Buzz
Công nghệ đó là gì?
Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Thượng Hải vừa công bố trên tạp chí Nature Metabolism rằng họ đã thành công trong việc phát triển công nghệ đo đường huyết không xâm lấn, sử dụng phổ Raman.
Với công nghệ này, người dùng không cần phải chích máu từ ngón tay hay rút máu từ tĩnh mạch để xét nghiệm nữa.
Thay vào đó, người dùng chỉ cần đặt tay lên một cảm biến ánh sáng, và ngay lập tức, cảm biến sẽ đo nồng độ glucose trong máu theo thời gian thực với độ chính xác lên tới 99,4%.
Công nghệ đo đường huyết không xâm lấn này thực sự là một giấc mơ đối với cả Google và Apple, hai ông lớn công nghệ của Mỹ.
Chính công ty nào sở hữu được công nghệ này sẽ chiếm lĩnh thị trường chăm sóc sức khỏe toàn cầu trị giá hơn 15 tỷ USD, phục vụ không chỉ người bệnh tiểu đường mà cả những người khỏe mạnh quan tâm đến sức khỏe của mình.
Vào năm 2014, Google đã hợp tác với công ty y tế Novartis của Thụy Sĩ để phát triển một chiếc kính thông minh có khả năng đo đường huyết, nhưng cuối cùng dự án không thành công và bị hủy bỏ vào năm 2018.
Apple cũng gia nhập cuộc đua này từ rất sớm, vào năm 2010 dưới sự lãnh đạo của Steve Jobs. Công ty này được cho là đã tạo ra một đội ngũ bí mật để phát triển cảm biến đo đường huyết không xâm lấn, nhằm tích hợp vào iPhone hoặc Apple Watch.
Dự án của Apple được bảo mật cực kỳ chặt chẽ, đến mức toàn bộ đội ngũ phát triển đã làm việc ngoài trụ sở chính của công ty. Hơn 30 kỹ sư, bác sĩ và chuyên gia công nghệ sinh học từ các đơn vị uy tín như Masimo Corp, Sano, Medtronic và C8 Medisensors đã được thuê và làm việc tại một văn phòng bí mật ở Palo Alto, California.
Tuy nhiên, đã gần 15 năm trôi qua, Apple vẫn chưa có bất kỳ thông báo nào về dự án E5. Tin đồn gần nhất về công nghệ đo đường huyết không xâm lấn của Apple xuất hiện vào năm 2023.
Theo các tin đồn, Apple đã áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ để đo đường huyết mà không cần lấy mẫu máu. Hệ thống sử dụng tia laser phát ra bước sóng ánh sáng đặc biệt chiếu vào vùng dưới da, nơi chứa chất lỏng kẽ — các chất rò rỉ từ mao mạch.
Ánh sáng laser này sẽ được glucose hấp thụ và phản xạ lại cảm biến. Dựa trên tỷ lệ ánh sáng phản xạ, thuật toán của Apple sẽ tính toán và đưa ra mức đường huyết của người dùng.
Vào năm 2024, Apple đã khiến nhiều người nhầm tưởng rằng họ đã thành công với dự án E5 khi lấp lửng về một ứng dụng đo đường huyết. Tuy nhiên, đó chỉ là một ứng dụng đơn giản, sử dụng dữ liệu từ các máy đo đường huyết khác để theo dõi bệnh tiểu đường.
Khó khăn lớn nhất trong việc phát triển công nghệ đo đường huyết không xâm lấn là vì các phân tử glucose trong máu rất khó nắm bắt. Glucose không có màu sắc hay đặc điểm nhận dạng dễ phát hiện, điều này làm cho việc phát triển cảm biến hoặc đầu dò trở nên vô cùng thử thách.
Ngay cả các xét nghiệm glucose tiêu chuẩn trong y tế hiện nay cũng cần dùng phản ứng hóa học để biến glucose thành một phân tử dễ nhận diện hơn, có màu hoặc độ dẫn điện để có thể đo lường.
