Gesund altern (Teil 2): In 5 Sekunden gemessen. Wie Samsung den Antioxidantien-Index der Samsung Galaxy Watch8-Serie entwickelt hat

Jeden Tag frisches Obst und Gemüse zu essen ist wichtig für die Gesundheit. Aber woran erkennt man eigentlich, ob man sich gesund ernährt? Das geht mit dem Antioxidantien-Index¹ der Samsung Galaxy Watch8-Serie ganz einfach. Die Funktion misst den Gehalt an Antioxidantien in der Haut und zeigt so, wie sich Ernährung und Lebensstil auswirken. Wie Samsung den Sensor der Galaxy Watch8-Serie entwickelt hat, berichtet Jinyoung Park, Health H/W R&D Group, Mobile eXperience (MX) Business bei Samsung Electronics.

Jinyoung Park, Health H/W R&D Group, Mobile eXperience (MX) Business bei Samsung Electronics

5 Sekunden scannen statt Ernährungstagebuch führen

Um herauszufinden, wie gut man sich ernährt und wie der Körper die Nährstoffe aufnimmt, werden häufig detaillierte Ernährungstagebücher oder Bluttests eingesetzt. Die Galaxy Watch8-Serie bietet einen einfachen und schnellen Weg, um eine Einschätzung zu erhalten: 5 Sekunden lang den Daumen auf den Sensor auf der Rückseite des Geräts drücken, die Watch misst den Carotinoid-Gehalt in der Haut und zeigt ihn als Antioxidantien-Index an.

Herzstück dieser Methode ist der BioActive Sensor von Samsung. „Der Sensor nutzt die Multiwellenlängen-Absorptionsspektroskopie, bei der Licht verschiedener Wellenlängen auf die Haut trifft und die Absorptions- und Reflexionsmuster analysiert werden“, erklärte Jinyoung Park. „Die Samsung Galaxy Watch8-Serie ist das erste Wearable, das organische Verbindungen im Körper anhand von Hautabsorptionsspektren misst.“

Carotinoide sind elektronenreiche Verbindungen aus 40 Kohlenstoffatomen, die blaues Licht stark absorbieren. Das macht sich die Smartwatch zunutze: Der Sensor strahlt gelbes, blaues, violettes und grünes LED-Licht aus. Einige Wellenlängen werden von Carotinoiden absorbiert, andere jedoch reflektiert. Die Samsung Galaxy Watch8-Serie analysiert das reflektierte Licht und kann so die Konzentration der Carotinoide messen. „Wer regelmäßig Obst und Gemüse isst, hat mehr Carotinoide in der Haut. Damit steigt der von der Galaxy Watch8 gemessene Index.“ Melanin und Hämoglobin in der Haut können die Messung beeinflussen. „Um diese Effekte zu minimieren, haben wir als Messpunkt den Finger gewählt, um geringe Melanin-Interferenzen zu haben. Das leichte Andrücken des Fingers schränkt den Blutfluss vorübergehend ein und verringert den Einfluss des Hämoglobins“, erklärte sie.

Klein, kleiner, präzise

Samsung begann schon 2018, an Sensoren für den Antioxidantien-Index zu forschen. Die Challenge: Einen Sensor zu entwickeln, der klein genug ist, um in eine Uhr zu passen, aber präzise genug, um mit großen Laborgeräten mithalten zu können. „Selbst die geringste Veränderung in der Anordnung der LEDs und Fotodioden hätte die Ergebnisse beeinflussen können“, erinnert sich Jinyoung Park. „Nach unzähligen Tests hatten wir schließlich die passende Konfiguration gefunden.“

Vor der Integration in die Samsung Galaxy Watch8-Serie entwickelte Sensor-Prototypen

Um exakt messen zu können, schickte das Team den Sensor in Vergleichstests mit der Raman-Spektroskopie, einer laserbasierten Technik, die in Forschung und Klinik häufig eingesetzt wird. Sie ermittelt die angereicherte Menge an Carotinoiden in der Haut anhand molekularer Schwingungen. „Für die Raman-Spektroskopie sind große, komplexe Geräte erforderlich. Damit sind sie für den täglichen Gebrauch nicht praktisch“, erklärt sie. „In der Samsung Galaxy Watch8-Serie haben wir eine auf LED-PD basierende Hautreflexionsmethode angewendet, um einen kleinen Sensor verwenden zu können. Damit er trotz der geringen Größe präzise misst, haben wir die Ergebnisse mit denen der Raman-Spektroskopie verglichen.“

Außerdem führte das Team Vergleichsstudien mit Bluttests und klinischen Studien durch. „Wir haben die Genauigkeit der nicht-invasiven Messungen überprüft, indem wir die Carotinoid-Werte im Blut mit den Sensorwerten verglichen haben“, sagte sie. „Die klinischen Teilnehmer*innen fotografierten und protokollierten eine Woche lang jede Mahlzeit, sodass wir mit den Sensordaten vergleichen konnten, wie viel Obst und Gemüse sie zu sich genommen hatten. Mit einer statistisch signifikanten Stichprobe von mehreren hundert Teilnehmer*innen haben wir die Leistung des Sensors wissenschaftlich überprüft.“

Die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern sei der Schlüssel zur erfolgreichen Entwicklung gewesen. „Zusätzlich zu unserer langjährigen Zusammenarbeit mit Professor Hyojee Joung von der Seoul National University haben wir klinische Forschungen mit dem Samsung Medical Center durchgeführt und uns mit der University of Connecticut zusammengetan, um Daten von verschiedenen ethnischen Gruppen zu sammeln“, fügte sie hinzu. „Dieses Netzwerk von Expert*innen aus den Bereichen Ernährung, Medizin und Verbraucheranalyse hat die Entwicklung des Sensors erst ermöglicht.“

