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首页> 美国卫生研究院文献>Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America >Wireless intraoral hybrid electronics for real-time quantification of sodium intake toward hypertension management
【2h】

Wireless intraoral hybrid electronics for real-time quantification of sodium intake toward hypertension management

机译：无线口腔内混合电子设备用于实时量化高血压管理中的钠摄入量

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摘要

Recent wearable devices offer portable monitoring of biopotentials, heart rate, or physical activity, allowing for active management of human health and wellness. Such systems can be inserted in the oral cavity for measuring food intake in regard to controlling eating behavior, directly related to diseases such as hypertension, diabetes, and obesity. However, existing devices using plastic circuit boards and rigid sensors are not ideal for oral insertion. A user-comfortable system for the oral cavity requires an ultrathin, low-profile, and soft electronic platform along with miniaturized sensors. Here, we introduce a stretchable hybrid electronic system that has an exceptionally small form factor, enabling a long-range wireless monitoring of sodium intake. Computational study of flexible mechanics and soft materials provides fundamental aspects of key design factors for a tissue-friendly configuration, incorporating a stretchable circuit and sensor. Analytical calculation and experimental study enables reliable wireless circuitry that accommodates dynamic mechanical stress. Systematic in vitro modeling characterizes the functionality of a sodium sensor in the electronics. In vivo demonstration with human subjects captures the device feasibility for real-time quantification of sodium intake, which can be used to manage hypertension.
机译：最近的可穿戴设备提供了对生物电势，心率或体育活动的便携式监视，从而可以主动管理人类健康。可以将这样的系统插入口腔中，以测量与控制饮食行为有关的食物摄入，该饮食行为与诸如高血压，糖尿病和肥胖症等疾病直接相关。然而，使用塑料电路板和刚性传感器的现有设备对于口腔插入不是理想的。用户舒适的口腔系统需要超薄，薄型且柔软的电子平台以及小型化的传感器。在这里，我们介绍了一种可扩展的混合电子系统，该系统的外形尺寸非常小，可以远程无线监控钠的摄入量。柔性力学和软材料的计算研究为组织友好的配置提供了关键设计因素的基本方面，并结合了可拉伸的电路和传感器。分析计算和实验研究使可靠的无线电路能够适应动态机械应力。系统的体外建模表征了电子系统中钠传感器的功能。通过对人类受试者的体内演示，可以实时定量定量钠摄入量，从而可以用于控制高血压。

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