Naukowcy z Texas A&M AgriLife Research opracowali przenośny sensor i nowatorską metodę, które w przyszłości mogą stanowić nieinwazyjną alternatywę dla dzienniczków żywieniowych oraz badań krwi w monitorowaniu diety i zdrowia.
Badacze wykorzystali urządzenie oparte na świetle i wykazali, że za pomocą skanowania skóry można z ponad 90% dokładnością wykrywać wpływ diety, wiek biologiczny, płeć oraz wybrane niedobory składników odżywczych u żywych modeli zwierzęcych. Wyniki, opublikowane w Analytical Chemistry, wskazują na duży potencjał rozwoju nieinwazyjnych metod monitorowania zdrowia, w tym możliwości tworzenia sensorów noszonych na ciele, które dostarczałyby w czasie rzeczywistym informacji o stanie metabolicznym i odżywieniu organizmu.
Badacze podkreślają, że obecne oceny dietetyczne opierają się głównie na samoopisie, który bywa niedokładny. Nowa technologia – niewiele większa od breloka – pozwala na bezpośrednią ocenę, jak dieta wpływa na ciało, i umożliwia personalizację zaleceń żywieniowych.
Rozpoznawanie rodzaju diety z wysoką skutecznością
W eksperymencie zespół naukowców, w tym doktorant Isaac Juárez oraz profesor David Threadgill, analizował sześć popularnych modeli żywieniowych, m.in. dietę wegańską, ketogeniczną i śródziemnomorską. Modele zwierzęce karmiono różnymi dietami, a następnie wykonywano skany skóry przy użyciu spektroskopii Ramana.
Uzyskane widma biochemiczne pozwoliły na identyfikację charakterystycznych sygnatur chemicznych – zwłaszcza lipidów i kolagenu – związanych z każdym typem diety. Metoda umożliwiła rozróżnienie rodzaju diety z dokładnością sięgającą niemal 90%.
Odczytywanie wieku i wykrywanie niedoborów
Analizy wykazały także możliwość odczytywania wieku biologicznego na podstawie markerów chemicznych skóry, zwłaszcza poziomu kolagenu. Dodatkowo, skany pozwoliły na wykrycie niedoborów kwasu foliowego, których wczesne rozpoznanie ma kluczowe znaczenie dla zdrowia metabolicznego i rozwoju płodu.
Profesor Michael Polymenis oraz dr Heidi Blank, współautorzy badań, podkreślają, że łatwy dostęp do takich informacji umożliwiłby wdrożenie interwencji dietetycznych jeszcze przed wystąpieniem objawów.
Perspektywy zastosowania w medycynie spersonalizowanej
Choć obecne urządzenie ma formę sensora ręcznego, naukowcy przewidują możliwość jego miniaturyzacji i integracji z technologią ubieralną. W przyszłości takie sensory mogłyby nieustannie monitorować dietę, metabolizm i poziomy składników odżywczych, dając użytkownikom natychmiastową informację zwrotną.
W obliczu rosnącej częstości chorób przewlekłych, takich jak otyłość czy cukrzyca, technologia ta mogłaby stanowić narzędzie profilaktyczne w poprawie zdrowia publicznego i zapobieganiu schorzeniom związanym z dietą.
Źródło: Analytical Chemistry, Novel technique scans for health cues using light and skin
DOI: 10.1021/acs.analchem.4c05853
