Kako merimo krvni sladkor?

Ko govorimo o krvnem sladkorju, imamo v resnici v mislih koncentracijo glukoze. Glukoza je sladkor, ki ga naše celice uporabljajo kot pomemben vir energije. Pri sladkorni bolezni je njeno redno spremljanje ključno, saj omogoča prilagajanje prehrane, telesne dejavnosti in zdravljenja.

Glukozo lahko merimo na različne načine. Glukometer analizira kapljico krvi, senzor za neprekinjeno merjenje pa meri glukozo v tekočini med celicami. Razvijajo se tudi naprave, ki bi glukozo merile popolnoma brez vboda npr. s svetlobo ali radijskimi valovi.

Vendar vse metode še niso enako zanesljive in dostopne.

Glukometer (encimsko-elektrokemijska metoda)

Glukometer je majhna naprava, ki izmeri koncentracijo glukoze v kapljici krvi. Kri običajno pridobimo z vbodom v prst, nato pa jo nanesemo na merilni listič.

Na lističu so reagenti. To so snovi, ki reagirajo z glukozo. Med njimi je navadno encim, najpogosteje glukoza oksidaza ali glukoza dehidrogenaza.

Encim je beljakovina, ki omogoči ali pospeši določeno kemijsko reakcijo. Encim na lističu prepozna glukozo in z njo reagira. Pri tem nastane zelo šibek električni tok. Več kot je glukoze v vzorcu, močnejši je tok. Glukometer električni signal pretvori v rezultat, ki ga vidimo na zaslonu (1).

Shematski prikaz kako deluje glukometer

Prednosti glukometra

• Izmeri glukozo neposredno v kapilarni krvi.

• Rezultat je na voljo v nekaj sekundah.

• Naprava je majhna, razmeroma poceni in preprosta za uporabo.

• Meritev lahko uporabimo za preverjanje nepričakovane vrednosti, ki jo pokaže senzor.

  
  

Omejitve glukometra

Glukometer pokaže vrednost samo v trenutku meritve. Ne pove nam, ali glukoza narašča ali pada, razen če meritve pogosto ponavljamo.

Na rezultat lahko vplivajo tudi:

• neumite ali mokre roke,

• premajhna kapljica krvi,

• nepravilno shranjeni ali poškodovani lističi,

• zelo visoke ali nizke temperature,

• spremenjen delež krvnih celic v krvi,

• nekatere zdravilne in druge snovi.

  
  

Senzorji za neprekinjeno merjenje glukoze

Sistemi za neprekinjeno merjenje glukoze so bolj znani pod angleško kratico CGM, ki pomeni continuous glucose monitoring.

Senzor je pritrjen na kožo, pod njo pa ima zelo tanko in upogljivo kanilo oziroma filament. Ta ne leži v žili in ne meri glukoze neposredno v krvi. Meri jo v medceličnini. Gre za tekočino, ki obdaja celice v podkožnem tkivu. Glukoza iz krvi prehaja v medceličnino, zato sta vrednosti tesno povezani. Vendar se pri hitrem naraščanju ali padanju glukoze sprememba v medceličnini lahko pokaže z nekaj zamude (2).

Kako meri senzor za merjenje glukoze

Na merilnem delu večine senzorjev je encim glukoza oksidaza. Ko glukoza pride v stik z encimom, nastane elektrokemijska reakcija. Elektroda v senzorju zazna nastali električni signal in ga pretvori v oceno koncentracije glukoze.

Oddajnik nato podatek pošlje v telefon, čitalnik ali inzulinsko črpalko. Ker se meritve ponavljajo vsakih nekaj minut, lahko sistem prikaže:

• trenutno vrednost glukoze,

• smer in hitrost njenega spreminjanja,

• graf gibanja glukoze,

• opozorila ob previsoki ali prenizki vrednosti.

Največja prednost senzorja zato ni samo večje število meritev, temveč možnost spremljanja trendov. Uporabnik lahko vidi, kaj se z glukozo dogaja po obroku, med telesno dejavnostjo, ponoči ali po uporabi zdravila.

Ali so senzorji za kontinuirano merjenje glukoze neinvazivna metoda?

Ne povsem. Senzor močno zmanjša potrebo po zbadanju v prst, vendar njegova tanka nitka še vedno prehaja skozi kožo. Zato CGM uvrščamo med minimalno invazivne metode. Tudi sistemi CGM, ki so na voljo v Sloveniji, delujejo po tem načelu. Izrazi, kot sta »merjenje brez pikanja« ali »merjenje brez zbadanja«, so zato nekoliko poenostavljeni. Uporabniku se res ni treba večkrat dnevno zbosti v prst, vendar senzor ni popolnoma neinvaziven.

Kaj pomeni popolnoma neinvazivno merjenje?

Popolnoma neinvazivna naprava bi morala glukozo izmeriti:

• brez vboda v prst,

• brez merilnega lističa,

• brez uporabe igle ali kanile, ki prebode kožo.

  
  

Metode za neinvazivno merjenje krvnega sladkorja

Ramanova spektroskopija

Pri Ramanovi spektroskopiji naprava na kožo posveti lasersko svetlobo. Večina svetlobe se odbije brez spremembe. Zelo majhen del svetlobe pa pri stiku z molekulami spremeni svojo energijo. Sprememba je odvisna od zgradbe molekule. Glukoza zato ustvari značilen vzorec, ki ga lahko primerjamo z neke vrste molekulskim prstnim odtisom (3).

Način delovanja Ramanove spektroskopije

Prednosti Ramanove spektroskopije

• Meritev ne zahteva vboda v kožo.

• Metoda lahko prepozna značilne lastnosti molekule glukoze.

• Ne potrebuje merilnih lističev ali drugih reagentov.

