1.41 亿患者关注!糖尿病检测技术如何一步步蜕变?

B站影视 2025-01-04 16:03 2

摘要:在医学发展的长河中,对糖尿病的认知与检测方法的演进,是一部充满探索与创新的历史。2021 年 12 月,广州一位 26 岁男子的偶然发现,为我们开启了深入了解糖尿病检测历程的大门。该男子在排尿时留意到尿液吸引蚂蚁,出于好奇,他以手指沾取尿液品尝,竟尝到甜味。随

在医学发展的长河中,对糖尿病的认知与检测方法的演进,是一部充满探索与创新的历史。2021 年 12 月,广州一位 26 岁男子的偶然发现,为我们开启了深入了解糖尿病检测历程的大门。该男子在排尿时留意到尿液吸引蚂蚁,出于好奇,他以手指沾取尿液品尝,竟尝到甜味。随后的检测显示,其空腹血糖值高达 30,而正常空腹血糖值应在 6.1 以下,甚至多次测量超出血糖仪上限。这一案例不仅直观呈现了糖尿病患者血糖的异常,更凸显出准确检测糖尿病方法的重要性。

糖尿病,作为一种影响广泛的慢性疾病,其核心病理在于血液中的糖分无法正常被细胞吸收与代谢。糖分在血液中持续累积,形成高血糖,进而对全身各个器官组织产生损害,涉及血管、骨骼、皮肤、眼睛以及生殖系统等多个方面。据 2021 年数据统计,我国糖尿病患者数量约达 1.41 亿,平均每 10 人中至少有一人患病,并且发病年龄呈现年轻化趋势,如 23 岁的电竞选手Uzi确诊 2 型糖尿病便是例证。

23 岁的电竞选手Uzi

幸运的是,糖尿病在对人体健康造成严重危害之前,存在一段相对较长的时间窗口,可用于疾病的预防、治疗、监测与管理。而在这一系列应对措施中,糖尿病的准确鉴别方法无疑是关键所在。

中国古代的消渴症认知

我国古代医学典籍《黄帝内经》中记载了一种名为“消渴”的病症。其症状表现为口渴多饮、消谷善饥、尿多而频,与现代糖尿病典型的“三多一少”症状,即多饮、多食、多尿以及体重减少极为相似。

当时,古代医者主要借助“望”与“问”的方式来诊断消渴症。通过观察患者的外在表现,如形体、面色等,以及询问患者的症状感受,来综合判断是否患有消渴症。

但这种诊断方式存在一定局限性。其他多种疾病,如甲亢、尿崩症以及部分肾脏疾病,同样可能出现类似的症状表现,容易造成误诊;并非所有糖尿病患者都会完全呈现“三多一少”的典型症状,使得仅依靠这些症状进行诊断不够全面准确,亟待更为精准的诊断方法。

古代印度及欧洲的相关探索

大约在 4500 年前,古印度医生观察到部分患者的尿液具有如蜂蜜般甜美的特性,且尿液周围常有蚂蚁聚集,这一现象被视为糖尿病的早期特征记录下来。

时间推进到中世纪,在欧洲大陆,类似广州男子通过品尝尿液判断糖尿病的方法正式获得医学界认可,并由此催生了“品尿师”这一独特职业。当时,若患者出现频繁排尿且体重急剧下降的症状,便会聘请品尿师来品尝尿液。一旦品尿师判定尿液为“甜的”,患者家属往往会认为病情严重,随即为患者准备后事。

但这种检测方式存在明显缺陷。其一,并非所有糖尿病患者的尿液都能被尝出甜味,只有那些尿液含糖量极高或者病情已然严重恶化的患者,才可能通过品尿被察觉。其二,这种方法无法在疾病早期进行有效检测,从而难以为后续的预防和治疗争取充足的时间,限制了对糖尿病的早期干预。

早期尿液化学检测方法的探索

1841 年,德国化学家埃尔哈德·米切利希有了重要发现:将含有氢氧化钠和硫酸铜的溶液与尿液共同加热至沸腾,倘若尿液中含有还原性物质,就会产生淡黄色或淡红色的沉淀。

