Навіщо потрібен датчик, який відстежує рівень вітаміну С в організмі

Команда Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробила неінвазивний датчик, що відслідковує рівень вітаміну С в організмі. З його допомогою людина може отримати високо персоналізовану інформацію про щоденне споживання їжі та дотримання дієти. Дослідження опубліковане в журналі ACS Sensors.

«Датчики традиційно використовували для відстеження фізичної активності або для моніторингу патологій захворювань, наприклад, при діабеті, – каже автор дослідження Джуліана Семпіонатто. – Новий підхід, заснований на ферментах, для відстеження змін рівня необхідного вітаміну відкриває нові кордони в галузі пристроїв, які носять».

Чому рівень вітаміну С такий важливий? Вітамін С є серйозним дієтичним компонентом, який не може бути синтезований організмом людини і тому потрапляє в нього з їжі або за допомогою вітамінних добавок. Цей вітамін необхідний для підтримки імунітету і вироблення колагену, сприяє загоєнню ран,  поліпшує засвоєння заліза з рослинних продуктів.

Метою поточних досліджень було з'ясувати, чи допомагає вітамін С як антиоксидант при лікуванні раку і хвороб серця. Зараз  у ході декількох клінічних випробувань вчені вивчають його здатності впливати на одужання від COVID-19 – захворювання, викликаного новим вірусом SARS-CoV-2.

Кілька минулих досліджень пов'язували високі дози вітаміну С, поряд з іншими методами лікування, зі зниженням показників смертності у пацієнтів із сепсисом і, в одному дослідженні, з гострим респіраторним дистрес-синдромом (ГРДС) – обидва поширені стани, які спостерігаються в серйозних випадках, коли пацієнтам з COVID-19 потрібні інтенсивна терапія та інтубація.

Якщо вітамін С дійсно допомагає одужати від цієї хвороби, такий датчик, що носять, може дозволити лікарям і  пацієнтам, які одужують, контролювати рівень вітаміну С під час лікування і реабілітації, надаючи можливість точно регулювати прийом вітамінів відповідно до потреб організму.

З чого складається пристрій

Новий пристрій, який носять, складається з лейкопластиру, прикріпленого до користувача і забезпеченого системою для стимуляції потовиділення, він має електродний датчик, призначений для швидкого визначення рівня вітаміну С у поту. Для цього пристрій оснащений гнучкими електродами з ферментом аскорбатоксідаза. У присутності вітаміну С фермент перетворює його на дегідроаскорбінову кислоту і в результаті споживання кисню генерується струм, який і вимірює пристрій.

Лабораторні тестування і випробування на людях показали, що пристрій дуже чутливий до виявлення змін у рівнях і динаміці вітаміну С. Дослідники також перевірили здатність електродного детектора виявляти тимчасові зміни вітаміну С у сльозах і слині, демонструючи його перехресну функціональність. Відмінності у динаміці вітаміну С у різних людей, вказують на те, що пристрій можна використовувати для контролю індивідуальної дієти.

«Такого роду пристрої були б корисні для контролю поведінкових змін у дієті та харчуванні, – розповіла Джуліана Семпіонатто. – Користувач може відстежувати не тільки вітамін С, але й інші поживні речовини – полівітаміни, наприклад. Новий епідермальний пластир допоможе в оцінці стану харчування, а також у виявленні та корекції дефіциту поживних речовин.