连续血糖监测是糖尿病预防、诊断及管理过程中的有效手段。然而，现有的电化学连续血糖监测系统仍存在开放式创口植入、易引起炎症、监测时间短等缺点。光学传感为连续血糖监测提供了新方法，本团队设计开发了可见光激发的发光纳米粒子葡萄糖传感器，其高亮度的发光传感特性有助于经皮血糖信号检测。基于比率荧光策略设计的发光纳米粒子可以校准激发光强变化和采样环境变化等带来的信号误差，可见光激发发光特性可以避免紫外光激发采样对机体的伤害，在高频率长时段的信号采集应用中具有明显优势。

Blood glucose (BG) concentration of the human body serves as an important index for diagnosis of diabetes, and its detection methods need to be more e±cient due to high mortality rates for diabetes. Typical household BG meters are invasive products based on electrochemistry and rely on finger pricks to procure blood, which might result in skin damage and bacterial infections. Moreover, such BG meters can only detect the BG concentration at a certain time while ignoring the BG level at other times. Recently, to achieve microinvasive, noninvasive and continuous glucose monitoring (CGM) by detecting body fluid, such as sweat or tears, the research direction has been gradually developing toward wearable devices. This review discusses the glucose detection mechanism of various electrochemical and optical glucose sensors, and briefly analyzes their advantages and challenges. Additionally, wearable products based on various principles that have appeared on the market are also summarized. Furthermore, based on the analysis, this review proposes a design concept for future research directions.

连续血糖检测对糖尿病的诊断与治疗具有十分重要的意义。本文设计了一种集成化、自动化的微创血糖连续检测仪器, 该仪器通过微流控芯片透皮抽取组织液, 利用单片机精确测量透皮抽取组织液的体积, 并采用酶比色法检测组织液的葡萄糖浓度, 利用组织液与血液的葡萄糖浓度相关性实现连续血糖检测。由于透皮抽取的组织液体积很小且分散在皮肤表面, 为了便于收集, 利用生理盐水对抽取出的组织液进行稀释, 稀释后的组织液中葡萄糖浓度在3~50 mg/dL。为了测量低浓度葡萄糖, 实验选取了1~50 mg/dL中的10个浓度的葡萄糖溶液进行吸光度测量, 根据光谱数据与葡萄糖浓度建立吸光度模型, 结果表明该酶比色检测方法在1~50 mg/dL葡萄糖浓度内具有良好的线性度, 测量相对标准偏差小于0.65%。该仪器能够实现自动化控制, 为糖尿病的诊断提供依据, 在微创血糖连续检测领域具有良好的应用前景。

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢障碍性疾病，是21世纪人类最需要重点解决的健康问题之一。因为降糖类药物的使用剂量需要根据血糖水平随时进行调整，所以血糖监测成为了糖尿病护理最重要的组成部分。经过半个多世纪的研究，大量的葡萄糖传感器被开发出来，不同的检测方法相继得到发展。通过梳理整个血糖监测系统的发展过程，阐述各类葡萄糖传感器的技术方案和特点，针对研究现状及存在问题进行总结讨论，并对未来的机遇与将要面对的挑战进行了展望。

光学旋光法是一种无创血糖检测技术，通过测量眼前房水内葡萄糖浓度来确定体内血糖浓度水平。人眼运动引起的实时变化的双折射是实现旋光法无创血糖测量的主要限制因素之一。设计了实时、闭环、双调制多波长偏振系统来测量人工前房内的葡萄糖浓度，人工前房由离体角膜固定在人工眼房上构成。采用眼耦合装置使光直线穿过眼前房从而避免了空气与角膜之间折射率不匹配引起的光线弯曲。存在运动引起的双折射时，采用双波长旋光系统测量眼模型内的葡萄糖浓度，两次预测葡萄糖浓度的标准差分别为18.9 mg/dL和15.2 mg/dL，表明该系统具有降低活体角膜实变双折射的潜力，有利于实现与血糖浓度相关的眼前房水内葡萄糖浓度的精确测量。

在光学相干层析术(OCT)无创血糖监测过程中，预测模型的建立容易受异常点的干扰。采用广义极大似然估计(M 估计)建立的预测模型能够有效地通过权函数降低异常点在模型中的权重。通过人体血糖钳夹临床实验和口服葡萄糖耐量测试实验，利用M 估计和最小二乘估计法(OLS 估计)两种方法建立了血糖预测模型，采用交互验证法对两种模型的均方根误差(RMSE)进行了比较。对比结果表明，M 估计能有效地降低血糖预测模型的RMSE 值。此外，利用克拉克误差表格分析法对两个模型的预测结果进行评估，评估结果表明采用M 估计建立的血糖预测模型的准确性和稳定性高于OLS 估计，因此M 估计更适合临床上的OCT 无创血糖监测应用。

介绍了无创血糖监测的几种光学方法以及红外光谱法用于无创血糖监测的优势。分析了无创血糖监测红外光谱法的主要问题, 包括光在人体组织中的复杂传播; 葡萄糖吸收信号微弱, 且与人体中其它生化成分吸收光谱重叠; 人体组织背景吸收干扰严重等。总结了无创血糖监测红外光谱法的最新进展, 给出抑制人体组织背景吸收干扰的方法, 并认为组织液可代替血液用于血糖水平的测量。展望了该领域未来研究趋势, 主要涉及精确描述光子在组织中的传输、测量皮肤表皮内或表皮与真皮浅层光谱信息, 以及提高光谱仪器信噪比, 建立葡萄糖吸收带定标模型。

传统血糖检测需从患者静脉取血，给糖尿病人带来了极大的痛苦和经济负担，利用荧光测试技术进行血糖的无创检测研究。通过对不同葡萄糖浓度的全血、血清和不同浓度的红细胞溶液进行系列荧光光谱实验，结果表明全血在720～730 nm附近有明显荧光特征峰，其中720 nm附近特征峰由血细胞引起、730 nm附近特征峰是由糖份引起，且全血和血清中此位置处峰值强度均随血糖浓度变化而规律性变化。实验结果为进一步进行血糖荧光无创检测打下了基础。