Fra laboratoriet til håndleddet: Samsungs ernæringssporingsteknologi for Galaxy Watch

Det startet med et enkelt spørsmål: Hva om du kunne måle ernæringen din i sanntid rett fra håndleddet ditt?

Samsungs Antioxidant Index¹ på Galaxy Watch8 forvandler det som en gang virket som science fiction til hverdagslig teknologi. På fem sekunder gir et tommeltrykk nøyaktige karotenoidnivåer, hvilket er bransjens første målbare ernæringsindeks².

Ved å miniaturisere laboratoriepresis sensorteknologi med enestående nøyaktighet, gjør den kostholdet ditt om til håndfaste måledata. Å etablere denne nye standarden for bærbar velværesporing krevde år med intensiv forskning og utvikling, utallige prototyper og urokkelig pågangsmot.

Gjennombrytende ernæringssporing

Tilbake i 2018 oppdaget Samsung et kritisk gap i bærbar teknologi: vi kunne telle hvert skritt og hver kalori, men det fantes ingen enkel måte å måle hvordan kostholdet vårt påvirket helsen. Dypere ernæringsinnsikt var låst bak dyre og tidkrevende laboratorietester, og var utilgjengelig for mange mennesker.

Etter hvert som folk lever lenger, flyttes fokuset fra å bare øke levealderen til å forbedre kvaliteten på de ekstra årene vi lever.

– I denne sammenhengen får antioksidasjon naturlig nok oppmerksomhet som en metode for å bremse aldring. Hvis håndteringen av antioksidanter blir forsømt, akkumuleres reaktive oksygenforbindelser (ROS) i kroppen, noe som øker risikoen for kroniske sykdommer som hjerte- og karsykdommer, diabetes og kreft, forklarer Dr. Hyojee Joung, ekspert på folkehelse og ernæring ved Seoul National University³, som bidro i deler av teknologiens utvikling.

Denne erkjennelsen gjorde antioksidanter til hjørnesteinen i Samsungs oppdrag. Ingeniører og forskere fokuserte på karotenoider. Hvilket er sentrale antioksidanter og dokumenterte indikatorer på inntak av frukt og grønnsaker, for å skape en enhet som er liten nok til å bæres på håndleddet, men kraftig nok til å gjøre komplekse antioksidantdata om til enkle, praktiske helseinformasjoner for alle.

Den første prototypen av en sensor for antioksidanter basert på spektroskopi.

En sensor utviklet for klinisk bruk.

En prototype utviklet for bruk i hudpleieprodukter.

Utfordring #1: Hvordan krympe sensorteknologi på laboratorienivå

Fra første dag støtte drømmen om et bærbart produkt for ernæringssporing på en umiddelbar utfordring: De etablerte metodene for å måle karotenoidnivåer, som Raman-spektroskopi, er laserbaserte, ikke-invasive og presise, men krever store, stasjonære maskiner som på ingen måte kan bæres. Dermed ble teamets første oppdrag å krympe laboratorieteknologien ned til en sensor på størrelse med en mynt.

Etter sju år med grundig testing og optimalisering siden den første prototypen, utviklet teamet en miniaturisert sensor. Dette er en banebrytende teknologi som kombinerer flerbølgelengde-LED-er med et tilpasset fotodetektor-array for å levere nøyaktige karotenoidmålinger i et kompakt design.

– Vårt gjennombrudd var å integrere reflektansspektroskopi med LED-er, noe som gjorde det mulig for oss å miniaturisere teknologien samtidig som vi opprettholdt et høyt presisjonsnivå, forklarer Jinyoung Park, utvikler i Digital Health-teamet hos Samsung Electronics.

Sensormoduler med LED–PD-teknologi for måling av antioksidanter.

I motsetning til lasere, som sender ut en skarp og smal bølgelengde, sender LED-er ut et bredere bølgelengdeområde. Ved å analysere hvor mye lys som absorberes av huden ved flere bølgelengder gjennom fotodioder, kan klokken estimere karotenoidnivåene med imponerende nøyaktighet. De avanserte algoritmene, som kontinuerlig kalibrerer i sanntid, bidrar også til høy presisjon samtidig som de gir personlig tilpasset innsikt til hver enkelt bruker.

Testplattform for LED–PD Watch-prototypen.

Utfordring #2: Hvordan sikre at teknologien når alle

Å skape en karotenoidsensor på størrelse med en mynt var en stor milepæl, men den neste utfordringen var å sørge for at den kunne fungere nøyaktig og pålitelig på tvers av ulike hudtyper, slik at den virkelig ble tilgjengelig for alle.

