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国外团队开发新型可穿戴传感器,可追踪汗液中的维生素C水平


作者:张帅说传感 来源:传感器专家网 2020-05-22 09:21:18 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一个团队开发了一种可穿戴的非侵入性维生素C传感器,该传感器可以为用户提供一种新的高度个性化的选择,以跟踪用户的日常营养摄入和饮食依从性。

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  5月20消息,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一个团队开发了一种可穿戴的非侵入性维生素C传感器,该传感器可以为用户提供一种新的高度个性化的选择,以跟踪用户的日常营养摄入和饮食依从性。该研究发表在2020年5月18日的ACS Sensors上。

传感器与可以无线传输数据的板配对。信用:加利福尼亚大学圣地亚哥分校.jpg

传感器与可以无线传输数据的板配对。来源:加利福尼亚大学圣地亚哥分校

  加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的约瑟夫·王实验室研究纳米工程博士生第一作者朱利安·森皮安纳托(Juliane Sempionatto)说:“可穿戴式传感器传统上一直专注于跟踪身体活动或监测疾病状况,例如在糖尿病中。这是使用基于酶的方法跟踪必需维生素水平变化的首次演示,并在可穿戴设备领域开辟了新的领域,因为很少有人考虑将穿戴式传感器用于精确营养。”

  为什么维生素C很重要?

  维生素C是必需的饮食成分,因为它不能由人体合成,必须通过我们的食物或维生素补充剂获得。维生素对于支持免疫健康和胶原蛋白的生产非常重要,胶原蛋白在伤口愈合中起着至关重要的作用,还可以改善植物性食品中铁的吸收。正在进行的研究正在研究维生素作为抗氧化剂的作用是否可以支持其用于治疗癌症和心脏病等疾病。

  最紧迫的是,维生素正在几个临床试验中进行研究,以支持其从新型SARS-CoV-2病毒引起的疾病COVID-19中恢复。过去的几项研究已将高剂量的维生素C与其他治疗方法相结合,可降低败血症患者和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的死亡率,这是COVID-19患者严重病例中常见的两种情况。

  如果维生素C确实可以帮助患者从疾病中康复,那么这种可穿戴传感器可能会帮助医生和康复患者跟踪治疗和康复期间的维生素C水平,从而为医疗保健提供者提供了机会,可以精确地调整维生素的添加量以满足患者的需求。

传感器伸展而不会撕裂。图片:加州大学圣地亚哥分校.jpg

传感器伸展而不会撕裂。

  新型可穿戴传感器

  新的可穿戴设备由可粘贴到用户皮肤上的贴片组成,该贴片包含刺激出汗的系统和旨在快速检测出汗液中维生素C水平的电极传感器。为此,该设备包括含有抗坏血酸氧化酶的柔性电极。当存在维生素C时,酶会将其转化为脱氢抗坏血酸,所产生的氧气消耗会产生电流,该电流可通过设备进行测量。

  在四名食用维生素C补充剂和含维生素C果汁的人类受试者中进行的体外测试表明,该设备在跟踪两个小时后对检测维生素的水平和动态变化非常敏感。研究人员还测试了电极检测器检测眼泪和唾液中维生素C随时间变化的能力,证明了其交叉功能。在不同人类受试者中观察到的维生素C动力学差异表明该设备有望用于个人营养。

  Sempionatto说:“最终,这种设备对于支持饮食和营养方面的行为变化非常有价值。用户不仅可以追踪维生素C,还可以追踪其他营养素-如果需要的话,可以摄取多种维生素。这是一个将保持快速增长的领域。” 加州大学圣地亚哥分校的团队与一家主要的全球营养公司DSM紧密合作,致力于将可穿戴式传感器用于个人营养。

  Wang说:“尽管可穿戴生物传感器迅速发展,但尚未报道这些设备指导个性化营养的潜力。我希望新的表皮贴片将促进可穿戴式传感器用于非侵入性营养状况评估并跟踪营养摄取,以检测和纠正营养不足,评估对维生素摄入的依从性并支持饮食行为的改变。”

  由于迫切需要开发针对COVID-19的新疗法,因此,在维生素 C确实被证明对疾病有效的治疗的情况下,研究小组还正在寻求将该技术快速应用于临床的方法。

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