基于硅光子的光谱仪助力苹果手表实现无创连续血糖监测

苹果（Apple）公司正在进行一项可追溯到史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）时代的“登月式”项目：无创连续血糖监测（noninvasive and continuous blood glucose monitoring），并于近期取得了突破。倘若该项目成功商业化，将成为苹果又一项“史诗级”的功能，引领健康监测行业变革浪潮。

这项被苹果公司称为E5的“血糖监测”秘密工程的目标是测量人体内的葡萄糖含量，但是无需像传统方式那样刺破皮肤获取血液。麦姆斯咨询获悉，近期，苹果名记Mark Gurman在最新报告中称，苹果在无创血糖监测技术取得突破性进展，未来将搭载于Apple Watch智能手表。该技术有助于巩固苹果在医疗保健领域的霸主地位。如果成功，Apple Watch有望成为全球5亿多糖尿病患者的必需品。

据悉，为实现无创连续血糖监测，苹果开发了一种基于硅光子的光谱仪芯片——收集光线照射到皮肤后反射的光学吸收光谱，并与特征光谱进行比对，来确定人体内的葡萄糖浓度。该技术处于可行的“概念验证”阶段，还需要改进以适合可穿戴设备的应用要求。

此前，有消息表示苹果与Rockley Photonics展开合作，计划在Apple Watch上搭载Rockley Photonics独特的生物传感平台，但是Rockley Photonics近期陷入经营困境，并申请破产保护，苹果最终结束了这种合作关系。因此，可以预见苹果最终会采用自研技术。Rockley Photonics平台利用硅光子技术实现了基于拉曼光谱的“片上光谱仪”，旨在通过对多模式生物标志物（例如葡萄糖、乳酸、水合作用、血压和核心体温）进行连续、非侵入式监测，从而彻底改变消费者的健康状况。

Rockley Photonics硅光子生物传感平台：“腕上诊所”

上图展示的Rockley Photonics硅光子生物传感模块中的第一部分为近红外硅光子芯片，尺寸为8mm x 3mm，第二部分为可见光硅光子芯片，第三部分电学接口，第四部分为ASIC和驱动芯片。

其中，近红外硅光子芯片不仅能通过微环产生频率梳光源，还能在硅光子芯片上实现片上光谱仪，用于分析经过皮肤反射的拉曼光谱信息，从而获得人体内血糖的浓度。

近红外硅光子芯片实现集成频率梳光源

苹果的血糖监测硅光子芯片在台积电（TSMC）流片，有数百名工程师致力于该项目研发。据悉，苹果已经花费数亿美元开发这种无创血糖监测技术，并在过去十年中一直在进行人体试验——苹果公司使用了一群患有前驱糖尿病和2型糖尿病的人，以及未被诊断为糖尿病的人。

把镜头拉回到2010年，苹果公司在史蒂夫·乔布斯的领导下收购了RareLight，并开始研究无创血糖监测技术。多年来，苹果一直与Avolante Health公司合作，在一个秘密设施中悄悄开展无创血糖监测项目研发。

Avolonte Health其实有点像是一个苹果公司的幌子，为的就是掩人耳目地进行相关医疗领域的研究，并且将相关成果开展人体试验，一切都是为了保密。

除了史蒂夫·乔布斯付之心血，苹果公司现任CEO蒂姆·库克、COO杰夫·威廉姆斯以及Apple Watch硬件负责人也都参与了该无创血糖监测项目。

苹果希望能够在人们处于糖尿病前期时发出警告，从而在糖尿病发展到成熟之前改变生活方式。苹果的监管团队正在就这项技术获得政府批准进行早期讨论。

即使苹果的无创连续血糖监测技术距离推向市场还有一段距离，但是上述消息发布之后，美国两大医疗公司雅培（Abbott）和德康（Dexcom）的股价已经受到了影响。雅培和德康是美国主流的血糖监测设备提供商。

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审核编辑：刘清