血糖检测技术研究进展_关文锦

血糖检测技术研究进展
关文锦
(广西田阳县人民医院检验科,广西田阳533600)
【关键词】　糖尿病;血糖;胰岛素;检测技术
文章编号:1003-1383(2009)06-0737-02 中图分类号:R587.104.46 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2009.06.059
糖尿病是胰岛素缺乏引起的机体对糖、蛋白质、脂肪代
谢紊乱,实验室最显著的改变是血糖升高。

血糖测量仪器有
多种多样,按检测时受创伤的程度可分为接触痛苦式血糖检
测仪,近无伤害血糖浓度检测仪和无创伤血糖浓度检测
仪[1]。

血糖传统检测方法是从体内抽取血液进行生化分析,这属于有创检测,不仅给病人带来痛苦,而且容易造成各种体液传染性疾病传播。

近年来出现的无创检测技术及连续监测技术进行血糖浓度检测的新技术,这种方法改变了传统检测方法的弊端,使用方便。

本文将血糖检测技术研究进展综述如下。

1.生化分析法
传统检测血糖常用的方法是从体内抽取静脉血液或刺
破病人手指,提取血液样品,进行生化分析,属于有创检测。

早期用于检测血糖的方法为邻甲苯胺法,此法对醛糖如葡萄糖、半乳糖、木糖甚至抗坏血酸均有反应,并在酸性环境中产
生绿色,邻甲苯胺对葡萄糖特异性较差,而且酸性溶液对自
动化测定的管道有破坏,因此近年已逐步被淘汰。

葡萄糖氧
化酶(GOD)法是目前应用检测血糖最广泛的一种方法,本法
基本上不受其他化合物的干扰,其原理为利用氧和水将葡萄
糖氧化为葡萄糖酸,并释放过氧化氢。

过氧化物酶在色原性
氧受体存在时将过氧化氢分解为水和氧,并使色原性氧受体42氨基安替比林和酚去氢缩合为红色醌类化合物,即Trinder
反应。

红色醌类化合物的生成量与葡萄糖含量成正比。

近
年应用己糖激酶(H K)法,此酶将葡萄糖转化为葡萄糖6磷
酸(G6P),当有另外的G6P脱氢酶(G6PD)存在时,可以测定
此酶还原NADP的能力而测出葡萄糖。

实现各检测系统血
浆葡萄糖测定的可比性,对临床诊断和治疗有非常重要的价值,由于血糖检测方法仪器繁多,除做好各仪器的室内质量
控制外,还应建立可溯源的目标检测系统,将自建检测的结
果与目标检测系统的结果进行比较,使各检测系统间的结果
具有可比性[2]。

目前世界卫生组织推荐GOD法和H K法作
为血糖测定的参考标准,并得到第十九届世界糖尿病大会和
W HO官方网站顾问组的认可,建议静脉血浆葡萄糖应该作
为测定和报告血糖浓度的标准方法[3]。

认为其检测结果稳定、可靠,但多次测定,需反复抽血,测定出结果时间相对较长,不方便患者,这种从体内抽取血液进行生化分析属于有
创检测,不仅给病人带来痛苦,容易造成各种体液传染性疾
病传播,抽血麻烦,用血多,且当时看不到结果,因此,生化分
析法应用受到一定限制[4]。

2.快速血糖仪检测
1968年第一台快速血糖仪问世,采指尖一滴血患者就可以自行检测血糖,属于微创检测。

其检测原理早期为葡萄糖氧化酶比色反应。

此酶作为触酶使葡萄糖氧化葡萄糖酸及过氧化氢,而过氧化氢使氧接受剂氧化而产生颜色改变,可用反射光度计或吸收光度计测定。

目前已发展到采用电化学测定[5],通过反应过程中产生的电流而得出血糖值。

快速血糖仪具有稳定可靠、操作简单、经济、需血量少、尤其对连续多次血糖监测的病人,可减轻多次采静脉血造成的痛苦,并为快速诊断提供科学依据。

因此被广泛应用作床边检测血糖的常用工具,并得到良好的评价。

但末梢血是毛细血管全血,包含血浆和红细胞。

而红细胞中含葡萄糖比血浆中少,空腹时末梢血全血的血糖值应该比静脉血的血浆血糖值低约12%,又由于采取末梢血时常伴随有组织液的渗出,使末梢血血糖更容易低于静脉血浆血糖。

这种血糖仪临床上主要由患者自行操作,影响血糖值结果的因素增多,有时误差较大,原因主要在于操作者,当然快速血糖仪本身质量可靠性和准确性也有关系。

按说明书规定操作,如未校正试纸代码,保存试纸不当,未定期用校正液校正等;未定期对血糖仪作清洁维护,排除比色系统受到污染;给指尖消毒时,不能使用碘酒,消毒用的酒精要干透才能穿刺指尖;检测时取血样血滴过少或挤手指太用力使组织液稀释血液等,其准确性将受到影响。

