คณะทำงานของ University of California San Diego พัฒนาเซ็นเซอร์วัดระดับวิตามินซีชนิดที่สามารถสวมได้โดยไม่ต้องเจาะตรวจเข้าไปในร่างกาย ซึ่งอาจเป็นทางเลือกใหม่สำหรับใช้เฉพาะรายบุคคลได้ดี เพื่อให้ผู้ใช้เซ็นเซอร์สามารถติดตามการรับสารอาหารประจำวันและความสม่ำเสมอในการกรับประทานอาหาร
          “แต่เดิมมาการใช้เซ็นเซอร์ที่สามารถสวมได้จะเน้นประโยชน์ในการติดตามการออกกำลังกาย หรือสำหรับติดตามพยาธิวิทยาของโรค อย่างเช่นในผู้ป่วยโรคเบาหวาน” Juliane Sempionatto ผู้เขียนรายงานคนที่หนึ่ง ซึ่งเป็นนักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมนาโนที่ Joseph Wang’s lab คณะวิศวกรรมศาสตร์แห่ง University of California (UC) San Diego กล่าว
          “แต่ครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นการใช้วิธีที่อาศัยเอนไซม์เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงของระดับวิตามินที่จำเป็นและเปิดพรมแดนใหม่บนเวทีของอุปกรณ์ที่สามารถสวมได้”
          “การพิจารณานำเอาเซ็นเซอร์ชนิดที่สามารถสวมได้มาใช้วัดค่าทางโภชนาการอย่างแม่นยำนั้นมีโอกาสเกิดขึ้นน้อยมาก” Joseph Wang ศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมนาโนและผู้อำนวยการ Center of Wearable Sensors ที่ UC San Diego กล่าว
          วิตามินซีเป็นส่วนประกอบของอาหารที่มีความจำเป็น เพราะร่างกายของมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์วิตามินซีได้ และจำเป็นต้องได้รับผ่านทางอาหารที่เรารับประทานหรือผลิตภัณฑ์เสริมวิตามิน วิตามินนี้มีความสำคัญต่อการส่งเสริมสนับสนุนสุขภาวะของภูมิคุ้มกันและการผลิตคอลลาเจน รวมทั้งมีบทบาทสำคัญในการรักษาบาดแผล ตลอดจนช่วยให้การดูดซึมธาตุเหล็กจากอาหารที่มาจากพืชทำได้ดีขึ้น การวิจัยที่ทำอยู่ในเวลานี้กำลังศึกษาบทบาทของวิตามินในฐานะสารต่อต้านอนุมูลอิสระว่าจะให้ประโยชน์ในการรักษาโรคต่างๆ อย่างเช่นโรคมะเร็งและโรคหัวใจได้หรือไม่
          ที่ให้ความสำคัญที่สุด คือ การศึกษาวิตามินในการทดลองทางคลินิกหลาย ๆ ครั้งเพื่อดูศักยภาพในการช่วยฟื้นฟูร่างกายจากโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) ซึ่งมีสาเหตุจากไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ใหม่ การศึกษาที่ผ่านมาในอดีตมีความสัมพันธ์กับการใช้วิตามินซีในปริมาณมาก ๆ ร่วมกับการรักษาด้วยวิธีอื่น เพื่อลดอัตราการเสียชีวิตในผู้ป่วยที่เกิดภาวะพิษเหตุติดเชื้อ (sepsis) และกลุ่มอาการหายใจลำบากเฉียบพลัน (acute respiratory distress syndrome: ARDS) ทั้ง 2 นี้เป็นอาการทั่วไปที่พบในผู้ป่วยขั้นรุนแรง ซึ่งผู้ป่วยที่เป็น COVID-19 จะต้องได้รับการรักษาในหอผู้ป่วยหนักและการใส่ท่อช่วยหายใจ
          ถ้าวิตามินซีช่วยให้ผู้ป่วยฟื้นคืนร่างกายจากโรคได้แล้ว เซ็นเซอร์ชนิดสวมนี้อาจช่วยแพทย์ได้ และการฟื้นฟูสุขภาพของผู้ป่วยด้วยการติดตามระดับของวิตามินซีของผู้ป่วยระหว่างการรักษาและการฟื้นฟูสุขภาพ จะช่วยให้บุคลากรที่ให้บริการรักษาพยาบาลมีโอกาสปรับการเสริมวิตามินได้อย่างแม่นยำเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของผู้ป่วย

