为糖尿病患者发明无痛血糖仪,这位中学生是如何做到的?

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健康是人类的共同话题,据权威医学杂志《柳叶刀》有关糖尿病的调查报告透露——到了2030年,全球糖尿病人数预计增长到5亿1100万人,其中一半来自中国、印度和美国这三个国家。


糖尿病患者测试血糖是否可以做到无创,来自加州圣拉蒙中学的加蒂克·特里维迪通过自己的不断探索,终于发明一种负担得起、无痛并且更方便的解决方案,为糖尿病患者减轻负担,并且还获得了勒梅尔森早期发明家奖。


为糖尿病患者发明无痛血糖仪,这位中学生是如何做到的?


据societyforscience.org网站报道,美国一名来自加州圣拉蒙中学的加蒂克·特里维迪发明了一种低成本、精确的无创血糖仪,因此获得勒梅尔森早期发明家奖。该奖项的设立是为了奖励年轻的发明家,他们的项目通过发现社区里的困难和创造改善生活的解决方案,体现了创造性思维的理念。


据了解,勒梅尔森奖是麻省理工学院的重大发明奖,由美国多产发明家杰罗姆·勒梅尔森于1994年在MIT设立。包含重大发明奖和学生发明奖两个奖项。学生发明奖主要针对美国在校大学生,旨在鼓励大学生积极投身发明事业,进而成为优秀的工程师、科学家或企业管理者,在美国享有极高声誉。由勒梅尔森基金会提供资助。获胜者获得50万美元。创始人杰罗姆·勒梅尔森(1923-1997)是美国历史上最多产的发明家,他一生发明有550多项,涉及人们日常生活的方方面面。


据了解,加州圣拉蒙中学的加蒂克·特里维迪是在人道支援组织Medshare担任志愿者期间第一次对改善糖尿病患者的生活质量产生了兴趣。在那里,他发现送往发展中国家的关键医疗设备和包裹中总是会包含有创伤的血糖仪测试条,他就想“每天经历这样的过程不是很痛苦吗?”


如果你问任何一个糖尿病人,他们很可能会说是的。随着成人和儿童1型和2型糖尿病的管理,血糖水平的监测也随之而来。这种监测的节奏对每个糖尿病患来说都是不一样的。


对一些人来说,这意味着他们每天要刺手指无数次,以此来确保他们在吃饭或运动期间没有低血糖或高血糖的情况发生,而另一些人则需要每周测试一次血糖。研究表明,由于目前涉及的不便和疼痛,超过一半的患者没有足够频繁地来检测他们的血糖。尽管糖尿病患者已经习惯了针头刺痛带来的不适感,但这并不意味着他们不会抓住机会来寻求一种负担得起、无痛并且更方便的解决方案。


加蒂克解释说:“无创血糖仪的问题是,它们成本太高,而且也缺乏连续监测的能力。”除此之外,仪器和糖尿病患者医疗保险的可提供范围也因保险公司而异。一些保险公司不能像那些更便宜、更传统的有创血糖仪那样支付无创血糖仪的费用。


为糖尿病患者发明无痛血糖仪,这位中学生是如何做到的?


鉴于这些缺点,加蒂克制造了一种低成本、精确的无创血糖仪,而这种无创血糖仪将有可能取代传统的血糖监测工具。加蒂克便携式无创血糖监测设备的独特之处在于它使用了近红外传感器并且依赖于热技术。“我的设计利用了正常细胞在氧化过程中排出的热量,并将这种热量转化成为了可读的葡萄糖测量值。”


加蒂克在阅读了大量的文献和做了大量的市场调查后,发明了一种对用户更友好的技术:可以把它放在耳垂上。这种无创测量仪紧扣在人的耳朵上,使用光电二极管和光电发射器来记录电压信号并发送到Arduino处理板上。这些信号随后在计算机上被转换成葡萄糖水平读数。


正如计划所预期的那样,在从构思到发明的过程中,加蒂克面临着非常多的障碍和一些关键的问题,“在研究过程中,我了解了各种测量血糖水平的方法。对我来说,最大的挑战是选择正确的方法来测量血糖。我根据几个因素进行了分析,其中包括可行性、产品可用性、复杂性、可负担性和易用性,并决定在我的发明中采用热技术来测量血糖水平。”


他的另一个目标是尽可能降低血糖仪的错误率。通过使用高质量的部件和高效的编码,加蒂克最终能够将错误率降低到大约+/-20%。


由于他的这项发明,加蒂克在康特拉科斯塔科学博览会上获得第一名,同时他还获得了勒梅尔森早期发明家奖。加蒂克说,在疫情期间,他通过在家进行研究和与朋友互动来保持积极的心态;他鼓励他的同行也这么做。


“疫情教会我的一件事是提醒自己保持冷静,并且继续我的工作或研究,同时也要保持社交活跃,”在此期间遵守社交距离措施,戴上口罩。“拥有积极的人生观是关键,而不失去专注是让我与目标保持一致的东西。”


在线君点评】遇到困难不放弃,保持冷静,保持积极的人生观,专注在自己的目标上,这或许是加蒂克成功的秘诀。今天这位创新者的故事,你学到什么了吗?欢迎给我们留言,发表你的看法或讲述你的故事。


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页面更新:2024-04-01

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