Voedingsdeskundigen raden vaak aan om een voedingsdagboek bij te houden om je maaltijden bij te houden, vermijd hersenloos eten en houd voedingsstoffen zoals zout, vet en vitaminen in de gaten. Maar het opschrijven van alles wat je eet is vervelend en veel mensen merken dat ze na een paar dagen of weken hun inspanningen staken.
In de toekomst kunt u misschien uw voedselinname volgen met een sticker die op uw tand is bevestigd. Onderzoekers van Tufts University hebben een tandsensor ontwikkeld die glucose, zout en alcohol kan volgen en de informatie draadloos naar een apparaat kan verzenden.
De flexibele sensor van twee millimeter bij twee millimeter kan zich hechten aan het minutieuze hobbelige oppervlak van een tand. De sensor heeft drie lagen: twee buitenste gouden ringen en een binnenste laag van een bioresponsief materiaal dat gevoelig is voor glucose, zout en alcohol. Deze stoffen verschuiven de elektrische eigenschappen van dat materiaal en zorgen ervoor dat het een ander spectrum van radiofrequente golven uitzendt. Samen fungeren de drie lagen als een antenne en zenden de informatie uit naar mobiele apparaten, zoals telefoons of tablets.
Hoewel het materiaal in het prototype alleen gevoelig is voor glucose, zout en alcohol, hopen de onderzoekers het te ontwikkelen om een veel breder scala aan chemicaliën en voedingsstoffen te detecteren.
"Als je de sensor kunt evolueren en kunt engineeren om een database van voedselconsumptie te hebben, dan zou je kunnen denken aan voedingsmanagement", zegt Fiorenzo Omenetto, een professor in engineering die het onderzoek leidde. "Dat zou ons eraan kunnen herinneren dat we teveel genieten van suiker of zoiets."
Wetenschappers hebben eerder wearables ontwikkeld om voedselinname te controleren. De meeste hiervan waren in de vorm van mondbeschermers. Japanse onderzoekers ontwierpen een apparaat om urinezuur te controleren en Amerikaanse en Braziliaanse wetenschappers creëerden een ander apparaat om glucose te controleren; beide bevatten biosensoren en draadloze communicatiemodules. Maar deze vereisen, nou ja, het dragen van een mondbeschermer, wat, zoals elke tandenmolen weet, ongemakkelijk kan zijn.
Diabetici zouden in theorie de nieuwe op de tanden gemonteerde sensor kunnen gebruiken om hun suikerinname te controleren en de informatie naar hun artsen te sturen. Het kan nuttig zijn voor mensen met andere medische aandoeningen waarbij ze hun eetpatroon moeten volgen, bijvoorbeeld patiënten met hoge bloeddruk die hun zout moeten beperken, of mensen met coeliakie die gluten volledig moeten vermijden.
Het apparaat kan mogelijk ook fysiologische toestanden detecteren, zoals veranderingen in speeksel die de ontwikkeling van tandvleesaandoeningen aangeven. Of misschien kan het chemische markers van vermoeidheid detecteren en u waarschuwen dat u te moe bent om te rijden.
"Deze studie is een interessante proof-of-concept demonstratie dat kleine, draadloze biosensoren veranderingen in speeksel kunnen detecteren vanwege de aanwezigheid van verbindingen zoals zout, suiker en alcohol", zegt Ben Almquist, een professor in bio-engineering aan het Imperial College London.
Maar, zegt Almquist, er zullen "belangrijke hindernissen" zijn voordat de technologie klaar is voor dagelijks gebruik als vervanging van een voedingsdagboek.
"Bijvoorbeeld, voor continue monitoring van voedselinname, moeten de sensoren robuust genoeg zijn om slijtage tijdens het kauwen te weerstaan. Bovendien zijn voedingsmiddelen complexe mengsels van verbindingen, waaronder zouten, suikers en eiwitten, en de relatieve hoeveelheden van elk die binnenkomen speeksel hangt af van factoren zoals de aard van het voedsel (bijv. gekookt versus vers), de hoeveelheid kauwen en de tijd in de mond voordat deze wordt ingeslikt. "
Maar andere, minder complexe toepassingen kunnen dichterbij zijn, zegt Almquist. Het detecteren van verbindingen in speeksel zoals lactaat, wat belangrijk is bij het monitoren van patiënten in de kritieke zorg, evenals atleten tijdens de training, kan eenvoudiger te bereiken zijn.
Dan is er de kritische vraag van esthetiek: hoeveel mensen willen wat er in feite uitziet als een computerchip op een tand?
"Het is een beetje een sprong in het diepe - sommige mensen vinden het vreselijk", grapt Omenetto. "Je zou [apparaten] kunnen maken die de vorm hebben van een bloem of zoiets."
In werkelijkheid kan de sensor eenvoudig op een rugtand worden gemonteerd waar deze niet zichtbaar is. De voortand werd gebruikt in de persmaterialen van Tufts, gewoon om te pronken met de technologie. De tand in kwestie is van Logan Garbarini, een technische student die aan het onderzoek werkte en co-auteur van het papier is.
"Hij is een van de meest getalenteerde studenten die ik in een tijd heb gehad", zegt Omenetto. "En zijn snijtanden zijn erg beroemd geworden."
