De la laborator la încheietura mâinii: tehnologia Samsung, prima din industrie, pentru monitorizarea nutriției pentru Galaxy Watch

Totul a început cu o întrebare simplă: ce-ar fi dacă ai putea să-ți măsori nutriția în timp real, direct de la încheietura mâinii?

Indicele antioxidant Samsung de pe Galaxy Watch8 transformă ceea ce părea odată science fiction în tehnologie de uz cotidian. În cinci secunde, o scanare a degetului mare oferă niveluri precise de carotenoizi – primul indice nutrițional măsurabil din industrie.

Prin miniaturizarea tehnologiei senzorilor de laborator cu o precizie excepțională, acesta transformă dieta ta într-un indicator acționabil pentru o îmbătrânire mai sănătoasă. Stabilirea acestui nou standard în monitorizarea sănătății prin dispozitive purtabile a necesitat ani de cercetare și dezvoltare intensivă, nenumărate prototipuri și o determinare neclintită.

O nouă etapă în monitorizarea nutriției

În 2018, Samsung a observat o lacună importantă în domeniul dispozitivelor purtabile: puteam număra fiecare pas și fiecare calorie, dar nu exista o modalitate simplă de a măsura impactul dietei asupra sănătății noastre. Informații nutriționale mai detaliate erau disponibile doar prin teste de laborator costisitoare și îndelungate, inaccesibile pentru multe persoane.

Pe măsură ce oamenii trăiesc mai mult, accentul se mută de la simpla creștere a duratei de viață la îmbunătățirea calității acelor ani suplimentari.

„În acest context, antioxidarea capătă în mod natural atenție ca metodă de încetinire a îmbătrânirii”, explică dr. Hyojee Joung, expert în nutriție și sănătate publică la Universitatea Națională din Seul[1] , care a coordonat o parte din dezvoltarea tehnologiei. „Dacă gestionarea antioxidanților este neglijată, speciile reactive de oxigen (ROS) se acumulează în organism, crescând riscul de boli cronice, cum ar fi bolile cardiovasculare, diabetul și cancerul.”

Această realizare a făcut ca antioxidanții să devină piatra de temelie a misiunii Samsung. Inginerii și oamenii de știință s-au concentrat pe carotenoizi – antioxidanți cheie și indicatori dovediți ai consumului de fructe și legume – pentru a crea un dispozitiv suficient de mic încât să încapă pe încheietura mâinii, dar suficient de puternic încât să transforme datele complexe despre antioxidanți în informații simple și utile despre sănătate pentru toată lumea.

Provocarea nr. 1: Cum să micșorăm tehnologia senzorilor de laborator

Încă din prima zi, visul unui dispozitiv portabil de monitorizare a nutriției s-a lovit de o problemă imediată: metodele tradiționale de măsurare a nivelurilor de carotenoizi, precum spectroscopia Raman, sunt bazate pe laser, neinvazive și precise, dar se bazează pe aparate voluminoase, care sunt departe de a fi portabile. Așadar, prima misiune a echipei a fost să micșoreze tehnologia de laborator într-un senzor de dimensiunea încheieturii mâinii.

După șapte ani de teste riguroase și optimizări de la primul prototip, echipa a dezvoltat senzorul BioActive, o tehnologie revoluționară care combină LED-uri cu lungimi de undă multiple cu o matrice de fotodetectoare personalizate pentru a oferi citiri precise ale carotenoizilor într-un design compact.

„Descoperirea noastră a fost integrarea spectroscopiei de reflexie cu LED-uri, ceea ce ne-a permis să miniaturizăm tehnologia, menținând în același timp un nivel ridicat de precizie”, explică Jinyoung Park, dezvoltator din echipa Digital Health de la Samsung Electronics.

Spre deosebire de laserele, care emit o lungime de undă ascuțită și îngustă, LED-urile emit o gamă mai largă de lungimi de undă. Analizând cantitatea de lumină absorbită de piele la mai multe lungimi de undă prin fotodiodele[2], ceasul estimează nivelurile de carotenoizi cu o precizie impresionantă. Algoritmii avansați care se calibrează continuu în timp real susțin, de asemenea, precizia, oferind în același timp informații personalizate fiecărui utilizator.

Provocarea nr. 2: Cum să ne asigurăm că tehnologia ajunge la toată lumea

Crearea unui senzor de carotenoizi de dimensiunea unei monede a fost o etapă importantă, dar următoarea provocare a fost să ne asigurăm că acesta poate funcționa cu precizie și fiabilitate pe diverse tipuri de piele, făcându-l cu adevărat accesibil tuturor.

