激光传感器分析血液没有

在一种独特的宽带激光传感器的帮助下，Brolis传感器技术公司的科学家和工程师能够远程检测血液中主要关键成分的浓度水平，如乳酸、葡萄糖、尿素、酮或乙醇，而无需抽取任何血液。在监管机构批准这项技术并将其安装到小型设备中后，患有糖尿病等慢性疾病的人将不再需要每天多次刺破手指来测量血糖水平。

“我们已经创造了一种独特的基于激光的传感器技术，它在一个光谱波段上运行，这在很大程度上是以前没有探索过的，”Brolis传感器技术的首席技术官和联合创始人Augustinas Vizbaras评论道。“当Brolis成立并开始开发这项技术时，我们确信它将适用于医疗目的，尽管在医疗领域之外还有其他重要的应用。这种传感器可以以多种方式应用，如在黑暗中观察、远程感知气体、增模制造过程中的现场检查、安全应用等。”

扫描“分子指纹”

每个分子，无论是乳酸盐还是葡萄糖，都是由独立的原子组成的——碳、氧、氢、氮。这些原子具有独特的几何结构。当原子与环境发生反应时，它会以特定的频率振动，这被称为分子指纹，可以用激光探测到。“由于分子指纹，我们可以通过测量这些振动来识别不同的分子，”Vizbaras博士解释说。“我们的激光的独特之处在于，它可以进行远距离分析。激光被发送到物体，在那里它与物体及其组成部分相互作用。然后光通过漫反射反射回来，并被系统收集。反射光已经携带特定对象的信息，这是分析。通过使用这种方法，我们可以分析远端不同相的物体——液体、气体或固体。”

为了让激光扫描分子指纹，它必须有一种特定的辐射。因此，该公司开发了一种激光技术，可以在宽光谱波段迅速改变激光的发射波长。“当分析血液或其他液相介质时，我们需要一个非常宽的可调谐激光器，因为由于所谓的碰撞增宽，液体具有非常宽的分子指纹吸收带，”Vizbaras博士补充道。“实现这一目标的一种方法是同时使用100束激光，但这在商业上不可行。我们的传感器是一个单一的设备，取代了对那么多激光的需求。”

首先，Brolis Sensor Technology发明了一种半导体光放大器，具有非常宽的增益带宽。然后将该芯片嵌入到一个外部腔电路中，利用光子集成电路技术实现，形成一个超紧凑的全半导体片上系统。“我们在半导体技术上的创新是制造传感器的基石，”Vizbaras博士说。“这是我们围绕这一突破而设计的设备。”

激光开发人员随后与立陶宛健康科学大学的科学家讨论了他们的创新，以了解他们应该集中分析哪些分子。经过广泛的讨论，决定集中分析葡萄糖、乳酸盐、乙醇和尿素。

目前已经有功能齐全的传感器原型，该公司计划在三到四年内将其推向市场。由于它是一种医疗设备，它必须经过广泛的测试，并符合美国和欧盟机构的法律法规。

尽管Brolis传感器技术公司首次将其传感器应用于医疗领域，但这些设备也将应用于其他领域。“之后，我们计划将该设备用于测量乳酸，这将对每个做运动的人有用。”这种传感器可以安装在任何智能手表上，”Vizbaras博士解释道。“此外，传感器还可以通过指纹扫描来检测血液中的酒精含量，甚至可以部分替代普通的血液检测。”