Zou de tand Fitbit een gewichtsverlies-spelwisselaar kunnen zijn?

We leven in het tijdperk van informatie en technologie. En steeds meer mensen wenden zich tot technologie - met name draagbare technologie - om hen te helpen elk aspect van levensstijl en gezondheid te volgen.

Onderzoekers van Tufts University hebben een kleine voedselvolg-sensor ontwikkeld die direct op een tand kan worden gedragen. (Afbeelding: SilkLab, Tufts University)

In feite bevindt de draagbare technologie zich momenteel op nummer drie in het onderzoek van de American College of Sports Medicine (ACSM) naar de 20 beste fitnesstrends van 2018. Via apps voor het volgen van eten (zoals MyPlate) en medische apparaten (zoals glucosemonitoren) kunnen mensen tabbladen bijhouden op hun voedingsinname, terwijl smartwatches hen helpen activiteit, hartslag, slaap en nog veel meer te volgen.

Nu hebben onderzoekers van de Tufts University School of Engineering in Medford, Massachusetts, draagbare technologie naar een hoger niveau getild met de recente ontwikkeling van een geminiaturiseerde voedselvolg-sensor die direct aan het oppervlak van een tand kan worden bevestigd.

Momenteel is de technologie voor het volgen van voedingsmiddelen beperkt tot zelfgerapporteerde consumentenapps en glucosemeters. Maar geen van deze opties biedt een nauwkeurig, 360 graden beeld van het voedsel dat u binnenkrijgt (figuurlijk, natuurlijk).

Hoe deze tandsensor werkt

Het lijkt misschien iets uit een sci-fi film, maar de miniatuur Tufts-sensor (zijn voetafdruk is slechts twee millimeter bij twee millimeter!) Heeft een "bioresponsieve" binnenlaag die voedingsstoffen uit voedsel en vloeistoffen absorbeert en, samen met de buitenste lagen, vormt een antenne.

Door een kleine koperen spoel naast de sensor te plaatsen, verzamelt en zendt de antenne radiofrequente golven naar een mobiel apparaat. Specifieke voedingsstoffen zoals natrium en glucose veranderen de elektrische eigenschappen van de binnenlaag van de sensor. Als reactie absorbeert de binnenlaag een ander spectrum van radiofrequentiegolven, waardoor deze voedingsstoffen kunnen worden gemeten.

Hoewel de huidige iteratie alleen zout, suiker en alcohol detecteert, zegt mede-creator Fiorenzo Omenetto, Ph.D., een professor in de afdeling biomedische engineering bij Tufts, dat het mogelijk kan zijn om de binnenste laag aan te passen om andere voedingsstoffen te targeten.

Hoewel de sensor nog niet beschikbaar is voor consumenten, suggereert eerste onderzoek in een uitgave van Advanced Materials uit 2018 dat deze technologie de goede kant opgaat. Toekomstige versies van deze op tanden gemonteerde sensor hopen ons een gebruiksvriendelijke methode te bieden om real-time inzicht te krijgen in hoe onze voedselinname onze individuele fysiologie beïnvloedt, inclusief gemoedstoestand, energie en gewicht.

Zou je het proberen? (Afbeelding: monkeybusinessimages / iStock / GettyImages)

Voordelen van het dragen van uw Food Tracker

Het hebben van een nauwkeurige methode voor het volgen van fundamentele voedingsstoffen is vooral nuttig voor mensen met hoge bloeddruk, diabetes, hartaandoeningen en andere gezondheidskwesties die nauwkeurige monitoring vereisen.

Zoutinname kan bijvoorbeeld lastig te volgen zijn, en als je een app voor het bijhouden van eten gebruikt om je maaltijden te loggen, weet je nooit hoeveel vet- of zoutgehalte er in de steak zat die je voor de lunch had, omdat het grotendeels hangt af van voorbereidingen die u niet onder controle hebt.

"We proberen het giswerk uit de voedingsbeoordeling te verwijderen", zegt co-auteur Peter Tseng, Ph.D., universitair docent elektrotechniek en informatica aan de Henry Samueli School of Engineering van de University of California, Irvine.

En er zijn ook positieve implicaties voor mensen die proberen af ​​te vallen. Bij het werken met afslankklanten moeten geregistreerde diëtisten zich op dit moment uitsluitend baseren op rapporten van de klanten zelf, die vaak onnauwkeurig zijn.

