Медицинские исследования

Для измерительных устройств биозума еще не было подано заявки на одобрение медицинского устройства. Поэтому их нельзя использовать для постановки медицинских диагнозов. Тем не менее, они используются известными клиниками для прояснения конкретных вопросов в медицинских исследованиях. Для этого есть несколько причин: с одной стороны, это связано с высокой точностью измерения при обнаружении биомаркеров, таких как каротиноиды, и, с другой стороны, с неинвазивной технологией измерения датчика MSRRS. Эта технология измерения позволяет исследователям собирать больше данных, чем это было бы возможно с классическим анализом путем взятия крови. Это большое преимущество, потому что чем больше данных можно собрать в ходе исследования, тем точнее можно будет ответить на медицинские вопросы. Кроме того, есть этические соображения и связанные с ними более высокие затраты, которые говорят против слишком частого взятия крови.

 

Измерительные приборы биозума широко используются в клинических исследованиях. Он варьируется от неонатальных исследований и исследований питания до вопросов космических исследований. Нижеследующее краткое изложение результатов исследования в большинстве случаев основано на аннотациях, опубликованных в исследованиях.

 

 

Исследование овощей, Япония, 2021 г.

 

Хотя овощи полезны для здоровья человека, во многих странах не соблюдается рекомендуемое потребление овощей. Чтобы оценить потребление овощей, важно понимать их потребление. Поэтому исследователи провели поперечное и интервенционное исследование на 26 здоровых людях (50% женщин; 37,0 ± 8,9 лет) и оценили потребление овощей на основе уровня каротиноидов в коже (CCL), который был измерен с помощью биозума. датчик. Исследователи предположили, что употребление овощного сока может увеличить CCL. Участники ежедневно употребляли овощной сок с 350 г овощей в течение 4 недель. Уровни каротиноидов в крови и CCL измеряли в течение 12 недель. Поперечный анализ показал значительную положительную корреляцию между потреблением CCL и овощей (r = 0,489). Потребление овощного сока значительно увеличивало CCL и уровни α-каротина, β-каротина и ликопина в крови (p <0,05). Коэффициент корреляции между уровнем в крови и CCL для ликопина был меньше (r = 0,001), чем между уровнем в крови и CCL для α-каротина (r = 0,523) и β-каротина (r = 0,460), вероятно, из-за различий в биодоступности. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что неинвазивные измерения каротиноидов в коже эффективны для определения потребления овощей, и что овощной сок значительно увеличивает CCL. Хаяси, Х .; Сато, И.; Суганума: «Уровень каротиноидов в коже, измеренный множеством датчиков спектроскопии с пространственным разрешением и отражением, коррелирует с потреблением овощей и увеличивается при постоянном потреблении овощного сока»; Заболевания 2021, 9, 4. Подробнее об исследовании здесь.

 

Исследование метаболического синдрома Япония - 2020

 

Чтобы оценить полезность неинвазивных измерений каротиноидов кожи для выявления потребления овощей и прояснить взаимосвязь между уровнями каротиноидов в коже и биомаркерами нарушений кровообращения и метаболического синдрома, исследователи провели перекрестное исследование медицинского осмотра в стационаре (n = 811). ; 58% женщин; 49,5 15,1 лет). Уровни каротиноидов в коже и сыворотке измеряли с помощью спектроскопии отражения и высокоэффективной жидкостной хроматографии соответственно. Потребление овощей оценивалось с помощью опросника по питанию. Значения 9 биомаркеров (индекс массы тела [ИМТ], скорость плечевой и лодыжечной пульсовой волны [baPWV], систолическое и диастолическое артериальное давление [САД и ДАД], оценка модели гомеостаза как показатель инсулинорезистентности [HOMA-IR] , инсулин в крови, уровень сахара в крови натощак) [FBG], триглицериды [TGs] и холестерин липопротеинов высокой плотности [HDL-C]). Уровни каротиноидов в коже достоверно положительно коррелировали с общим содержанием каротиноидов в сыворотке и потреблением овощей (r = 0,678 и 0,210, соответственно). У женщин более высокие уровни каротиноидов в коже были значительно связаны с более низким ИМТ, САД, ДАД, HOMA-IR, уровнями инсулина и инсулина в крови и уровнями ТГ, а также более высокими уровнями ХС-ЛПВП у женщин. У мужчин они также значительно коррелировали с ИМТ и уровнем инсулина в крови. Таким образом, уровни каротиноидов в дерме могут указывать на потребление овощей, а более высокие уровни каротиноидов в дерме связаны с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний и метаболического синдрома. Suganuma, H; Shimizu, S .; Хаяси, Х .; Савада, К.; Токуда, И.; Ихара, К.; Nakaji, S .; «Уровень каротиноидов в коже как альтернативный маркер общей концентрации каротиноидов в сыворотке и потребления овощей коррелирует с биомаркерами заболеваний кровообращения и метаболического синдрома»; Питательные вещества 2020, 12, 1825 г.

