Bằng việc thu nhỏ cảm biến theo tiêu chuẩn phòng thí nghiệm với độ chính xác cao, Samsung biến dữ liệu dinh dưỡng thành chỉ số sức khỏe dễ tiếp cận, hỗ trợ lão hóa lành mạnh, sau nhiều năm nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm bền bỉ.
Bước ngoặt mới trong quản lý dinh dưỡng
Vào năm 2018, Samsung đã nhận thấy một khoảng trống quan trọng trên thiết bị đeo: người dùng 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.
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: “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 người dùng.
Nguyên mẫu đầu tiên của cảm biến chống oxy hóa dựa trên quang phổ (Ảnh: Samsung).
Phiên bản cảm biến đã được chuẩn bị cho ứng dụng lâm sàng (Ảnh: Samsung).
Nguyên mẫu được thiết kế để sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da (Ảnh: Samsung).
Thách thức 1: Cách tinh gọn công nghệ cảm biến theo chuẩn phòng thí nghiệm
Ngay từ đầu, việc đưa khả năng đo carotenoid lên thiết bị đeo là thử thách lớn vì công nghệ quang phổ Raman truyền thống dù chính xác nhưng cồng kềnh, khó thu nhỏ cho đồng hồ. Nhóm nghiên cứu vì vậy phải tập trung biến công nghệ chuẩn phòng thí nghiệm thành cảm biến nhỏ gọn.
Mô-đun cảm biến LED-PD của Galaxy Watch8 (Ảnh: Samsung).
Sau bảy năm tối ưu, Samsung đã phát triển mô-đun LED-PD trên Galaxy Watch8, kết hợp đèn LED đa bước sóng và cảm biến quang tùy chỉnh để đo carotenoid chính xác trong thiết kế gọn nhẹ.
Theo nhà phát triển Jinyoung Park, điểm đột phá là sử dụng quang phổ phản xạ với LED - nguồn sáng có dải bước sóng rộng hơn laser. Bằng cách phân tích lượng ánh sáng hấp thụ qua đi-ốt quang và hiệu chuẩn bằng thuật toán theo thời gian thực, thiết bị có thể cung cấp kết quả chính xác và dữ liệu sức khỏe cá nhân hóa.
Mặt sau của Galaxy Watch8 với nền tảng thử nghiệm nguyên mẫu LED-PD (Ảnh: Samsung).
Thách thức 2: Cách đảm bảo khả năng tiếp cận công nghệ cho người dùng
Thách thức tiếp theo sau khi thu nhỏ cảm biến là đảm bảo công nghệ đo carotenoid hoạt động chính xác trên nhiều tông da, để ai cũng có thể tiếp cận.
Để xử lý ảnh hưởng của melanin, các kỹ sư chọn đầu ngón tay làm vị trí đo vì đây là vùng có lượng melanin thấp nhất ở mọi nhóm dân tộc. Họ cũng thêm thao tác tạo áp lực nhẹ khi quét nhằm giảm lưu lượng máu và tác động của huyết sắc tố, giúp tăng độ chính xác.
Các thử nghiệm tại Trung tâm Y tế Samsung với hàng trăm người tham gia đã xác thực hiệu quả của cảm biến, mở đường đưa công nghệ từ phòng thí nghiệm lên thiết bị đeo và đến tay người dùng toàn cầu trong đời sống hằng ngày.
Cơ chế hoạt động
Carotenoid là sắc tố tự nhiên trong rau củ và trái cây. Vì cơ thể không tự tạo ra carotenoid, mức tích tụ của chúng phản ánh rõ thói quen ăn rau củ của mỗi người.
Tính năng chỉ số chống oxy hóa trên Galaxy Watch8 phân loại nồng độ carotenoid như sau: rất thấp (dưới 50% so với khuyến nghị 400g/ngày của WHO), thấp (50%–100%), tối ưu (từ 100% trở lên).
Theo tiến sĩ Hyojee Joung, carotenoid tích tụ chậm tại mô nên thay đổi ăn uống chỉ thể hiện rõ trên chỉ số sau 1-2 tuần. Điều này giúp chỉ số chống oxy hóa trở thành công cụ theo dõi thói quen dinh dưỡng dài hạn.
Chỉ số cũng bị ảnh hưởng bởi giấc ngủ, căng thẳng và vận động, tạo nên bức tranh toàn diện hơn về sức khỏe. Khi kết hợp với các tính năng như theo dõi giấc ngủ, vận động và sức ép mạch máu trên Galaxy Watch8, người dùng có thể hiểu rõ hơn tình trạng cơ thể và đưa ra quyết định hỗ trợ lão hóa lành mạnh.
Theo Giáo sư Yoonho Choi từ Trung tâm Y tế Samsung, cảm biến thế hệ mới có thể giúp người dùng duy trì thói quen ăn uống lành mạnh bằng cách theo dõi lượng trái cây và rau củ mỗi ngày, từ đó hỗ trợ phòng ngừa bệnh liên quan đến tuổi tác trong dài hạn.
Dù chất chống oxy hóa ngày càng được quan tâm, việc đo lường chính xác trước đây vẫn còn nhiều hạn chế. Galaxy Watch8 đã vượt qua rào cản đó với tính năng chỉ số chống oxy hóa, mang lại khả năng đo carotenoid đáng tin cậy và có giá trị thực tế.
Nhờ độ chính xác được công nhận, công nghệ này mở ra hướng tiếp cận quản lý sức khỏe chủ động, giúp người dùng nhận diện sớm nguy cơ và điều chỉnh lối sống. Qua đó, Samsung đang định hình vai trò mới của thiết bị đeo trong chăm sóc sức khỏe dự phòng tương lai.
