蘋(píng)果無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)，向智能健康可穿戴設(shè)備進(jìn)擊

據(jù)彭博社報(bào)道，科技巨頭蘋(píng)果正在推進(jìn)無(wú)創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的研發(fā)并取得了重大進(jìn)展，未來(lái)有望整合在Apple Watch上。

目前糖尿病患者大部分采取指尖血測(cè)血糖，或者采用“半長(zhǎng)期”式的每?jī)芍芨鼡Q一次的CGM產(chǎn)品。但蘋(píng)果的方式完全不同，蘋(píng)果的技術(shù)方案是使用硅光子芯片來(lái)測(cè)量，這一套系統(tǒng)能將特定波長(zhǎng)的激光發(fā)射至皮下特定區(qū)域，通過(guò)測(cè)量毛細(xì)血管滲透出的間質(zhì)液，將相關(guān)的葡萄糖濃度信息反射回Apple Watch傳感器中，進(jìn)而通過(guò)算法確定使用者的血糖水平。

作為營(yíng)收的重要組成部分，Apple Watch在蘋(píng)果產(chǎn)品矩陣中占據(jù)重要地位。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)Counterpoint公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年蘋(píng)果Apple Watch出貨量占全球市場(chǎng)的34.1%，是全球銷量最高的品牌，并且占據(jù)全球智能手表領(lǐng)域60%的營(yíng)收，可謂是無(wú)可爭(zhēng)議的霸主。

蘋(píng)果想做的從來(lái)就不是一款簡(jiǎn)單的手表。Apple Watch從最開(kāi)始的額外配置集成心率傳感器用于健身追蹤，到后來(lái)的增加EEG檢測(cè)、殘疾人士輔助功能，再到如今，Apple Watch已經(jīng)發(fā)展到了第八代，可以配合eSIM當(dāng)做獨(dú)立設(shè)備使用，而且ECG心電圖、心臟健康、血氧監(jiān)測(cè)等健康功能也逐步落地，成為一個(gè)具備自己生態(tài)系統(tǒng)的平臺(tái)型產(chǎn)品。

蘋(píng)果公司在無(wú)創(chuàng)連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)項(xiàng)目取得重大進(jìn)展在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域可謂是一個(gè)重磅消息。據(jù) IDF（國(guó)際糖尿病聯(lián)盟，InternationalDiabetesFederation）2021年全球糖尿病報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球成年糖尿病患者已達(dá)5.37億，并推測(cè)到2045年，這一數(shù)字將達(dá)到7.83億。對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)是一個(gè)重要的需求，目前的有創(chuàng)血糖監(jiān)控對(duì)于患者來(lái)說(shuō)不僅麻煩而且痛苦，同時(shí)成本大，消耗高，因此如果能實(shí)現(xiàn)高精度無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)控，無(wú)疑是給全球眾多的糖尿病患者帶來(lái)了福音，同時(shí)擁有該技術(shù)的智能健康可穿戴設(shè)備也將會(huì)進(jìn)一步打開(kāi)可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)份額。

大有可為的生物傳感芯片

深耕于生物醫(yī)療芯片領(lǐng)域十幾年，國(guó)內(nèi)芯片廠商暖芯迦在血糖檢測(cè)方面也在持續(xù)發(fā)力中。

在CGM領(lǐng)域，暖芯迦自主研發(fā)的九感BMS系列芯片，可用來(lái)檢測(cè)核酸和生物標(biāo)記物等生物分子信號(hào)。該 SoC 包含一個(gè)靈敏度極高的4電極電流測(cè)量模塊，可準(zhǔn)確檢測(cè)預(yù)期的生物分子目標(biāo)。

