可穿戴口服钠传感器可提高高血压的控制效果

带有钠传感器的口腔内电子装置是基于类似于牙固位器的可呼吸弹性膜。这款超薄设备具有弹性和可拉伸性，可以无线传输数据至10米远。

来源:Rob Felt, Georgia Tech

该传感器基于一种超薄、可呼吸的弹性体薄膜，并与一个微型柔性电子系统集成，该系统使用蓝牙技术将钠的消耗量无线报告给智能手机或平板电脑。研究人员计划进一步将这个系统小型化——它现在类似于一个牙齿固位器——到牙齿大小。

佐治亚理工学院伍德拉夫机械工程学院助理教授Yeo Woon-Hong解释说:“我们可以在不明显的情况下通过无线方式测量人们在一段时间内摄入的钠量。”“通过实时监测钠含量，该设备有朝一日可能会帮助需要限制钠摄入量的人，并学会改变他们的饮食习惯。”

该装置已经在三名成年研究参与者身上进行了测试，他们在长达一周的时间里佩戴着传感器系统，同时吃包括蔬果汁、鸡汤和薯片在内的固体和液体食物。

根据美国心脏协会(American Heart Association)的数据，美国人平均每天摄入的钠超过3400毫克，远远超过该协会建议的每天1500毫克的限制。该协会调查了1000名成年人，发现“三分之一的人无法估计自己摄入了多少钠，另有54%的人认为自己每天摄入的钠少于2000毫克。”

杨说，钠传感系统可以帮助用户更好地跟踪他们摄入了多少盐，从而解决这一挑战。他补充说:“我们的设备可以应用于许多不同的目标，包括饮食行为管理或治疗。”

开发口腔内传感器的关键是用生物兼容的超薄元件取代传统的塑料和金属电子元件，这些元件通过网状电路连接。钠传感器已在商业上可用，但Yeo和他的合作者开发了一种柔性微膜版本，将其集成到微型混合电路中。

Yeo解释说:“整个传感和电子包被形同形地集成在用户可以忍受的软材料上。”“这种传感器佩戴起来很舒服，数据可以传输到智能手机或平板电脑上。最终，这些信息可以交给医生或其他医疗专业人员进行远程监控。”

柔性设计始于计算机建模，以优化设备的机械性能，用于弯曲和柔软的口腔。然后，研究人员使用他们的模型来设计实际的纳米膜电路，并选择元件。

该设备可以实时监测钠摄入量，并记录每天的摄入量。通过智能手机或平板电脑应用程序，该系统可以建议用户规划膳食，他们每天已经消耗了多少盐。该设备可以与10米外的智能手机进行通信。

下一步，钠传感器将进一步小型化，并在患有高血压、肥胖或糖尿病等疾病的用户中进行测试。

研究人员希望废除小电池，因为它必须每天充电以保持传感器工作。一种选择是采用感应供电方式，用一个线圈代替电池和复杂的电路，这个线圈可以从口外的发射器获取电力。