Phương pháp phát hiện và đo glucose máu này đã được phát triển từ những năm 1970. Đến đầu thập niên 2000, phương pháp này chỉ có thể thực hiện trong các phòng thí nghiệm hoặc bệnh viện. Tuy nhiên, hiện nay bạn đã có thể đo glucose ngay tại nhà bằng một máy đo cầm tay.
Mặc dù vậy, cả hai phương pháp đo hiện tại đều có một điểm chung chưa được cải tiến: bạn vẫn phải lấy máu ra ngoài cơ thể. Xét nghiệm máu sẽ rút một lượng máu lớn, trong khi với máy đo cầm tay, bạn phải chọc ngón tay vào một cây kim và lấy máu nhỏ lên que thử, điều này có thể gây khó chịu.
Trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Metabolism, các nhà khoa học từ Đại học Thượng Hải đã vượt qua các thách thức lớn bằng kỹ thuật được gọi là "đo phổ Raman chọn lọc sâu dưới da" (mμSORS).
Kỹ thuật này sử dụng nguồn phát laser có bước sóng 785 nm, chiếu vào gan bàn tay của người dùng, xuyên qua lớp biểu bì và hạ bì của da. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều lần để xác định đây là vị trí đo glucose chính xác nhất.
Tại vị trí này, mạch máu nhỏ sẽ giúp glucose hấp thụ ánh sáng laser và phát ra tia phản xạ gọi là tán xạ Raman, có bước sóng khác một chút so với bước sóng ban đầu 785 nm.
Một thuật toán sẽ ghi nhận sai số của bước sóng này và tính toán nồng độ glucose trong máu.
Trong các thử nghiệm lâm sàng với sự tham gia của 200 bệnh nhân tiểu đường và 30 người khỏe mạnh, công nghệ tán xạ Raman đã cho kết quả chính xác đáng ngạc nhiên. 99,4% kết quả đo nằm trong phạm vi chấp nhận được và sai số trung bình so với phương pháp xét nghiệm máu truyền thống (MARD) chỉ là 14,6%.
So với các thiết bị đo đường huyết xâm lấn hiện nay trên thị trường, sai số của chúng dao động từ 5,6% đến 20,8%. Một công nghệ đo đường huyết không xâm lấn với MARD dưới 20% chắc chắn sẽ có khả năng thương mại hóa.
Vào năm 2018, nhóm các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã thử nghiệm công nghệ cảm biến quang phổ Raman để đo đường huyết không xâm lấn. Tuy nhiên, sai số trung bình (MARD) của họ đạt tới 25,8%.
Đến năm 2020, một nghiên cứu từ Viện Công nghệ Bệnh tiểu đường Đức đã cải thiện con số này xuống còn 23,6%, nhưng mức này vẫn chưa đạt chuẩn chấp nhận được.
Với MARD hiện nay giảm xuống chỉ còn 14,6%, thiết bị đo đường huyết không xâm lấn của Đại học Thượng Hải đã đạt được một bước đột phá lớn. Công việc tiếp theo chỉ còn là thu nhỏ thiết bị cho phù hợp.
Một bức ảnh bị rò rỉ của thiết bị đo đường huyết không xâm lấn này cho thấy nó có kích thước tương đương với một chiếc máy in.
Các nhà khoa học cũng đã chia sẻ: "Mặc dù thiết bị thử nghiệm hiện tại có kích thước khá lớn, nhưng chúng tôi đang có kế hoạch thu nhỏ nó, sao cho vừa vặn trong lòng bàn tay hoặc thậm chí tích hợp vào đồng hồ thông minh, cho phép người dùng theo dõi đường huyết mọi lúc mọi nơi".
Nếu thành công với thiết bị này, các nhà khoa học Trung Quốc chắc chắn sẽ vượt qua các gã khổng lồ công nghệ Mỹ như Google và Apple trong cuộc đua giành thị phần thị trường chăm sóc sức khỏe đường huyết trị giá 15 tỷ USD toàn cầu.
