Thanh Thúy
Well-known member
Khởi nguồn từ một câu hỏi đơn giản: Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể theo dõi chế độ dinh dưỡng của mình theo thời gian thực, ngay từ trên cổ tay?
Tính năng Chỉ số Chống oxy hóa của Samsung trên Galaxy Watch8 đã biến điều từng chỉ xuất hiện trong khoa học viễn tưởng trở thành một công nghệ hiện hữu trong đời sống hàng ngày. Chỉ cần quét ngón tay cái trong vòng 5 giây, người dùng đã có thể biết chính xác nồng độ carotenoid trong cơ thể – chỉ số dinh dưỡng có thể đo được đầu tiên trong ngành.
Bằng cách thu nhỏ công nghệ cảm biến đạt chuẩn phòng thí nghiệm với độ chính xác vượt trội, thiết bị đã biến chế độ dinh dưỡng của người dùng thành một chỉ số hữu ích, góp phần hỗ trợ quá trình lão hóa lành mạnh hơn. Để thiết lập nên chuẩn mực mới trong lĩnh vực theo dõi sức khỏe trên thiết bị đeo, Samsung đã dành nhiều năm bền bỉ nghiên cứu chuyên sâu, phát triển, và thử nghiệm hàng loạt nguyên mẫu.
Bước ngoặt mới trong quản lý dinh dưỡng
Vào năm 2018, Samsung đã nhận thấy một khoảng trống quan trọng trên thiết bị đeo: chúng ta có thể theo dõi từng bước đi hay từng calo tiêu hao, nhưng vẫn chưa có giải pháp đơn giản nào để đo lường tác động thực sự của chế độ dinh dưỡng đến sức khỏe. Những phân tích chuyên sâu về dinh dưỡng khi đó vẫn bị giới hạn ở các xét nghiệm tốn kém và mất nhiều thời gian, vượt ngoài khả năng tiếp cận của phần lớn người dùng.
Khi tuổi thọ trung bình ngày càng tăng, mối quan tâm của xã hội cũng dần chuyển từ việc chỉ kéo dài tuổi thọ sang nâng cao chất lượng sống.
Tiến sĩ Hyojee Joung, chuyên gia dinh dưỡng sức khỏe cộng đồng tại Đại học Quốc gia Seoul và đồng thời là cố vấn trong quá trình phát triển công nghệ này chia sẻ: “Trong bối cảnh đó, khả năng chống oxy hóa đã trở thành một phương pháp làm chậm quá trình lão hóa được quan tâm. Nếu việc quản lý khả năng chống oxy hóa bị bỏ qua, các gốc oxy phản ứng (ROS) sẽ tích tụ trong cơ thể, làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như tim mạch, tiểu đường và ung thư.”
Từ nhận thức này, chất chống oxy hóa đã trở thành nền tảng cốt lõi trong sứ mệnh của Samsung. Các kỹ sư và nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu carotenoid – một chất chống oxy hóa quan trọng và là chỉ số tin cậy về mức tiêu thụ rau củ quả – để phát triển một thiết bị nhỏ gọn trên cổ tay nhưng vẫn đủ mạnh mẽ để chuyển hóa dữ liệu phức tạp thành dữ liệu sức khỏe đơn giản, dễ hành động và hữu ích cho mọi người.
Nguyên mẫu đầu tiên của cảm biến chống oxy hóa dựa trên quang phổ
Phiên bản cảm biến đã được chuẩn bị cho ứng dụng lâm sàng
Nguyên mẫu được thiết kế để sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da
Thách thức #1: Cách tinh gọn công nghệ cảm biến đạt chuẩn phòng thí nghiệm
Ngay từ những ngày đầu, ý tưởng về một thiết bị đeo có khả năng theo dõi dinh dưỡng đã gặp phải trở ngại lớn: các phương pháp đo lường nồng độ carotenoid truyền thống như quang phổ Raman dựa trên tia laser tuy không xâm lấn và có độ chính xác cao, nhưng lại phụ thuộc vào các thiết bị cồng kềnh, khó có thể ứng dụng cho thiết bị đeo. Do đó, nhiệm vụ đầu tiên của nhóm nghiên cứu là thu nhỏ công nghệ đạt chuẩn phòng thí nghiệm này thành một cảm biến có kích thước nhỏ gọn như đồng xu.
Mô-đun cảm biến LED-PD của Galaxy Watch8
Sau bảy năm thử nghiệm nghiêm ngặt và tối ưu hóa kể từ nguyên mẫu đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công cảm biến thu nhỏ – công nghệ đột phá kết hợp đèn LED đa bước sóng với mảng cảm biến quang tùy chỉnh để cung cấp khả năng đo lường nồng độ carotenoid chính xác trong một thiết kế nhỏ gọn.
Jinyoung Park, nhà phát triển từ Bộ phận Sức khỏe Kỹ thuật số tại Samsung Electronics, cho biết: “Bước đột phá của chúng tôi nằm ở việc tích hợp quang phổ phản xạ với đèn LED, cho phép thu nhỏ thiết bị mà vẫn duy trì được độ chính xác cao.”
Khác với các tia laser chỉ phát ra bước sóng hẹp và sắc nét, đèn LED phát xạ trên dải bước sóng rộng hơn. Bằng cách phân tích lượng ánh sáng da hấp thụ ở nhiều bước sóng khác nhau thông qua các đi-ốt quang, thiết bị có thể ước tính nồng độ carotenoid với độ chính xác ấn tượng. Các thuật toán tiên tiến được hiệu chuẩn liên tục theo thời gian thực cũng giúp duy trì độ chính xác, đồng thời chung cấp thông tin sức khỏe được cá nhân hóa cho mỗi người dùng.