 

Исследование эритемы UVB и пигментации UVA - 2020

 

Предпосылки: Фотозащита кожи человека определяется как способность солнцезащитных кремов предотвращать эритему, вызванную УФ-В-излучением, и пигментацию, вызванную УФ-А-излучением. Ясно, что, помимо солнцезащитного крема, пероральные каротиноиды могут защитить кожу человека от эритемы, вызванной УФ-В. Неизвестно, относится ли это также к пигментации, вызванной УФА-излучением. Цель: Клиническая оценка фотозащитных эффектов ежедневного приема каротиноидов против пигментации, вызванной УФА излучением. Методы. В маргинальном, двойном слепом и плацебо-контролируемом исследовании 60 субъектов (типы по Фитцпатрику II-IV) получали добавку Nutrilite ™ с несколькими каротинами или плацебо в течение 12 недель. Минимальная эритематозная доза, индуцированная УФ-В излучением (MED), минимальная доза пигментации, индуцированная УФ-А (MPPD), и уровень каротиноидов в коже были измерены на исходном уровне, через 4, 8 и 12 недель после вмешательства. Цвет кожи оценивали опытные клинические оценщики и колориметрически. Уровни каротиноидов в коже измеряли с помощью устройства Biozoom®. Результаты: В экспериментальной группе наблюдалось значительное увеличение по сравнению с группой плацебо в отношении (а) уровня каротиноидов в коже, (б) МЭД, вызванной УФ-В, и (в) значений МПФД, вызванного УФ-А, которые определялись колориметрическим методом. Заключение: ежедневный прием каротиноидов защищает кожу человека как от эритемы, вызванной УФ-В, так и от пигментации, вызванной УФ-А. Baswn, SM; Марини А.; Klosner, AE; Jaenicke, T; Леверетт, Дж .; Мерри, М.; Гелленбек, кВт; Крутманн, Дж .: «Пероральные смешанные каротиноиды защищают кожу человека от пигментации кожи, вызванной ультрафиолетом А: двойное слепое плацебо-контролируемое рандомизированное клиническое испытание»; Фотодерматология, фотоиммунология и фотомедицина 2020; 36: 219-225

 

Исследование добавок с фруктовыми и овощными соками - 2017

 

Общие сведения: диета, богатая фруктами и овощами, и здоровый образ жизни становятся все более важными в промышленно развитых странах для противодействия окислительному стрессу и укрепления здоровья. В течение многих лет стало возможным неинвазивно проверять каротиноиды кожи человека с помощью систем резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния и с помощью спектроскопии отражения с пространственным разрешением. Методы. Десять добровольцев ежедневно принимали коммерчески доступные экстракты фруктов и овощей в течение 5 недель. Вторая группа служила контрольной и не принимала никаких добавок (10 человек). Для неинвазивного мониторинга состояния кожных каротиноидов один раз в неделю использовался оптический датчик, основанный на спектроскопии отражения с множественным пространственным разрешением. Результаты: исследование показало, что прием добавки значительно повысил уровень каротиноидов в коже у молодых людей на 50%. Контрольная группа без добавок также показала значительно увеличенные значения, а именно на 10%, что могло быть связано с тем, что их образ жизни контролировался. Заключение: результаты показывают, что биологическая обратная связь путем измерения каротиноидов кожи может улучшить образ жизни молодых людей и что регулярное употребление фруктов и овощей напрямую или в виде напитка может значительно повысить концентрацию каротиноидов в коже. Meinke, MC; Lohan, SB; Колчан, Вт .; Магнуссен, Б.; Дарвин, Мэн; Lademann, J .; «Многократная спектроскопия отражения с пространственным разрешением для мониторинга каротиноидов кожи при добавлении экстрактов фруктов и овощей in vivo»; Технология исследования кожи; 2017: 1–4

