
每年夏天,海滩和城市人行道上都挤满了沐浴在阳光下的人们,却没有意识到一种看不见的辐射正在悄悄地伤害他们的皮肤。紫外线A或UVA不会像UVB那样灼伤皮肤,但它会更深入地渗透并从内到外破坏DNA键。损伤逐个细胞缓慢累积,直到有一天,一块皮肤开始不受控制地分裂——这是许多皮肤癌的起源。随着全球黑色素瘤和其他癌症的发病率攀升,不受控制的UVA暴露的风险从未如此之高。
在韩国,一组科学家设计了一种新型的守护者——一种几乎看不见的可穿戴UVA传感器,可以实时跟踪暴露情况,并在造成生物伤害之前向用户发出警告。
为什么UVA比大多数人想象的更重要
紫外线辐射是由太阳自然产生的,并在日光浴床上人工产生的。大多数UVA射线会穿过玻璃窗和云层,全天到达皮肤。与海滩晒伤不同,UVA损伤不会立即发出感官警报——没有刺痛,没有发红——但它会改变皮肤细胞的DNA,损害遗传信息,并为几十年后的恶性肿瘤奠定基础。在许多国家,大多数皮肤癌诊断都可以最终归因为这种缓慢、且看不见的过度阳光下暴露。
人们可以通过衣服、帽子和防晒霜来降低一些风险,但防晒霜会消失。步行时间可能不经意的延长,玻璃建筑让UVA通过……
《科学进展》中描述的新设备不是一个绑在身上的小工具。它是在一块透明且仅对UVA光有特殊反应的氧化物半导体。电线由氧化铟锡制成——也是透明的——因此整个设备几乎看不见,适合集成到人们已经佩戴的东西中:眼镜或带等
为了使该设备实用,该团队将其连接到配备放大器和蓝牙模块的微型电路板上。放大器增强微弱的UVA信号;牙芯片将它们立即发送到智能手机。在那里,一个简单的程序会计算累积的UVA剂量,并在暴露量达到已知导致晒伤的水平的80%时根据医疗阈值向佩戴者发出警报。
在晴天和阴天的户外实验中,该传感器与商业参考仪器(用于专业紫外线监测的仪器)相匹配。读数在传输过程中没有滞后、失去精度或丢失数据。也许最令人鼓舞的是,原型机在移动中的表现相同,表明该技术并不局限于受控的实验室条件。
日常预防,而不是事后诊断
研究的重要性不仅在于技术性。它代表了从在皮肤癌形成后治疗皮肤癌到预防导致皮肤癌的细胞损伤的转变。一个人可能不记得按时重新涂抹防晒霜,但当危险阈值接近时振动或发送信息的静音可穿戴设备可能会在适当的时候改变行为。健康技术最强大的不是在治愈时,而是在伤害累积之前进行干预时。
研究人员强调,该系统尚未商业化。它必须经过长时间的现场测试:汗水、灰尘、弯曲、长期存放和日常磨损可能会产生原型尚未承受的压力。该团队还致力于减小电子设备的尺寸,以便它可以完全嵌入到轻巧、隐形的设备中。
来源:You Can’t Feel UVA Destroying Your Cells — But This Near-Invisible Device Can
