Nichtinvasive Glucosemessung – Durchbruch mit einem neuen Ansatz

Eine Publikation durch eine chinesische Forschergruppe in der angesehenen wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Metabolism zum Thema nichtinvasive Glucosemessung sichert erhebliche Aufmerksamkeit [1] und wird in seiner Bedeutung durch ein Editorial von einem deutschen Kollegen unterstrichen [2]. Die universitäre Forschergruppe umfasst mehr als 100 Mitarbeiter und wurde anscheinend mit beträchtlichen staatlichen finanziellen Mitteln ausgestattet. Nun ist die Verwendung der Raman-Spektroskopie als einer attraktiven Methode für die Messung der Glucosekonzentration in der Haut kein wirklich neuer Ansatz. Hier werden aber die Raman-Signale räumlich versetzt in unterschiedlichen Hauttiefen erfasst – mit einer Wellenlänge von 785 nm. Der Artikel mit einer Länge von 26 Seiten beschreibt die Ergebnisse von vielen Jahren Arbeit!

Was ist denn nun der neue Ansatz? Die Forscher haben zunächst durch Messungen bei 35 Menschen mit oder ohne Typ-2-Diabetes die optimale Hauttiefe für die Glucosedetektion bestimmt, die offenbar nahe bei oder unterhalb der kapillarreichen dermal-epidermalen Verbindung liegt. Hier wurde eine hohe Korrelation zwischen Glucose-spezifischen Raman-Banden und venösen Plasmaglucose-konzentrationen beobachtet. In einer zweiten Studie mit 230 Teilnehmern wurde die Genauigkeit eines Regressionsmodells unter Verwendung von „Machine Learning“ so verbessert, dass es gelang, eine MARD von 14,6% zu erreichen, ohne dass eine personalisierte Kalibrierung notwendig war.

99,4% der berechneten Glucosewerte lagen bei einer Error-Grid-Analyse in den klinisch akzeptablen Zonen A und B. Dabei war die Zeitdauer der Untersuchungen mit den einzelnen Patienten mit 5 Stunden relativ kurz und sie fanden unter kontrollierten Bedingungen statt. Auch war die eigentliche Messdauer mit 8 Minuten noch zu lang für den praktischen Einsatz und es gibt auch nur wenige Messungen im unteren Glucosebereich. Nichtsdestoweniger werden die Ergebnisse als Beleg dafür betrachtet, mit diesem Ansatz der Raman-Spektroskopie eine zuverlässige nichtinvasive Glucosemessung im klinischen Einsatz erreichen zu können.

Fazit: Die Herausforderung wird sein, ein im Alltag nutzbares „Produkt“ zu entwickeln, was neben der Größe und den Kosten noch andere Fallstricke beinhalten kann, z.B. die verwendete Photonik. Andere Firmen, wie Rockley Photonics in den USA, sind bereits an der Problematik, ein kleines und ausreichend leistungsfähiges miniaturisiertes Spektrometer zu entwickeln, gescheitert. Allerdings arbeitet die chinesische Forschergruppe wohl eng mit der „Shanghai Photonic View Technology Ltd.“ Zusammen. Mal schauen, ob und wann da ein Produkt kommt.

1. Zhang Y, Zhang L, Wang L, Shao S, Tao B, Hu C, et al. Subcutaneous depth-selective spectral imaging with mmuSORS enables noninvasive glucose monitoring. Nat Metab. 2025. Epub 20250205. doi: 10.1038/s42255-025-01217-w. PubMed PMID: 39910379.
2. Birkenfeld AL, Ntziachristos V. A future without needles: non-invasive glucose measurements in patients with diabetes. Nat Metab. 2025. Epub 20250205. doi: 10.1038/s42255-025-01221-0. PubMed PMID: 39910378.