 

Использование в космических исследованиях NASA Q1-2016

 

Тот факт, что наши измерения антиоксидантов признаны на международном уровне с медицинской и научной точки зрения, становится очевидным благодаря их использованию в космической программе НАСА. Измерительные устройства биозума являются частью кампании «Аналоговые исследования исследований человека (HERA)» и будут использоваться в США в предстоящем эксперименте «Влияние 30 дней изоляции и заключения на объем гиппокампа и зрительно-пространственную память», а также в международном проекте NASA в Китае. Основная цель - изучить влияние изоляции в HERA Habitat на структурную и функциональную пластичность мозга, когнитивные способности и субъективное благополучие, а также их взаимосвязь с нейрофизиологическими биомаркерами. Научную поддержку проектам оказывает Немецкий аэрокосмический центр (DLR).

     

 

Научная валидация датчика биозума MSRRS - 201

 

Неинвазивное измерение каротиноидных антиоксидантов в коже человека - одна из важнейших задач изучения физиологии кожи in vivo. Резонансная спектроскопия комбинационного рассеяния света и спектроскопия отражения являются наиболее часто используемыми неинвазивными методами в дерматологии и физиологии кожи. В настоящем исследовании был представлен улучшенный метод, основанный на спектроскопии отражения с множественным пространственным разрешением (MSRRS). Полученные результаты сравнивались с результатами метода «золотого стандарта» резонансной рамановской спектроскопии и показали сильную корреляцию для общей концентрации каротиноидов (R = 0,83) и ликопина (R = 0,80). Было подтверждено, что стабильность измерений выше 10% во всем диапазоне температур от 5 ° C до + 30 ° C и при давлении, контактирующем между кожей и датчиком MSRRS, от 800 Па до 18000 Па. Кроме того, образцы крови испытуемых анализировали на концентрацию каротиноидов. Датчик MSRRS был откалиброван для концентрации каротиноидов в крови, что дало прогноз с корреляцией R = 0,79. Используя каротиноиды крови, можно показать, что измерения кожи по шкале MSRRS не зависят от типов кожи по Фитцпатрику I-VI. Дарвин, Э .; Магнуссен, Б.; Lademann, J .; Колчан, Вт .; «Многократная спектроскопия отражения с пространственным разрешением для определения in vivo каротиноидов в коже и крови человека»; Письма о лазерной физике, 2016, том 13, номер 9

 

Неонатальное научное исследование - 2015

 

Антиоксидантный потенциал беременных женщин и новорожденных был исследован в диссертации в Университете Ростока. Известно, что беременность и роды приводят к условному увеличению свободных радикалов. До 80% смертей новорожденных в первый месяц жизни вызваны заболеваниями, связанными с образованием свободных радикалов. Это исследование показало, что во время родов и через сутки после родов антиоксидантный потенциал матери резко снижается, в то время как у новорожденного уровень значительно выше. В некоторых случаях измерения можно даже использовать для прогнозирования срока родов.

 

Школьное обучение - 2014 г.

