新型可穿戴传感器可以追踪汗液中的维生素C水平

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加州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，可以为用户提供一种新的、高度个性化的选择，以跟踪他们每天的营养摄入和饮食坚持情况。这项研究发表在2020年5月18日的《美国医学杂志》上ACS的传感器．

“可穿戴传感器传统上专注于跟踪身体活动，或监测疾病病理，如糖尿病，”第一作者Juliane Sempionatto说，她是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院约瑟夫·王实验室的纳米工程博士候选人。“这是第一次使用基于酶的方法来跟踪必要维生素水平的变化，并在可穿戴设备领域开辟了一个新的前沿。”

加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)可穿戴传感器中心主任、纳米工程教授约瑟夫·王(Joseph Wang)说:“可穿戴传感器很少被考虑用于精准营养。”

为什么维生素C很重要

维生素C是一种必需的膳食成分，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。这种维生素对支持免疫健康和胶原蛋白的产生很重要，胶原蛋白在伤口愈合中起着重要作用，还能提高植物性食物中铁的吸收。正在进行的研究正在检验维生素作为抗氧化剂的作用是否有助于治疗癌症和心脏病等疾病。

最紧迫的是，几项临床试验正在研究这种维生素在支持COVID-19康复方面的潜力，COVID-19是由新型SARS-CoV-2病毒引起的疾病。过去的一些研究表明，高剂量的维生素C和其他治疗方法与降低败血症患者的死亡率有关，在一项研究中，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是严重病例中常见的疾病，COVID-19患者需要重症监护和插管。

如果维生素C确实有助于患者从疾病中恢复，那么这种可穿戴传感器可能会帮助医生和正在康复的患者在治疗和康复期间跟踪他们的维生素C水平，为医疗保健提供者提供一个机会，精确调整维生素补充，以满足患者的需求。

可穿戴设备

这种新型可穿戴设备由一块可贴在用户皮肤上的贴片组成，贴片包含一个刺激出汗的系统，以及一个旨在快速检测汗液中维生素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。当维生素C存在时，酶将其转化为脱氢抗坏血酸，由此产生的氧气消耗产生电流，由设备测量。

体外测试和对四名食用维生素C补充剂和含有维生素C的果汁的受试者的测试表明，在跟踪两小时后，该设备对检测维生素水平和动态的变化高度敏感。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短暂变化的能力，证明了它的交叉功能。在不同人体受试者中观察到的维生素C动态差异表明，该设备在个人营养应用方面有前景。

Sempionatto说:“最终，这种设备在支持饮食和营养方面的行为改变方面是有价值的。”“用户不仅可以追踪维生素C，还可以追踪其他营养物质——如果你愿意的话，可以用复合维生素贴片。这是一个将继续快速增长的领域。”加州大学圣地亚哥分校的团队正与全球主要营养公司DSM密切合作，致力于将可穿戴传感器用于个人营养。

“尽管可穿戴生物传感器发展迅速，但这些设备指导个性化营养的潜力尚未被报道，”王说。“我希望新的表皮贴片将促进可穿戴传感器的使用，用于非侵入性营养状况评估和跟踪营养吸收，以检测和纠正营养缺乏，评估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，该团队也在寻找方法，以便在维生素C确实被证明是治疗这种疾病的有效方法的情况下，快速将这项技术应用于临床。