Mặt sau của Galaxy Watch8 với nền tảng thử nghiệm nguyên mẫu LED-PD
Thách thức #2: Cách đảm bảo khả năng tiếp cận công nghệ cho người dùng
Phát triển thành công cảm biến carotenoid có kích thước chỉ bằng đồng xu là một cột mốc quan trọng. Tuy nhiên, thách thức tiếp theo chính là bảo đảm công nghệ này có thể hoạt động chính xác và ổn định trên nhiều loại da khác nhau để mọi người dùng đều có thể tiếp cận dễ dàng.
Để khắc phục những trở ngại như sự can thiệp của melanin trên các tông da sẫm màu, các kỹ sư Samsung đã quyết định chọn đầu ngón tay làm vị trí đo lường bởi đây là nơi có lượng melanin thấp nhất ở mọi nhóm dân tộc. Nhóm nghiên cứu cũng đã bổ sung những điều chỉnh nhỏ, chẳng hạn như tạo áp lực nhẹ lên đầu ngón tay trong quá trình quét nhằm tạm thời giảm lưu lượng máu và tác động của huyết sắc tố, qua đó nâng cao độ chính xác của kết quả.
Các thử nghiệm rộng rãi đã được thực hiện tại Trung tâm Y tế Samsung với sự tham gia của hàng trăm người tham gia đã xác thực hiệu suất vượt trội của cảm biến. Điều này đã tạo điều kiện cho một tính năng phát triển từ phòng thí nghiệm được áp dụng trên thiết bị đeo cho người dùng toàn cầu, mang đến một giải pháp toàn diện, phù hợp với đời sống hằng ngày.
Cơ chế hoạt động
Carotenoid là các sắc tố tự nhiên có màu đỏ, vàng và xanh lá cây, thường có nhiều trong trái cây và rau củ. Vì cơ thể con người không thể tự sản xuất carotenoid, nồng độ của các chất này được tích tụ trong cơ thể sẽ phản ánh rõ rệt mức tiêu thụ rau củ và trái cây của mỗi người.
Tính năng Chỉ số Chống Oxy hóa sẽ đánh giá nồng độ carotenoid trong cơ thể bạn như sau:
Rất thấp: Dưới 50% so với khuyến nghị 400g/ngày của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) Thấp: Từ 50% đến 100%. Tối ưu: Từ 100% trở lên.
“Carotenoid dần được chuyển hóa và tích tụ tại các mô, vì vậy những thay đổi ngắn hạn trong việc ăn rau củ quả sẽ chưa phản ánh ngay trên chỉ số,” tiến sĩ Hyojee Joung giải thích. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, khi tăng cường bổ sung carotenoid, mức carotenoid trong da sẽ cải thiện rõ rệt sau khoảng một đến hai tuần, biến chỉ số này thành công cụ hữu ích để theo dõi thói quen ăn uống một cách đều đặn và lâu dài.”
Ngoài ra, chỉ số này còn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố liên quan đến lối sống như chất lượng giấc ngủ, mức độ căng thẳng và vận động thể chất, nhờ đó trở thành chỉ báo toàn diện hơn về sức khỏe tổng thể. Khi kết hợp với các tính năng sẵn có trên Galaxy Watch8 như huấn luyện giấc ngủ, quản lý vận động và theo dõi sức ép lên mạch máu, Chỉ số chống Oxy hóa sẽ mang đến một bức tranh toàn diện về sức khỏe, giúp bạn đưa ra những quyết định tối ưu hơn để hỗ trợ quá trình lão hóa lành mạnh.”
Tính năng Chỉ số chống oxy hóa đo mức carotenoid trong vài giây bằng cảm biến ở mặt sau của Galaxy Watch8 và cung cấp thông tin dinh dưỡng bổ sung trên điện thoại thông minh Galaxy được ghép nối.
Tái định nghĩa trải nghiệm chăm sóc sức khỏe
“Các cảm biến thiết bị đeo thế hệ mới cho phép người dùng hình thành thói quen ăn uống lành mạnh bằng cách theo dõi và khuyến khích người dùng bổ sung đủ trái cây, rau củ quả mỗi ngày,” Giáo sư Yoonho Choi từ Trung tâm Y tế Samsung cho biết. “Về lâu dài, thói quen đơn giản này có thể hỗ trợ phòng ngừa một số bệnh ung thư và bệnh liên quan đến tuổi tác, trở thành một giải pháp duy trì sức khỏe dài hạn cho người dùng.”
Chất chống oxy hóa đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn, song các nghiên cứu trước đây vẫn còn hạn chế bởi các thách thức trong việc đo lường chính xác. Tuy nhiên, tính năng Chỉ số Chống oxy hóa trên Galaxy Watch8 đã vượt qua các phát triển công nghiệp hiện tại và mang đến bước tiến đột phá có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc.
Khả năng đo lường nồng độ chất chống oxy hóa với độ chính xác được giới chuyên gia công nhận của Samsung đã tạo nên bước ngoặt trong lĩnh vực quản lý sức khỏe và đồng thời thiết lập chuẩn mực cho các nghiên cứu trong tương lai. Bằng cách giúp người dùng nhận diện sớm nguy cơ và chủ động cải thiện sức khỏe, Samsung đang từng bước mở đường cho phương pháp tiếp cận việc chăm sóc sức khỏe thông minh và chủ động hơn, cũng như tái định hình vai trò của thiết bị đeo trong khả năng chăm sóc sức khỏe dự phòng của tương lai.