Pentru a depăși provocări precum interferența melaninei în cazul tenurilor mai închise la culoare, inginerii Samsung au optat pentru utilizarea vârfului degetului pentru măsurători, deoarece acesta are cea mai mică cantitate de melanină dintre toate grupurile etnice. De asemenea, au adăugat câteva modificări simple, precum o ușoară apăsare a vârfului degetului în timpul scanării, care ajută la reducerea temporară a fluxului sanguin și a interferenței hemoglobinei, făcând rezultatele mai precise.

Testele ample efectuate la Samsung Medical Center[3], au inclus sute de participanți, validând performanța senzorului. Acest lucru a deschis calea pentru o funcție care a trecut fără probleme de la laborator la utilizatori din întreaga lume, oferind o soluție inclusivă concepută pentru viața de zi cu zi.

Cum funcționează

Carotenoizii sunt pigmenți naturali roșii, galbeni și verzi care se găsesc în fructe și legume. Deoarece organismul nostru nu poate produce carotenoizi pe cont propriu, nivelurile stocate în organism oferă o imagine clară a cantității de fructe și legume consumate de o persoană.

Aici intervine scorul indicelui antioxidant, care reflectă nivelurile de carotenoizi pe baza următoarelor categorii:

• Foarte scăzut: mai puțin de 50% din doza zilnică recomandată de OMS, de 400g pe zi.
• Scăzut: între 50% și 100%.
• Optim: 100% sau mai mult.

„Carotenoizii din piele se acumulează și se metabolizează treptat în țesuturi, astfel încât schimbările pe termen scurt în consumul de fructe și legume nu vor apărea imediat în scor”, explică dr. Hyojee Joung. „Cercetările noastre arată că un consum crescut de carotenoizi duce la o creștere semnificativă a nivelului de carotenoizi din piele după aproximativ 1-2 săptămâni, ceea ce face ca indicele să fie un instrument valoros pentru urmărirea obiceiurilor alimentare constante, pe termen lung.”

Factorii legați de stilul de viață, precum calitatea somnului, nivelurile de stres și activitatea fizică, influențează, de asemenea, indicele, făcându-l un indicator complet al stării generale de sănătate. Împreună cu alte funcții ale Galaxy Watch8, precum coachingul pentru somn, monitorizarea activității și monitorizarea sarcinii vasculare, indicele antioxidant oferă o imagine holistică a stării dvs. de bine, permițându-vă să luați decizii mai inteligente pentru o îmbătrânire mai sănătoasă.

Sănătatea ta, reinventată

„Noii senzori purtabili pot juca un rol important în a ajuta oamenii să-și formeze obiceiuri alimentare sănătoase, urmărind și încurajând consumul zilnic suficient de fructe și legume”, spune profesorul Yoonho Choi de la Samsung Medical Center. „În timp, această practică simplă poate ajuta la prevenirea unor tipuri de cancer și a altor boli legate de vârstă, fiind o modalitate foarte eficientă de a susține sănătatea pe termen lung.”

Antioxidanții sunt un domeniu de interes în plină expansiune, dar cercetările au fost limitate din cauza dificultăților de măsurare precisă. Indicele antioxidant al Galaxy Watch8 depășește evoluțiile actuale din industrie și oferă o inovație semnificativă.

Capacitatea Samsung de a măsura cu precizie nivelurile de antioxidanți, recunoscută de experți ca un punct de referință pentru cercetările viitoare, reprezintă o descoperire revoluționară în domeniul monitorizării sănătății. Ajutând utilizatorii să identifice riscurile din timp și să ia măsuri proactive pentru o sănătate mai bună, Samsung deschide calea către o abordare mai inteligentă și mai proactivă a stării de bine și redefinește rolul dispozitivelor purtabile în îngrijirea medicală preventivă.

[1] Universitatea Națională din Seul este o instituție academică de vârf din Coreea de Sud.

[2] Fotodiodele sunt dispozitive semiconductoare care transformă lumina în semnale electrice.

[3] Centrul Medical Samsung din Seul, Coreea de Sud, este o instituție medicală de prim rang, cunoscută pentru îngrijirea centrată pe pacient, tehnologiile medicale avansate și centrele specializate, precum Centrele Comprehensive Cancer și Proton Therapy.