基于硅光子的光譜儀助力蘋果手表實現(xiàn)無創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測

蘋果（Apple）公司正在進行一項可追溯到史蒂夫·喬布斯（Steve Jobs）時代的“登月式”項目：無創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測（noninvasive and continuous blood glucose monitoring），并于近期取得了突破。倘若該項目成功商業(yè)化，將成為蘋果又一項“史詩級”的功能，引領(lǐng)健康監(jiān)測行業(yè)變革浪潮。

這項被蘋果公司稱為E5的“血糖監(jiān)測”秘密工程的目標是測量人體內(nèi)的葡萄糖含量，但是無需像傳統(tǒng)方式那樣刺破皮膚獲取血液。麥姆斯咨詢獲悉，近期，蘋果名記Mark Gurman在最新報告中稱，蘋果在無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術(shù)取得突破性進展，未來將搭載于Apple Watch智能手表。該技術(shù)有助于鞏固蘋果在醫(yī)療保健領(lǐng)域的霸主地位。如果成功，Apple Watch有望成為全球5億多糖尿病患者的必需品。

據(jù)悉，為實現(xiàn)無創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測，蘋果開發(fā)了一種基于硅光子的光譜儀芯片——收集光線照射到皮膚后反射的光學吸收光譜，并與特征光譜進行比對，來確定人體內(nèi)的葡萄糖濃度。該技術(shù)處于可行的“概念驗證”階段，還需要改進以適合可穿戴設(shè)備的應(yīng)用要求。

此前，有消息表示蘋果與Rockley Photonics展開合作，計劃在Apple Watch上搭載Rockley Photonics獨特的生物傳感平臺，但是Rockley Photonics近期陷入經(jīng)營困境，并申請破產(chǎn)保護，蘋果最終結(jié)束了這種合作關(guān)系。因此，可以預(yù)見蘋果最終會采用自研技術(shù)。Rockley Photonics平臺利用硅光子技術(shù)實現(xiàn)了基于拉曼光譜的“片上光譜儀”，旨在通過對多模式生物標志物（例如葡萄糖、乳酸、水合作用、血壓和核心體溫）進行連續(xù)、非侵入式監(jiān)測，從而徹底改變消費者的健康狀況。

Rockley Photonics硅光子生物傳感平臺：“腕上診所”

上圖展示的Rockley Photonics硅光子生物傳感模塊中的第一部分為近紅外硅光子芯片，尺寸為8mm x 3mm，第二部分為可見光硅光子芯片，第三部分電學接口，第四部分為ASIC和驅(qū)動芯片。

其中，近紅外硅光子芯片不僅能通過微環(huán)產(chǎn)生頻率梳光源，還能在硅光子芯片上實現(xiàn)片上光譜儀，用于分析經(jīng)過皮膚反射的拉曼光譜信息，從而獲得人體內(nèi)血糖的濃度。

近紅外硅光子芯片實現(xiàn)集成頻率梳光源

蘋果的血糖監(jiān)測硅光子芯片在臺積電（TSMC）流片，有數(shù)百名工程師致力于該項目研發(fā)。據(jù)悉，蘋果已經(jīng)花費數(shù)億美元開發(fā)這種無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術(shù)，并在過去十年中一直在進行人體試驗——蘋果公司使用了一群患有前驅(qū)糖尿病和2型糖尿病的人，以及未被診斷為糖尿病的人。

把鏡頭拉回到2010年，蘋果公司在史蒂夫·喬布斯的領(lǐng)導(dǎo)下收購了RareLight，并開始研究無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術(shù)。多年來，蘋果一直與Avolante Health公司合作，在一個秘密設(shè)施中悄悄開展無創(chuàng)血糖監(jiān)測項目研發(fā)。

Avolonte Health其實有點像是一個蘋果公司的幌子，為的就是掩人耳目地進行相關(guān)醫(yī)療領(lǐng)域的研究，并且將相關(guān)成果開展人體試驗，一切都是為了保密。

除了史蒂夫·喬布斯付之心血，蘋果公司現(xiàn)任CEO蒂姆·庫克、COO杰夫·威廉姆斯以及Apple Watch硬件負責人也都參與了該無創(chuàng)血糖監(jiān)測項目。

蘋果希望能夠在人們處于糖尿病前期時發(fā)出警告，從而在糖尿病發(fā)展到成熟之前改變生活方式。蘋果的監(jiān)管團隊正在就這項技術(shù)獲得政府批準進行早期討論。

即使蘋果的無創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測技術(shù)距離推向市場還有一段距離，但是上述消息發(fā)布之后，美國兩大醫(yī)療公司雅培（Abbott）和德康（Dexcom）的股價已經(jīng)受到了影響。雅培和德康是美國主流的血糖監(jiān)測設(shè)備提供商。

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審核編輯：劉清