In de loop van de tijd kunnen deze onnauwkeurigheden negatieve gevolgen voor de gezondheid hebben naast gewichtsverlies of winst, zoals hoge bloeddruk en hoge bloedsuikerspiegel, zegt Jonathan Valdez, RDN, eigenaar van Genki Nutrition en mediavertegenwoordiger voor de New York State Academy of Nutrition and Dietetics.

Deze nieuwe technologie is nauwkeuriger dan zelfrapportage en minder vervelend dan het afwegen van alles wat er in je mond terechtkomt, zegt hij.

In aanvulling op het verstrekken van een nauwkeurige calorie-telling (die van vitaal belang is om gewicht te verliezen), zegt Rachele Pojednic, Ph.D., assistent-professor in voeding aan het Simmons College en voormalig onderzoekscollega aan het Institute of Lifestyle Medicine aan de Harvard Medical School, toekomstige tand sensoren kunnen theoretisch inzicht bieden in voedingsmiddelen die je langer vol houden, voedingsmiddelen die je vaak te veel eet en welke voedingsstoffen je misschien verliest zodra je begint met het snijden van calorieën.

Maar niet alle experts zijn ervan overtuigd dat dit het ultieme antwoord is op gewichtsverlies. Samantha Heller, RDN, senior klinische voedingsdeskundige bij NYU Langone Medical Center, is van mening dat deze tandsensor zeer nuttig kan zijn voor klinische problemen (bijvoorbeeld congestief hartfalen), maar niet voor algemeen gewichtsverlies.

"Voor de gemiddelde persoon die probeert af te vallen, willen we dat ze zich concentreren op voedsel en het creëren van gezonde leefstijlgewoonten waarmee we voor altijd kunnen leven," legt ze uit. "Ik ben bang dat zodra het Amerikaanse publiek het in handen krijgt, ze zich zullen concentreren op een enkele voedingsstof, wat we al doen met rage diëten."

En zowel Pojednic als Valdez zijn het erover eens dat een sensor voor het volgen van eten mogelijk mensen op een glibberige helling kan leiden. "Deze fanatieke tracking kan leiden tot ongeordend eetgedrag en ongezonde relaties met voedsel," zegt Pojednic.

De toekomst van tandsensoren

Vroegere pogingen om voedselvolgsystemen in de mond te volgen, vereisten omvangrijke bedrading of ze werden eenvoudig te snel afgebroken om nauwkeurige metingen te bieden. Als reactie daarop creëren veel onderzoekers en ingenieurs eenvoudig oplosbare biosensoren die ergens tussen een dag en een week kunnen aanhouden. Maar als de sensor degradeert, neemt de nauwkeurigheid af.

In de iteratie van de Bosjes kan de stickerachtige sensor eenvoudig op een droge tand worden aangebracht. (Tseng zegt dat het ideaal is om de sticker op een tand achter in de mond te plaatsen, waar hij beter kan worden gemengd met speeksel wanneer je eet.)

En wanneer getest bij mensen, duurde de sensor terwijl proefpersonen verschillende vloeistoffen in hun mond snoeren gedurende twee minuten (leidingwater, appelsap, mondwater, alcohol en noodlesoep). Hoewel het onduidelijk is hoe lang de sensor precies in de mond zou blijven als hij na die tijd werd gedragen, konden onderzoekers consistente gegevens van de sensoren verzamelen terwijl ze in de loop van een week in verschillende vloeistoffen werden gedrenkt..

Volgens Tseng lost de Tufts-sensor een fundamenteel probleem op het gebied van detectie op: een veilige, nauwkeurige sensor voor de lange termijn die op afstand in een biologische omgeving kan werken.

Er zijn nog steeds een paar knikken om uit te werken voordat de sensor het lab kon oversteken naar het commerciële domein. Ten eerste zijn de gegevens die worden verzameld erg complex en moeten deze worden geanalyseerd - een taak die buiten het bereik van de gemiddelde drager valt. Om die kloof te overbruggen, heeft de sensor een app-achtige interface nodig om de gegevens op een gebruiksvriendelijke manier te verzamelen en weer te geven.

In ieder geval is dit misschien de eerste sensor die in staat is om daadwerkelijk voedsel te meten, en het biedt een blik in de toekomst van het volgen van voedingsstoffen. Op een dag kunnen we misschien kwantificeren hoe ons voedsel onze algehele gezondheid beïnvloedt - in realtime.