用作分析对象，尽管研究的主要对象是组织流体，但如果直接利用利用各种光学仪器测量，被检测到的糖将来自组织液和毛细血管中的单层红细胞，这不是偶然误差，而是系统误差，是不可避免的。因此，少血表皮是理想的受检测皮肤层。

现如今专家们对于基于组织液的类似研究还只停留在微创阶段，该无创技术的推广前景很大，但也存在一些学术争论。其中最显而易见的就是由于体液运输物质的速率是有限的，组织液与血液中的血糖浓度存在时差，也就是说IG和PG之间客观存在百分之二十至百分之一百一十不等的含量关系，即使在同一个体身上，这个参数也并不是一个常数，而是上下波动的。减小时差带来的误差，这是简易监测仪器设计过程中设计者必须面对的问题，设计者可通过完善采样检测及定标来改善，对于一些需要连续监测血糖的糖尿病患者，简易监测仪器应做数据处理方面的改变，根据病人一天的血糖变化进行推理计算，从而最大幅度避免时差。

2 血液及组织液糖浓度定量分析

莱恩等科学家微用透析技术通过3个阶段的微型透析从皮下合理深度收集组织液。血糖先被保持在90 mg/L，后逐步增大到到180 mg/L，试验将结束时恢复到90 mg/L，约60 min在每一水平。在实验将结束时，组织液葡萄糖测量的浓度明显高于血浆葡萄糖，其结果表明，实际上血糖快速改变，也就是日常生活中人三餐后的短时间内，血糖快速变化，此时用简易监测装置监测组织液或毛细血管、静脉中液体，得到的数据差距不大。

3 降低葡萄糖延时量方法的研究

众所周知，许多缓释类药物的说明书上都会标明，该药的有效成分在作用部位的浓度会在服用药物几小时后达到峰值。也就是说，组织产生的代谢废物和其生命活动所需的养料，如葡萄糖，基本依靠血液运输。葡萄糖穿过血管壁需要能量和时间，而运输物质的“交通工具”--红细胞的数量也是有限的。所以，葡萄糖更容易分布在那些血液灌注量高的位置，高血液灌注量比低血液灌注量更有利于降低由延时导致的偶然测量误差。笔者认为，最有效的做法是选取血液灌注量高，并符合上文提到的“少血表皮原则”的部位--如手指--进行测量。

4 检测组织液中葡萄糖含量的创新方法

用Na+浓度为内标进行组织液血糖的测量。组织液中Na+浓度与血糖转移密切相关。因此，笔者认为用微型针和凝胶薄膜收集组织液并测量Na+浓度的方法是可行的。

为实现无创、简便监测血糖浓度的目的，我们可以将卫星监测设备安装到隐形眼镜上，通过对患者泪液的提取和分析实现对血糖浓度的初步掌握，该方法的主要不足仍为对延时性的把控，而相比于用微型针提取组织液，简便易行，可随时处理，更适用于一般家庭。

5 结 论

总之，该简易监测方法对于监测血糖量耗时长、频率高的糖尿病患者来说，安全无痛、没有感染血液传播疾病的可能，且不受皮下大脂肪颗粒、大量红细胞和游离多肽分子的干扰。该方法中皮肤中替代物与被替代物的含量基本处于稳定水平。延时存在于葡萄糖快速变化的状态中，延时区间为五到十分钟。综上所述，体液中的组织液可作为理想的血液替代品。该简易方法值得推广及进一步社会化、商业化。