加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的一個團隊開發(fā)了一種可穿戴的非侵入性維生素C傳感器，該傳感器可以為用戶提供一種新的高度個性化的選擇，以跟蹤用戶的日常營養(yǎng)攝入和飲食依從性。該研究發(fā)表在2020年5月18日的ACS Sensors上。

傳感器與可以無線傳輸數(shù)據(jù)的板配對。

加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院的約瑟夫·王實驗室研究納米工程博士生第一作者朱利安·森皮安納托（Juliane Sempionatto）說：“可穿戴式傳感器傳統(tǒng)上一直專注于跟蹤身體活動或監(jiān)測疾病狀況，例如在糖尿病中。這是使用基于酶的方法跟蹤必需維生素水平變化的首次演示，并在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域開辟了新的領(lǐng)域，因為很少有人考慮將穿戴式傳感器用于精確營養(yǎng)。”

為什么維生素C很重要？

維生素C是必需的飲食成分，因為它不能由人體合成，必須通過我們的食物或維生素補充劑獲得。維生素對于支持免疫健康和膠原蛋白的生產(chǎn)非常重要，膠原蛋白在傷口愈合中起著至關(guān)重要的作用，還可以改善植物性食品中鐵的吸收。正在進行的研究正在研究維生素作為抗氧化劑的作用是否可以支持其用于治療癌癥和心臟病等疾病。

最緊迫的是，維生素正在幾個臨床試驗中進行研究，以支持其從新型SARS-CoV-2病毒引起的疾病COVID-19中恢復(fù)。過去的幾項研究已將高劑量的維生素C與其他治療方法相結(jié)合，可降低敗血癥患者和急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的死亡率，這是COVID-19患者嚴(yán)重病例中常見的兩種情況。

如果維生素C確實可以幫助患者從疾病中康復(fù)，那么這種可穿戴傳感器可能會幫助醫(yī)生和康復(fù)患者跟蹤治療和康復(fù)期間的維生素C水平，從而為醫(yī)療保健提供者提供了機會，可以精確地調(diào)整維生素的添加量以滿足患者的需求。 傳感器伸展而不會撕裂。

傳感器伸展而不會撕裂

新型可穿戴傳感器

新的可穿戴設(shè)備由可粘貼到用戶皮膚上的貼片組成，該貼片包含刺激出汗的系統(tǒng)和旨在快速檢測出汗液中維生素C水平的電極傳感器。為此，該設(shè)備包括含有抗壞血酸氧化酶的柔性電極。當(dāng)存在維生素C時，酶會將其轉(zhuǎn)化為脫氫抗壞血酸，所產(chǎn)生的氧氣消耗會產(chǎn)生電流，該電流可通過設(shè)備進行測量。

在四名食用維生素C補充劑和含維生素C果汁的人類受試者中進行的體外測試表明，該設(shè)備在跟蹤兩個小時后對檢測維生素的水平和動態(tài)變化非常敏感。研究人員還測試了電極檢測器檢測眼淚和唾液中維生素C隨時間變化的能力，證明了其交叉功能。在不同人類受試者中觀察到的維生素C動力學(xué)差異表明該設(shè)備有望用于個人營養(yǎng)。

Sempionatto說：“最終，這種設(shè)備對于支持飲食和營養(yǎng)方面的行為變化非常有價值。用戶不僅可以追蹤維生素C，還可以追蹤其他營養(yǎng)素-如果需要的話，可以攝取多種維生素。這是一個將保持快速增長的領(lǐng)域?！?加州大學(xué)圣地亞哥分校的團隊與一家主要的全球營養(yǎng)公司DSM緊密合作，致力于將可穿戴式傳感器用于個人營養(yǎng)。

Wang說：“盡管可穿戴生物傳感器迅速發(fā)展，但尚未報道這些設(shè)備指導(dǎo)個性化營養(yǎng)的潛力。我希望新的表皮貼片將促進可穿戴式傳感器用于非侵入性營養(yǎng)狀況評估并跟蹤營養(yǎng)攝取，以檢測和糾正營養(yǎng)不足，評估對維生素攝入的依從性并支持飲食行為的改變。”

由于迫切需要開發(fā)針對COVID-19的新療法，因此，在維生素 C確實被證明對疾病有效的治療的情況下，研究小組還正在尋求將該技術(shù)快速應(yīng)用于臨床的方法。

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