Un equipo de la Universidad de California en San Diego ha desarrollado un dispositivo portátil sensor de vitamina C no invasivo que podría proporcionar un nuevo, Opción altamente personalizada para que los usuarios realicen un seguimiento de su ingesta nutricional diaria y su adherencia dietética. El estudio fue publicado el 18 de mayo de Edición de 2020 de Sensores ACS .

"Los sensores portátiles se han centrado tradicionalmente en su uso para realizar un seguimiento de la actividad física, o para el seguimiento de patologías de enfermedades, como en la diabetes, "dijo la primera autora Juliane Sempionatto, un doctorado Candidato en nanoingeniería en el laboratorio de Joseph Wang en la UC San Diego Jacobs School of Engineering. "Esta es la primera demostración del uso de un enfoque basado en enzimas para rastrear los cambios en el nivel de una vitamina necesaria, y abre una nueva frontera en el campo de los dispositivos portátiles ".

"Los sensores portátiles rara vez se han considerado para la nutrición de precisión, "dijo Joseph Wang, profesor de nanoingeniería y director del Center of Wearable Sensors en UC San Diego.

Por que la vitamina C es importante

La vitamina C es un componente dietético esencial, ya que no puede ser sintetizado por el cuerpo humano y debe obtenerse a través de nuestros alimentos o mediante suplementos vitamínicos. La vitamina es importante para apoyar la salud inmunológica y la producción de colágeno. un jugador vital en la curación de heridas, además de mejorar la absorción de hierro de los alimentos de origen vegetal. La investigación en curso está examinando si el papel de la vitamina como antioxidante podría respaldar su uso en el tratamiento de enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardíacas.

Lo más urgente, la vitamina se está estudiando en varios ensayos clínicos por su potencial para apoyar la recuperación del COVID-19, la enfermedad causada por el nuevo virus SARS-CoV-2. Varios estudios anteriores han relacionado altas dosis de vitamina C, junto con otros tratamientos, para reducir las tasas de mortalidad en pacientes con sepsis y, en un estudio, síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA):ambas afecciones comunes que se observan en casos graves en los que los pacientes con COVID-19 requieren cuidados intensivos e intubación.

Si la vitamina C ayuda a los pacientes a recuperarse de la enfermedad, Un sensor portátil de este tipo podría ayudar a los médicos y a los pacientes en recuperación a rastrear sus niveles de vitamina C durante el tratamiento y la recuperación. brindando una oportunidad para que los proveedores de atención médica ajusten con precisión los suplementos vitamínicos para satisfacer las necesidades del paciente.

El dispositivo portátil

El nuevo dispositivo portátil consiste en un parche adhesivo que se puede aplicar a la piel del usuario, que contiene un sistema para estimular la sudoración y un sensor de electrodos diseñado para detectar rápidamente los niveles de vitamina C en el sudor. Para hacerlo el dispositivo incluye electrodos flexibles que contienen la enzima ascorbato oxidasa. Cuando la vitamina C está presente, la enzima lo convierte en ácido deshidroascrobico y el consumo resultante de oxígeno genera una corriente que es medida por el dispositivo.

Las pruebas in vitro y las pruebas en cuatro sujetos humanos que habían consumido suplementos de vitamina C y jugos de frutas que contienen vitamina C mostraron que el dispositivo era muy sensible para detectar cambios en los niveles y la dinámica de la vitamina cuando se realizaba un seguimiento durante dos horas. Los investigadores también probaron la capacidad del detector de electrodos para detectar cambios temporales de vitamina C en lágrimas y saliva. demostrando su funcionalidad cruzada. Las diferencias observadas en la dinámica de la vitamina C entre diferentes sujetos humanos indican que el dispositivo es prometedor para aplicaciones de nutrición personal.

"Por último, este tipo de dispositivo sería valioso para respaldar los cambios de comportamiento en torno a la dieta y la nutrición, ", dijo Sempionatto." Un usuario no solo puede rastrear la vitamina C, pero otros nutrientes:un parche multivitamínico, Si tu quieres. Este es un campo que seguirá creciendo rápidamente ". El equipo de UC San Diego está colaborando estrechamente con una importante empresa de nutrición global, DSM, en el uso de sensores portátiles para la nutrición personal.

"A pesar del rápido desarrollo de los biosensores portátiles, aún no se ha informado sobre el potencial de estos dispositivos para guiar la nutrición personalizada, ", dijo Wang." Espero que el nuevo parche epidérmico facilite el uso de sensores portátiles para evaluaciones no invasivas del estado de nutrición y seguimiento de la absorción de nutrientes para detectar y corregir deficiencias nutricionales ". evaluar la adherencia a la ingesta de vitaminas, y el apoyo al cambio de comportamiento dietético ".

Con la urgente necesidad de desarrollar nuevos tratamientos para COVID-19, el equipo también está buscando formas de llevar rápidamente esta tecnología a un entorno clínico, en el caso de que la vitamina C resulte ser un tratamiento útil para la enfermedad.