CGM传感器的核心竞争力,很大程度上取决于酶电极固定等大量Know-How的积累。CGM的技术难点主要来自传感器技术、算法和酶电极固定技术三个方面,除了专利技术以外还有大量Know-How积累。产业链上下游分工清晰:上游提供酶材料与电极基材,中游负责传感器制造、封装与算法集成,下游对接血糖管理服务。协作深度直接影响产品在体内的长期稳定性。

为什么酶电极固定是核心难点

CGM传感器植入皮下后,灵敏度会逐渐下降。这一现象一方面由异体反应导致,另一方面由酶活性不断下降引起,这便涉及制备生物传感器的关键技术——酶固定化。固定化技术的优劣,对传感器工作的长期稳定性有着密切关系。为达到长期工作要求,酶必须能可靠地固定于电极表面,并尽量避免在长期工作过程中发生大面积流失。

不同固定技术各有优劣:吸附法简单易行、对酶活性影响较小,但固定的酶量与牢固程度不高;凝胶包埋法能提高酶活性保持能力,但易出现酶组分流失;半透膜包埋对酶活性影响小、不易流失,但对反应条件和制备技术要求较高;交联法效果较好,常用交联剂戊二醛毒性高;键合法结合能力强,但固定化条件苛刻、操作复杂。

产业链上中下游如何分工

上游聚焦酶材料与电极基材等关键原材料;中游承担传感器设计制造、封装与校准算法集成;下游对接血糖管理服务与患者端应用。CGM一般由传感器、发射器和显示设备三部分组成,传感器置于皮下测量葡萄糖水平,发射器将血糖水平发送至显示设备。

中游的技术路线选择同样影响分工。电化学传感器通过监测葡萄糖氧化酶催化下葡萄糖氧化产生的电子转移来测量葡萄糖浓度,已发展出三代技术,目前主要CGM厂商都使用电化学传感器。三代技术之间无法快速迭代,各有优劣。

校准算法是另一关键环节。CGM测量的是组织间液葡萄糖浓度,与血糖浓度之差不恒定,电极钝化、异体反应物包裹、环境温度与外界压力等因素都会带来测量误差,这些都可借助校准算法解决。德康医疗通过“Smart”CGM算法体系,在不对硬件进行升级的情况下,将G4的MARD从12.6%降低至9.0%。

协作深度如何影响产品寿命

传感器寿命的延长依赖上下游协同:上游酶的固定化质量决定酶活性保持时间,中游封装工艺与算法优化决定免校准能力。早期产品通常需要每天指尖血校正1-2次,现阶段已有产品通过算法优化实现免校准。传感器寿命已从早期3-7天延长到14天,减少了患者更换频率。

常见问题

酶电极固定技术为什么直接关系CGM传感器寿命?

因为传感器植入皮下后酶活性会不断下降,若酶不能可靠固定于电极表面,长期工作中会发生大面积流失,灵敏度随之衰减。固定化技术的优劣,对传感器工作的长期稳定性有着密切关系。

CGM产业链中游主要承担哪些工作?

中游负责传感器制造、封装与校准算法集成。传感器准确性和舒适性由多种技术共同决定,采取不同技术路线的厂商也都在其他技术路线上不断改进升级,除专利外还有大量Know-How积累。

校准算法能解决哪些测量误差问题?

组织间液与血糖浓度之差在不同生理状态下不恒定,电极钝化、异体反应物包裹、环境温度与外界压力也会带来误差,这些都可借助校准算法解决。算法还可实现高血糖/低血糖预警,并支撑免校准功能的实现。