(บรรยายภาพ : อุปกรณ์เซ็นเซอร์สามารถยืดได้โดยไม่ฉีกขาด)

          อุปกรณ์ชนิดที่สวมได้รุ่นใหม่นี้ประกอบด้วยแผ่นติดซึ่งสามารถใช้ติดบนผิวหนังของผู้ใช้ได้ มีระบบสำหรับกระตุ้นเหงื่อและเซ็นเซอร์ขั้วไฟฟ้าซึ่งได้รับการออกแบบให้ตรวจติดตามระดับวิตามินซีในเหงื่อได้อย่างรวดเร็ว ในการทำงานดังกล่าวนั้น อุปกรณ์ได้รวมเอาขั้วไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นได้ไว้ด้วย ขั้วไฟฟ้านี้บรรจุเอนไซม์ ascorbate oxidase
          เมื่อมีวิตามินซีอยู่ เอนไซม์จะเปลี่ยนวิตามินซีเป็น dehyfroascrobic acid และการบริโภคออกซิเจนที่เกิดขึ้นตามมานั้นจะสร้างกระแสที่อุปกรณ์นี้สามารถวัดได้
          การทดสอบในหลอดทดลองและการทดสอบในมนุษย์ 4 ราย ซึ่งบริโภคผลิตภัณฑ์เสริมวิตามินซีและน้ำผลไม้ที่มีวิตามินซี ได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์มีความไวสูงในการตรวจติดตามระดับการเปลี่ยนแปลงและการเคลื่อนไหวของวิตามิน เมื่อมีการติดตามผ่านไปร่วม 2 ชั่วโมง คณะผู้วิจัยยังได้ทดสอบความสามารถของอุปกรณ์ตรวจหาของขั้วไฟฟ้าในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของวิตามินซีชั่วคราวในน้ำตาและน้ำลาย ความแตกต่างในการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงของวิตามินซีที่สังเกตพบระหว่างมนุษย์แต่ละคน แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์มีศักยภาพที่จะปรับใช้กับโภชนาการส่วนบุคคล
          “สุดท้ายแล้ว อุปกรณ์ชนิดนี้จะให้คุณประโยชน์ในการสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมเกี่ยวกับการบริโภคอาหารและโภชนาการ” Sempionatto กล่าว
          “ผู้ใช้สามารถติดตามได้ไม่เพียงแต่วิตามินซีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารอาหารอื่น ๆ อย่างวิตามินรวม สาขาด้านนี้จะเติบโตต่อไปอย่างรวดเร็ว” คณะทำงานที่ UC San Diego กำลังทำงานอย่างใกล้ชิดร่วมกับบริษัท DSM เพื่อใช้เซ็นเซอร์ที่สวมได้สำหรับโภชนาการส่วนบุคคล

(บรรยายภาพ : เปรียบเทียบเซ็นเซอร์กับบอร์ดที่สามารถถ่ายทอดข้อมูลแบบไร้สาย)

          “แม้ว่าจะมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเซ็นเซอร์ชีวภาพชนิดที่สวมได้ แต่ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับศักยภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ในการนำทางหรือให้แนวทางสำหรับโภชนาการเฉพาะบุคคล” Wang กล่าว
          “หวังว่าแผ่นยาติดผิวหนังแบบใหม่นี้จะอำนวยความสะดวกในการใช้เซ็นเซอร์ชนิดที่สวมได้เพื่อประเมินสถานะทางโภชนาการโดยไม่ต้องมีการเจาะเข้าสู่ร่างกาย รวมทั้งการติดตามการรับสารอาหารซึ่งนำไปสู่การตรวจหาและแก้ไขภาวะการขาดสารอาหาร การประเมินความสม่ำเสมอในการรับวิตามิน และการสนับสนุนให้มีการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการบริโภคอาหาร”
          ด้วยความจำเป็นที่กดดันให้มีการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ สำหรับ COVID-19 คณะทำงานกำลังมองหาหนทางที่จะนำเทคโนโลยีนี้เข้าสู่คลินิกอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่วิตามินพิสูจน์ว่าให้ประโยชน์ต่อการรักษาโรคนี้
          มีการเผยแพร่การศึกษาครั้งนี้ใน ACS Sensors