此外,维生素C、胆红素等血内有内源或外源性干扰物质,一些患者血脂很高,血呈油状,会使比色的光反射出错,如用比色法的快速血糖仪将会影响结果。

血糖太高或太低易出误差,还受到电磁干扰。

这些林林总总的影响因素,限制了快速血糖仪的结果不能作为糖尿病诊断的依据,只能用于糖尿病人日常的自我监控[6],为保证结果的准确性,应进行及时校准和质量监控。

3.无创血糖检测技术
无创血糖检测是一种不需要收集血液样本进行血糖浓度测量的新技术,它不会造成人体任何创伤,不会造成体液传染病传播,使用方便。

近年来这方面的研究已成为国际学术界的热点,出现了近红外光谱、远红外光谱、偏振光旋光技术、经皮反向离子抽吸技术、电阻抗测量等各种原理的测量方案。

由美国加利福尼亚州Cygnus公司生产的G lucoWatch Biographer[7]腕表式血糖检测装置,利用反向离子抽吸技术,通过对渗出体液的分析,每10min读出一个数据,并可连续记录13h,即78个血糖值。

第二代腕表式血糖检测装置G lucoWatch G2Biographer(GW G2B)[8]也于2002年获得美
作者简介:关文锦(1972-),男(壮族),广西百色市人,主管检验师。

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右江医学2009年第37卷第6期
国FDA批准可凭处方对成人及7～17岁青少年销售,欧洲也批准进入市场。

近年国内沈滔、沈耀春等也对血糖浓度的无创性检测进行深入的研究,并取得新的进展[9]。

近红外光谱技术在对物质的分析测试中有以下优点[10]:①近红外光区域的吸收系数小;②适用于漫反射技术;③近红外光可以在玻璃和石英中穿透;④投资及操作费用低;⑤可以用于样品的定性,也可以得到精度很高的定量结果;⑥不用试剂,故不污染环境;⑦测定速度极快。

在很短时间内已成为无创血糖检测技术研究的主要方法。

但李刚等则认为,生物内部的组织结构及其成分复杂多样,近红外区域光谱吸收不显著,其光谱测量存在多种干扰因素,导致信噪比和测量精度较低,尤其个体差异和检测条件对光体测量的精度有较大的影响[11],浮动基准法检测技术能有效地减小测量环境变化及背景样品的变化,是解决人体生理背景变化干扰问题最有希望的方案之一[12]。

新近唐飞等[13]介绍了一种代谢热整合法无创血糖检测技术,采用温度传感器、红外传感器、湿度传感器和光学测量装置,通过测量人体代谢产生的热量、血液流速、血氧饱和度,利用人体代谢产生的热量是血糖浓度、供氧量的函数,可以推算出血糖浓度。

他们对代谢热整合法无创血糖检测技术进行了研究并研制了实验样机。

针对体检人群、门诊病患和临床实验病患进行了临床实验,并对采集的数据进行了分析处理,其血糖的检测结果与大型生化分析仪测得的结果的相对系数达到0.856。

实验证明,代谢热整合法无创血糖检测技术是可行的。

尽管无创血糖检测仪的研究和开发进展很快,但是,这类经皮检测的仪器,受许多因素的影响,结果的准确性有待提高。

4.动态血糖监测技术
由于生化分析法和快速血糖仪这种有创或微创技术不能连续动态检测患者的血糖而得不到更接近真实情况。

因此,动态血糖监测系统(CGMS)应运而生。

动态光谱法可消除个体差异和测量条件对光谱检测的影响。

有研究认为,由于动脉的脉动现象,血管中血流量呈周期性变化,血液是不透明液体,光在血液中的穿透性要比在组织穿透小几十倍,因此脉搏的变化可以引起近红外光谱吸光度的变化,所以通过动态光谱记录动脉充盈至最大与动脉收缩至最小时的吸光度值,可以消除个体差异和测量条件对光谱测量的影响,校正模型预测能力,提高光谱检测的精度[11]。

美国MiniMed 公司生产的CGMS已于1999年6月获得美国FDA批准上市[14]。

CGMS是一个微创血糖监测系统,通过检测皮下组织间液的葡萄糖浓度而反映血糖水平,它可不间断地监测病人1天中的每时每刻的血糖值,该仪器仅有手机大小,内有微电脑芯片,有一细微软管连接仪器与探测头,探测头插入腹部皮下组织。

仪器每10秒钟从探测器接受一次反映血糖变化的电信号,将每5分钟的电信号平均值转换成血糖值存储起来。

每天可记录、存储288个血糖值。

该仪器同时还可记录和贮存进餐、运动、用药等事件。

CGMS可连续监测3天(72小时)血糖的动态变化,而后可把数据下载到普通电脑中,给医生提供诊断依据。

然而,CGMS与无创检测技术的GW G2B装置一样,准确性还存在一定问题,主要是在胰岛素
诱发低血糖时,这些装置监测血糖可信度不高[15]。

因此,美
国食品与药品管理局建议不能只根据资料而改变治疗方案,
必须首先用标准的血糖仪进行核对。

综上所述,有创技术和无创技术各有优劣,在一个较长
的阶段,两种技术将取长补短,共同发展,但糖尿病的确诊必
须以静脉血样分析得出的血糖值作为标准[2],无创和连续动
态式血糖检测仪的准确性必须定期检测校正。

总之,有创或微
创血糖检测技术发展比较成熟,尽管近年来无创和连续动态
式血糖检测技术发展很快,但仍有待继续研究提高。

采用无线
电波和微波技术测量葡萄糖含量也在进行研究。

相信随着科学技术的飞速发展,血糖检测技术将向快速、准确、简便方向提高。

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(收稿日期:2009-10-09　修回日期:2009-12-18)
(编辑:崔群飞)
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・Y oujiang Medical Journal2009,Vol.37No.6 。