Development of a non-invasive blood glucose sensor without calibration

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K01384
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: KOICHI YAMAKAWA 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, グループリーダー(定常) (40360408)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 非侵襲 / 血糖 / レーザー / 中赤外線

Outline of Final Research Achievements

We have developed a non-invasive glucose sensor without calibration by using two color mid-infrared (MIR) lasers. The glucose concentrations in blood were taken for three healthy volunteers during 3 months using a standard oral glucose tolerance test (OGTT). Numerical values for the subjects' glucose concentration levels were obtained using commercial self-monitoring of blood glucose prior to in vivo optical experiments. As a result, the precision of our two color MIR glucose sensor was improved compared with the monochromatic MIR sensor even if individual differences exist.

Free Research Field

レーザー工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界で4億人を超える糖尿病患者は、1日4-5回、指などを針で穿刺する採血型自己血糖値センサーを用いて血糖値を測定しなければならず、痛みや精神的ストレス、さらに感染症の危険を伴うなどの多くの問題をかかえている。針を刺さず（非侵襲）に連続的に血糖値測定ができれば、患者の負担を大幅に低減でき、また穿刺針やセンサーチップなどの医療廃棄物ゼロに出来るため、感染症の危険が無くなる。そして、非侵襲性の長所を最大限生かし、自宅や会社、ドラッグストアなどへの設置による、健常者を含めた気軽な健康・血糖値管理に活用することで、糖尿病人口の増加抑制はもちろん、年々増加する医療費の削減とともに、健康寿命の延伸を目指す。