有没有一种方法,往胳膊上一“贴”就能知道身体缺不缺维生素?中国农业大学食品科学与营养工程学院张昊教授团队正在思考这个问题,他们用一枚汗液传感器给出了一份智能的答案。
可穿戴设备成为研究灵感
团队与治理“隐性饥饿”的缘分,始于几年前的一次项目调研。通过调研发现对于我国居民来说,叶酸、维生素D、钙、硒等营养素的缺乏相当普遍,很多地方缺乏率甚至超过50%。后续追踪研究还证明,这些营养素的缺乏,会增加中风、糖尿病等慢性病的发病风险。

与大量摄入的蛋白质、脂肪不同,身体对这些微量元素的“反馈”很少,我们往往感觉不到自己缺了什么,在专业上,这被称为“隐性饥饿”——我们吃饱了,但身体仍在“饿着”。

团队以近年来健康手环等可穿戴设备的普及为灵感,以自主研究为基础,将汗液作为检测对象,可穿戴贴片传感器作为检测工具,实现了一种方便、快捷、灵敏的营养素检测方式。
把微型实验室“贴”在皮肤上
“我们先通过对身体没有伤害的安全物质刺激汗液分泌,然后通过类似虹吸的方法把汗液收集到微流控装置的小通道里,微小的电极池汇集汗液,通过检测模块测出营养素含量,再通过蓝牙把结果传到手机上。”


为了保证准确性,团队为这个精细的设备配备了校正系统。“每个人出汗的量和环境都不一样,所以要通过刺激固定收集汗液的量,同时,汗液的pH值、离子强度等参数也要经过校正。通过这些方法,实现了对汗液中维生素含量的准确检测。”

除了设备本身的创新,团队还完成了另一项重要工作:在汗液和血液检测数据之间建立了相关性模型。通过模型转换,输出的结果相当于传统的血液检测结果。这样一来,无创、实时的营养素监测,真正成为现实。
目前,团队正在积极推进这项技术的工程化落地。
工程化会带来很多新挑战——降低成本、提升用户体验,这些都是接下来要优化的问题。“最终,我们希望能把它做得像手表一样,随身携带,依然保证检测准确。”
更大的愿景是“精准营养闭环”
“可穿戴设备监测人体营养素水平——从‘发现缺乏’,到营养补充,最后通过可穿戴设备来‘监管’效果,这样就形成一个闭环。”
这个涉及预防医学、食品营养、装备设计等多个领域的项目,团队做了四年,“我们做的是交叉领域,探索一直在路上。”

一次“营养可穿戴设备”的探索照见的不只是维生素的数值,更是一群中国农大科研人对“解民生之多艰”的朴素回应,从“盲补”到“可视”,无创、实时、个体化的健康管理不再是一句遥远的愿景,而是正在发生的改变,一个更温柔、更懂你的健康答案正在路上。
记者:学生记者刘恬语 王思颖
编辑:马文哲
责编:姜萍萍