For å overvinne utfordringer som melanininterferens i mørkere hudtoner valgte Samsungs ingeniører å bruke fingertuppen til målingene, siden den har minst melanin av alle etniske grupper. De la også til enkle justeringer, som lett fingertupptrykk under skanninger, som midlertidig bidrar til å redusere blodgjennomstrømning og hemoglobininterferens, og gjør resultatene mer nøyaktige.

Omfattende forsøk gjennomført ved Samsung Medical Center inkluderte flere hundre deltakere og validerte sensorens ytelse. Dette banet vei for en funksjon som sømløst gikk fra laboratoriet til brukere over hele verden, og som tilbyr en inkluderende løsning designet for hverdagslivet.

Hvordan det fungerer

Karotenoider er de naturlige røde, gule og grønne pigmentene som finnes i frukt og grønnsaker. Siden kroppene våre ikke kan produsere karotenoider selv, gir nivåene som er lagret i kroppen et klart øyeblikksbilde av hvor mye frukt og grønnsaker en person har spist.

Her kommer din Antioxidant Index-score inn, som gjenspeiler karotenoidnivåene dine basert på disse kategoriene:

• Svært lavt:Mindre enn 50 prosent av WHOs daglige anbefaling på 400 g per dag.
• Lavt:Mellom 50 prosent –100 prosent.
• Optimalt:100 prosent eller mer.

– Hudkarotenoider metaboliseres og akkumuleres i vev gradvis, så kortsiktige endringer i inntaket av frukt og grønnsaker vil ikke umiddelbart vises i scoren. Vår forskning viser at økt inntak av karotenoider fører til en meningsfull økning i hudens karotenoidnivåer etter omtrent én til to uker, noe som gjør indeksen til et verdifullt verktøy for å spore konsistente, langsiktige kostholdsvaner, forklarer. Dr. Hyojee Joung.

Livsstilsfaktorer som søvnkvalitet, stressnivå og fysisk aktivitet påvirker også indeksen. I kombinasjon med andre Galaxy Watch8-funksjoner som søvnveiledning, aktivitetsmåling og Vascular Load-overvåkning, tilbyr Antioxidant Index et helhetlig bilde av ditt velvære, og gjør deg i stand til å ta smartere beslutninger.

Nytenkt velvære

– Nye bærbare sensorer kan spille en rolle i å hjelpe folk med å bygge sunne spisevaner ved å spore og oppmuntre til tilstrekkelig daglig inntak av frukt og grønnsaker, sier Professor Yoonho Choi fra Samsung Medical Center.

Antioksidanter er et område som får økende oppmerksomhet, men forskningen har vært begrenset på grunn av utfordringene knyttet til nøyaktig måling. Galaxy Watch8 sin Antioxidant Index går utover dagens bransjeutvikling og leverer meningsfull innovasjon.

Samsungs evne til å måle antioksidantnivåer med presisjon, anerkjent av eksperter som en målestokk for fremtidig forskning, representerer et gjennombrudd innen velværeovervåkning. Samsung baner vei for en smartere, mer proaktiv tilnærming til velvære og bruk av bærbar teknologi for velværeformål.

¹ Antioksidantindeks er kun ment for trenings- og velværeformål. Ikke ment for å oppdage, diagnostisere eller behandle medisinske tilstander. Rådfør deg med en lege dersom du er bekymret for ditt antioksidantnivå. Dette er en Labs-funksjon som du kan forhåndsvise før den offisielle lanseringen. Hvis du ikke ønsker å bruke denne eksperimentelle funksjonen, kan du slå den av i Samsung Health-innstillingene.

² Samsung Health-funksjonene er ikke ment for å oppdage, diagnostisere, behandle, overvåke eller håndtere medisinske tilstander eller sykdommer. Helseinformasjon som gis av enheten og applikasjonen skal ikke tolkes som medisinsk rådgivning. Brukere bør søke medisinsk rådgivning hos en lege.

³ Samsung Medical Center i Seoul, Sør-Korea, er en ledende medisinsk institusjon kjent for sin pasientsentrerte omsorg, avanserte medisinske teknologier og spesialiserte sentre, blant annet for omfattende kreftbehandling og protonterapi.

⁴ Fotodioder er halvlederkomponenter som omdanner lys til elektriske signaler.

⁵ Samsung Medical Center i Seoul, Sør-Korea, er en ledende medisinsk institusjon kjent for sin pasientsentrerte omsorg, avanserte medisinske teknologier og spesialiserte sentre, blant annet for omfattende kreftbehandling og protonterapi.