Den Antioxidantien-Index optimal nutzen

Wie oft sollte man seinen Antioxidantien-Index messen? „Es dauert in der Regel 2 bis 3 Wochen, bis Carotinoide aus der Nahrung in der Haut nachweisbar sind“, erklärte Park. „Wir empfehlen, sich mindestens 2 Wochen lang konsequent gesund zu ernähren und 1- bis 2-mal täglich immer zur gleichen Zeit zu messen.“ Die Samsung Health-App² gibt Ernährungstipps auf Basis des Antioxidantien-Index und protokolliert Veränderungen. Nutzer*innen können täglich, wöchentlich, monatlich und jährlich gewonnene Daten einsehen, um ihr Wohlbefinden und ihren Lebensstil kontinuierlich zu überwachen.

Über die Ernährung hinaus kann der Antioxidantien-Index auch Veränderungen bei Bewegung und Lebensstil zeigen. „Carotinoide nehmen ab, wenn im Körper übermäßig viele freie Radikale gebildet werden. Das passiert auch nach einer ungewöhnlich hohen körperlichen Belastung. Dann sinkt auch der Antioxidantien-Index. Ein weiteres Plus: Es gibt Tipps von Google Gemini³. Die AI ist erstmals auf der Samsung Galaxy Watch8-Serie verfügbar. „Ich habe Gemini einmal gebeten, mir Restaurants in der Nähe mit antioxidantienreichen Speisen vorzuschlagen und mir wurden gute Optionen angezeigt“, sagt Jinyoung Park. „Die Kombination des Antioxidantien-Index mit personalisierter AI könnte die maßgeschneiderte Versorgung weiter ausbauen.“

Ein Gesundheitsdolmetscher am Finger

Park sieht den Antioxidantien-Index als eine Art Dolmetscher, der die Auswirkungen von Ernährung und Lebensgewohnheiten verständlich macht. „Wir sind uns oft nicht bewusst, wie wir uns ernähren oder wie viel Stress wir haben. Ich hoffe, dass der Antioxidantien-Index den Menschen helfen wird, ihr Wohlbefinden besser zu verstehen. Auch die Prävention von Krankheiten beginnt mit gesunden Ernährungs- und Lebensgewohnheiten. Angesichts der stark zunehmenden chronischen Erkrankungen bei jüngeren Generationen kann der Antioxidantien-Index eine sinnvolle Orientierungshilfe für gesünderer Lebensgewohnheiten sein.“ Der Antioxidantien-Index zeige jedoch nur einen Teil des Bildes: „Die Samsung Galaxy Watch8-Serie und Samsung Health bieten wertvolle Funktionen wie den Schlafwert und den Energiewert. Mit diesen Funktionen erhalten Nutzer*innen einen umfangreichen Einblick und ein breites Spektrum an Informationen zu ihrem Wohlbefinden.“

Aktiv das Wohlbefinden fördern und den Alterungsprozess beeinflussen – Wie das mit der Samsung Galaxy Watch8-Serie einfach am Handgelenk gehen kann, erklärt Professor Hyojee Joung im Beitrag Gesund altern: Den Antioxidantien-Gehalt im Körper messen und steuern.

¹ Antioxidantien-Index ist verfügbar auf Android Smartphones (Android 10 oder aktueller) und erfordert die Samsung Health-App Version 6.30 oder aktueller. Samsung Account Login erforderlich. Zum Messen den Finger auf den Sensor auf der Rückseite der Galaxy Watch legen und 5 Sekunden lang gedrückt halten. Für ein genaues Ergebnis wird der Daumen empfohlen. Eine wiederholte Messung aufgrund einer ungleichmäßigen Hautstruktur kann zu ungenauen Ergebnissen führen. Der Antioxidantien-Index dient nur zu Fitness- und Wellnesszwecken. Dies ist eine Labs-Funktion, die Nutzer*innen vor der offiziellen Einführung testen können. Nicht für die Verwendung zur Erkennung, Diagnose oder Behandlung medizinischer Zustände vorgesehen und lediglich zur persönlichen Information bestimmt. Für medizinische Beratung suche bitte ärztliches Fachpersonal auf.
² Diese Funktionen sind nur für allgemeine Wellness- und Fitnesszwecke gedacht. Sie sind nicht für die Erkennung, Diagnose oder Behandlung von Krankheiten oder Beschwerden gedacht. Die Verfügbarkeit dieser Funktionen kann je nach Markt oder Gerät variieren. Erfordert ein Smartphone mit Android 10.0 oder höher und die neueste Version der Samsung Health-App (Version 6.28 oder höher).
³ Setzt eine Internetverbindung, einen Samsung Account und ein Google Konto Login voraus. Google und Gemini sind Marken von Google LLC. Google Gemini Live ist ab 18 Jahren verfügbar und nur mit bestimmten Funktionen/Konten kompatibel. Verfügbarkeit bzw. Funktionsumfang abhängig von individuellen Einstellungen, installierten Programmen, Land, Sprache, Betriebssystem/One UI-Version, Gerätemodell und Mobilfunkanbieter. Verfügbarkeit des Dienstes kann je nach Sprache oder Region variieren. Ggf. ist ein Download des Sprachpakets und/oder eine separate Einrichtung erforderlich. Keine Gewähr für Genauigkeit, Vollständigkeit oder Zuverlässigkeit der AI-Ergebnisse.