基于这一发现,德国化学家赫尔曼·冯·菲林设计出了菲林试剂。之后,美国化学家斯坦利·本尼迪克特在菲林试剂基础上进一步优化,研发出更为灵敏、准确且易于保存的“本尼迪克特试剂”。这种基于葡萄糖还原性质的检测方法在医学界广泛应用了半个多世纪。但它并非完美无缺。在实际操作过程中,该方法需要对尿液进行加热煮沸,这不仅会产生难闻的气味,而且加热过程中尿液可能出现迸溅,存在一定安全隐患。更为关键的是,尿糖出现阳性结果的前提是血糖水平超过肾脏代谢的阈值,这就导致尿糖阴性结果有可能延误糖尿病的诊断,使得患者错过最佳治疗时机。

血液检测方法的突破

鉴于尿液检测方法的局限性,科研人员将研究方向转向血液检测。血液成分复杂,其中各成分含量相对较高,如何排除蛋白质对试剂氧化还原反应的干扰成为亟待解决的难题。我国生化学家吴宪与美国生化学家福林经过合作研究,共同研制出钨酸滤血法。该方法通过沉淀血液中的蛋白质,随后利用显色反应进行比色,以此来估算血液中的葡萄糖含量。

此方法所使用的还原溶液对微量的糖极为敏感,并且所需血量极少,大大减轻了患者在检测过程中的痛苦。这种血糖测定法被命名为福林 - 吴宪法,一经推出便成为当时最重要的临床血液生化检查方法之一,在全球范围内的临床实验室广泛应用长达 50 年之久。例如,班廷团队在探寻胰岛素的过程中,就运用了福林 - 吴宪法,为胰岛素的发现大大加快了研究进程,推动了糖尿病治疗领域的发展。

血糖仪的诞生与发展

到了 20 世纪晚期,学界普遍采用特异性较高的酶作为试剂来测定血糖。经过长期研究,糖尿病的诊断标准得以确立:空腹状态下,血糖值在 3.9 - 6.1 为正常范围;若空腹血糖大于等于 7.0,或任意时刻血糖大于等于 11.1,同时伴有“三多一少”等典型症状,则可考虑糖尿病诊断。这一标准的确定,有效避免了单纯依靠症状判别的滞后性,使得医生能够更早地对糖尿病进行介入与治疗,极大地减少了糖尿病诸多并发症的发生。对于处于糖尿病前期的人群,通过饮食、运动等积极干预措施,甚至有可能逆转至正常状态。但传统的实验室检测手段操作复杂,难以走出实验室和医院,对于需要定期监测血糖水平、频繁复诊的糖尿病患者而言,极为不便。

1970 年,克莱蒙斯发明了世界上第一个能够定量测量血糖水平的血糖仪。该血糖仪基于血糖试纸的反光原理,通过光电管捕捉反光进行模拟定量,仅需一分钟即可得出检测结果。不过,这台仪器重达 1.2 公斤,售价高达 650 美元,换算至现今物价,相当于 5000 多美元。尽管初期血糖仪存在体积大、价格昂贵的问题,但它开启了糖尿病患者自我监测血糖的新时代。

随着科技的不断进步,血糖仪技术日益成熟,价格逐渐亲民。时至今日,几乎每个糖尿病患者家庭都配备了物美价廉的血糖检测仪。患者使用时,只需用一次性采血针扎破指尖,将测试条贴近出血点,仪器就能通过测量血液中的葡萄糖与试纸中的酶反应产生的电流量来测量血糖。短短几秒钟后,连接测试条的血糖仪便会显示出血糖值。这种便捷有效的检测方法,使患者能够随时随地监测自身血糖水平,从而更好地进行病情管理,获得更优的预后效果。

为进一步提高检测准确性,一些家用血糖仪在原有技术基础上不断升级。例如,采用 FAD 脱氢酶技术,有效减少血液中麦芽糖、半乳糖等物质对检测结果的干扰,缩小检验误差,为糖尿病患者提供更为精准的血糖检测数据,助力他们更科学地控制病情。

糖尿病检测方法历经从古代基于症状观察和简单感官判断,到现代依靠先进化学技术和精密仪器检测的演变。每一次技术的突破与创新,都为糖尿病的早期发现、有效治疗以及患者的健康管理带来新的契机。随着科技的持续发展,我们有理由相信,未来糖尿病检测技术将更加精准、便捷,为全球众多糖尿病患者带来更多福祉。

来源:冰雪说健康

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