  
  

Pomanjkljivosti

Glukoza predstavlja le majhen del vseh snovi v tkivu. Njen signal je zato zelo šibek. Prekrivajo ga lahko signali vode, maščob, beljakovin in drugih molekul.

Na meritev lahko vplivajo tudi:

• premikanje roke,

• pritisk naprave na kožo,

• temperatura,

• prekrvavitev,

• debelina kože in podkožnega tkiva,

• razlike med posamezniki.

  
  

Infrardeča oz. IR-spektroskopija

Infrardeča svetloba je del elektromagnetnega valovanja, ki ga človeško oko ne vidi. Molekule absorbirajo posamezne valovne dolžine infrardeče svetlobe glede na svojo kemijsko zgradbo.

Pri infrardeči spektroskopiji naprava na kožo usmeri infrardečo svetlobo in preverja, katere valovne dolžine je tkivo absorbiralo. Iz nastalega vzorca poskuša prepoznati signal glukoze. Pri neinvazivnem merjenju se raziskuje predvsem srednja infrardeča svetloba, pogosto označena kot MIR. Njena prednost je, da glukoza v tem območju ustvarja razmeroma značilen signal. Težava pa je voda, ki zelo močno absorbira infrardečo svetlobo. Ker je človeško tkivo pretežno sestavljeno iz vode, svetloba ne more prodreti globoko v kožo.

Razvijajo se tudi fototermalne naprave. Te ne merijo samo odbite svetlobe, temveč zelo majhno količino toplote, ki nastane, ko molekule absorbirajo infrardečo svetlobo. Metoda je obetavna, vendar za zdaj ostaja predvsem na ravni raziskovalnih naprav.

Bližnja infrardeča spektroskopija oziroma NIR

Bližnja infrardeča svetloba, označena s kratico NIR, je del infrardečega območja, ki je bliže vidni svetlobi. V primerjavi s srednjo infrardečo svetlobo lahko prodre globlje v tkivo. Zato je primernejša za manjše in potencialno nosljive naprave (4).

Njena glavna slabost je slabša specifičnost. To pomeni, da naprava težje loči signal glukoze od signalov:

• vode,

• maščob,

• beljakovin,

• krvnega pretoka,

• temperature in vlažnosti kože.

Za razlago kompleksnega optičnega signala se zato pogosto uporablja umetna inteligenca. Ta lahko prepozna vzorce, vendar ne more nadomestiti kakovostnega in dovolj specifičnega merilnega signala.

Radiofrekvenčno merjenje oz. RF

Radiofrekvenčne naprave ne uporabljajo svetlobe. Oddajnik pošlje v tkivo šibke elektromagnetne valove, sprejemnik pa preverja, kako se je signal pri prehodu skozi tkivo spremenil. Glukoza lahko nekoliko spremeni električne lastnosti tkiva. Ena takšnih lastnosti je dielektričnost, ki opisuje, kako se snov odziva na elektromagnetno polje. Prednost RF-tehnologije je, da bi jo lahko vgradili v uro ali zapestnico. Merjenje je hitro, neboleče in ne potrebuje merilnih lističev.

Težava je, da glukoza na lastnosti tkiva vpliva le zelo malo. Veliko večji vpliv imajo lahko:

• količina vode v telesu,

• znojenje,

• temperatura kože,

• premikanje,

• pritisk senzorja,

• mišično in maščobno tkivo,

• položaj naprave na roki.

  
  

Primerjava metod

Metoda	Kaj meri?	Ali prodre skozi kožo?	Trenutna uporabnost
Glukometer	Glukozo v kapljici krvi	Da, potreben je vbod v prst	Uveljavljena metoda
CGM	Glukozo v medceličnini	Da, tanka nitka je pod kožo	Uveljavljena metoda
Ramanova spektroskopija	Spremembe laserske svetlobe zaradi molekul	Ne	Raziskave in prototipi
Srednja IR-spektroskopija	Absorpcijo infrardeče svetlobe	Ne	Raziskave in prototipi
Bližnja IR-spektroskopija	Absorpcijo in sipanje svetlobe v tkivu	Ne	Raziskave in prototipi
Radiofrekvenčno merjenje	Električne lastnosti tkiva	Ne	Raziskave in prototipi

Zaključek

Merjenje glukoze brez pikanja je eden največjih razvojnih ciljev na področju sladkorne bolezni. Znanstvenikom je že uspelo skozi kožo zaznati signale, povezane z glukozo. Najtežji del pa je zagotoviti, da bo rezultat dovolj natančen in zanesljiv v vsakdanjem življenju. Do takrat ostajata glukometer in senzor za neprekinjeno merjenje glukoze edini uveljavljeni možnosti za samostojno spremljanje glukoze. Pametna ura ali prstan, ki obljublja točno merjenje sladkorja brez uporabe igle, tega za zdaj ne more varno nadomestiti.

Viri:

1.          Stern JK, Camus MS. Point-of-Care Instruments. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 2023 Jan;53(1):17–28.

2.          Ferreira ROM, Trevisan T, Pasqualotto E, Chavez MP, Marques BF, Lamounier RN, et al. Continuous Glucose Monitoring Systems in Noninsulin-Treated People with Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Diabetes Technol Ther. 2024 Apr;26(4):252–62.

3.          Pors A, Korzeniowska B, Rasmussen MT, Lorenzen CV, Rasmussen KG, Inglev R, et al. Calibration and performance of a Raman-based device for non-invasive glucose monitoring in type 2 diabetes. Sci Rep. 2025 Mar 25;15(1):10226.

4.          Kaluza M, Janik S, Lubinski T, Saita M, Lachmann P, Canini L, et al. Clinical validation of noninvasive blood glucose measurements by midinfrared spectroscopy. Commun Med. 2025 Nov 15;5(1):509.