 

Уровни каротиноидов в коже коррелируют с общим антиоксидантным статусом человека и могут рассматриваться как биомаркеры диеты и образа жизни. У 50 старшеклассников первоначально было проведено спектроскопическое измерение концентрации каротиноидов в коже в статической фазе, после чего последовала фаза вмешательства с биологической обратной связью их измеренных значений, на этот раз ведущих здоровый образ жизни и употребление здоровой пищи. У субъектов были более высокие концентрации каротиноидов, чем в предыдущих исследованиях. Обнаружена значимая корреляция между привычками здорового образа жизни и высоким антиоксидантным статусом. Во время вмешательства испытуемые улучшили свои пищевые привычки и значительно повысили концентрацию каротиноидов. Контрольное обследование через пять месяцев показало консолидацию прироста. Исследование показывает, что здоровая диета и сбалансированный образ жизни коррелируют с высоким уровнем кожных антиоксидантов и что измерение кожных каротиноидов с помощью спектроскопической биологической обратной связи в рамках комплексной программы профилактики является возможным и эффективным средством повышения осведомленности подростков о своем здоровье. Руо-Си, Й .; Колчан, Вт .; Дарвин, М .; Бюттнер, М .; Юнг, С .; На Ли, Б.; Клоттер, К.; Hurrelmann, K .; Мейнке, М .; Lademann, J .; «Спектроскопическая биологическая обратная связь на кожных каротиноидах как часть профилактической программы может быть эффективной для повышения осведомленности о здоровье подростков»; Journal of Biophotonics, ноябрь 2014 г .; 7 (11-12): 926-37  

 

Исследование влияния стрессорной сменной работы на уровень антиоксидантов - 2013 г.

 

Лазерные спектроскопические методы, такие как Б. Резонансная спектроскопия комбинационного рассеяния и спектроскопия отражения позволяют нам впервые неинвазивно исследовать антиоксидантный статус кожи человека путем измерения концентрации каротиноидов. Индивидуальная концентрация антиоксидантов в коже человека определяется, с одной стороны, привычками питания, а с другой стороны, такими факторами стресса, как Б. Посменная работа, решительная. Посменная работа связана с бессонницей и желудочно-кишечными расстройствами, в том числе из-за нарушения циркадного ритма и секреции мелатонина. В настоящем исследовании кожная концентрация антиоксидантов у акушерок была впервые определена с помощью спектроскопии отражения, и результаты были связаны со сменной работой. В исследовании приняли участие семь акушерок. Компактная система сканера на основе светодиодов использовалась для неинвазивного измерения каротиноидов в коже человека. Принцип измерения основан на спектроскопии отражения. Настоящее исследование предполагает, что на антиоксидантный статус кожи может негативно влиять посменная работа. Несмотря на многочисленные международные стратегии программ, пропагандирующих более здоровое питание, существует лишь несколько мер, направленных на снижение стресса и управление им. В этой области использование методов спектроскопии отражения может сыграть важную роль в будущем. Maeter, H .; Briese, V .; Гербер, Б.; Дарвин, Мэн; Lademan, J .; Olbertz, DM; «Практический пример: диагностика стресса in vivo путем спектроскопического определения концентрации каротиноидных антиодидантов в коже у акушерок в зависимости от сменной работы»; Письма о лазерной физике, 2013, стр.10

 

Научная валидация сенсора биозума с решетчатым спектрометром - 2012 г.

 

Основываясь на важных исследованиях кожи человека in vivo и in vitro, считается, что каротиноиды как мощные антиоксиданты могут предотвращать повреждения, вызванные свободными радикалами, включая преждевременное старение и развитие кожных заболеваний, таких как рак. Доступные методы, которые подходят для неинвазивного определения каротиноидов в коже человека, включают резонансную рамановскую спектроскопию (RRS) и спектроскопию отражения (RS). Для RS была разработана миниатюрная спектроскопическая система (MSS) на основе светодиодов для неинвазивного измерения каротиноидов в коже человека. Оптимизация и последующая калибровка MSS проводилась с помощью RRS. Сильная корреляция между концентрацией каротиноидов, определенной с помощью RS и для системы RRS, была достигнута для кожи человека in vivo (R = 0,88) и для кожи вымени крупного рогатого скота in vitro (R = 0,81). Дарвин, М .; Sandhagen, C .; Колчан, Вт .; Стерри, W.; Lademann, J .; Meinke, C .; «Сравнение двух методов неинвазивного определения каротиноидов в коже человека и животных: спектроскопия комбинационного рассеяния света и спектроскопия отражения»; Журнал биофотоники 2012 июл; 5 (7): 550-8