九感BMS002芯片實(shí)物圖

它還具有一個(gè)嵌入式ARM Cortex-M0 MCU和直接連接到紐扣電池的阻抗測(cè)量模塊。嵌入式的 ARM Cortex-M0 為用戶提供了靈活性，使用戶能夠?qū)嵤┳约旱膶Ｓ媒鉀Q方案。其血糖檢測(cè)工作原理即運(yùn)用電化學(xué)法實(shí)現(xiàn)人體血糖濃度檢測(cè)，生物體液-血糖與傳感器上的血糖氧化酶發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生微弱電流，MCU通過(guò)ADC采集電流信號(hào)原始AD值，經(jīng)過(guò)相應(yīng)特定算法轉(zhuǎn)換即可得到人體血糖濃度值。該系列芯片還包括1.5V低功耗藍(lán)牙，多種斷電模式和8 MHz 的可配置 CPU 頻率，可實(shí)現(xiàn)超低功耗。

有了這些特性，搭配不同電極和探頭實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)、高效、定量的各種生物分子信號(hào)檢測(cè)如葡萄糖、乳酸、尿酸、肌酐等。在神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢慌c基因堿基信號(hào)的高通量檢測(cè)等前沿領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

無(wú)創(chuàng)血糖之外的其他熱門生物傳感芯片應(yīng)用

如前所述，蘋(píng)果的無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)控技術(shù)可望大大提升可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)容量，并且?guī)?dòng)相關(guān)生物傳感器的市場(chǎng)和技術(shù)。而可穿戴設(shè)備結(jié)合生物傳感器技術(shù)除了無(wú)創(chuàng)血糖之外，還有其他的生物傳感應(yīng)用給用戶帶來(lái)更多的健康檢測(cè)體驗(yàn)。

暖芯迦作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先并且較早實(shí)現(xiàn)生物芯片商業(yè)化落地的公司，推出了一系列生物芯片以全面覆蓋生物電信號(hào)處理的大部分應(yīng)用。在生命體征信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，暖芯迦推出了九感EPC001- 一款全新的專為采集生物電信號(hào)而設(shè)計(jì)的傳感芯片系統(tǒng)（SoC），是業(yè)內(nèi)首款可同時(shí)監(jiān)測(cè)心電(ECG)、脈搏（PPG）、腦電（EEG）和肌電信號(hào)（EMG）的SoC芯片。

九感EPC001芯片實(shí)物圖

九感EPC001集成了高精度EEG、ECG、EMG和PPG模擬前端和強(qiáng)大的單片機(jī)（MCU），同時(shí)還集成了強(qiáng)大的ECG/PPG特征提取功能（Heart APP），可以廣泛應(yīng)用于各種低功耗、高性能的可穿戴產(chǎn)品。該款芯片可替換消費(fèi)類電子手表、智能穿戴產(chǎn)品、多參數(shù)健康檢測(cè)產(chǎn)品等原有的方案用來(lái)測(cè)量心率、脈搏、心率變異性、心率不齊參數(shù)、呼吸率、焦慮指數(shù)、QT間期、血氧、血壓等參數(shù)。

九感EPC001功能框圖

由于芯片的采集精度足夠高，該款芯片也適用于醫(yī)療器械產(chǎn)品，如多導(dǎo)聯(lián)心電圖檢測(cè)或者做專業(yè)多導(dǎo)聯(lián)設(shè)備心電設(shè)備、醫(yī)療器械類的多通道信號(hào)采集設(shè)備。芯片同時(shí)又可以采集腦電和肌電，所以也適用于無(wú)線腦電采集設(shè)備，可以從大腦表皮采集腦電波信號(hào)、腦電控制類場(chǎng)景的應(yīng)用和肌電圖機(jī)等。

生物傳感芯片未來(lái)可期

智能化、便攜化的概念不斷普及，人們的健康管理意識(shí)也處于大爆發(fā)階段，無(wú)論是健康、亞健康人士還是慢性病患者，都需要完善的健康管理手段，生物傳感芯片技術(shù)的雄起，為可穿戴設(shè)備破題注入新力量，其可探索的邊界也同樣在延伸中。

暖芯迦在現(xiàn)有的生物芯片功能應(yīng)用上，未來(lái)將會(huì)大力發(fā)展生物極小信號(hào)的高通量檢測(cè)技術(shù)，在納米孔基因測(cè)序、神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏母咄繖z測(cè)、神經(jīng)刺激等領(lǐng)域不斷鞏固擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。