 

Научное сотрудничество

 

В области измерения каротиноидов Biozoom работал с проф. Д-р инж. Юрген Ладеманн вместе. Профессор Ладеманн - один из важнейших экспертов в области неинвазивного измерения каротиноидов в коже. Как всемирно известный ученый, он проводит исследования на стыке дерматологии, фармакологии и биофизики. В 2000 году он был назначен профессором дерматологии в Charité - Universitätsmedizin Berlin. Он редактор журнала «Фармакология и физиология кожи», «Журнал биомедицинской оптики», «Журнал косметической дерматологии», «Письма по лазерной физике», «Косметика» и «Журнал биомедицинской фотоники и инженерии» с открытым доступом. ". С 2003 по 2008 год он был президентом «Международного общества фармакологии и физиологии кожи». С 2008 года он является членом комитета по косметике Федерального института оценки рисков (Германия). В 2010 году он стал членом Комитета по стандартам светотехники, отделение «Радиология», Немецкого института стандартизации e. V. (DIN) и принят в Общество наук имени Лейбница в Берлине в 2012 году. Он является президентом IFSCC (Международной федерации обществ химиков-косметологов). Biozoom работает с профессором доктором в области вариабельности сердечного ритма (ВСР) и измерения пульса. Томас Лоу вместе. С 2001 года профессор Лёв является постоянным профессором психосоматической медицины и психотерапии в Университете Регенсбурга и главным врачом психосоматического отделения, а также главным врачом психосоматического отделения клиники Донаустауфа. С 2004 по 2009 год он был первым председателем Немецкого общества психосоматической медицины и медицинской психотерапии, которое возникло в 2006 году из Немецкого общества психосоматической медицины и психотерапии и Общего медицинского общества психотерапии и представляет регион в Германии. (Подробное описание см. Https://de.wikipedia.org/wiki/Thomas_Loew)

 

Дальнейшие публикации об использовании сканера Biozoom в научных исследованиях

 

Бич На Ли и др., «Влияние химиотерапии на антиоксидантный статус кожи человека», ANTICANCER RESEARCH 36, 4086-4096, 2016 - к статье

 

Максим М. Дарвин и др., «Сравнение двух методов неинвазивного определения каротиноидов в коже человека и животных: спектроскопия комбинационного рассеяния и спектроскопия отражения», Journal of Biophotonics 5, No. 7, 550–558, 2012 - к статье

 

Максим М. Дарвин и др., «Спектроскопия множественного пространственно-разрешенного отражения для определения in vivo каротиноидов в коже и крови человека», Laser Physics Letters, 13, 2016 - к статье

 

Керстин Х. Гелих и др., «Потребление фруктов и овощей связано с улучшением психического и когнитивного здоровья у пожилых людей из незападных развивающихся стран», Public Health Nutrition, 1-8, 2018 - к статье

 

Керстин Х. Гелих и др., «Потребление фруктов и овощей: улучшение физического, психического, физического и когнитивного здоровья у пожилых людей из 11 европейских стран», Aging & Mental Health, 2019 - к статье

 

Сора Юнг и др., «Антиоксиданты в коже азиатско-корейской и кавказской кожи: влияние питания и стресса», Skin Pharmacol Physiol 27, 293-302, 2014 г. - к статье

 

Юлия Кляйн и др., «Неинвазивные измерения каротиноидов в вымени крупного рогатого скота с помощью спектроскопии отражения», Journal of Biomedical Optics, 17 (10), октябрь 2012 г. - к статье

 

Юлия Кляйн и др., «Анализ корреляции каротиноидов дермы и крови у самок крупного рогатого скота оптическим методом», Journal of Biomedical Optics 18 (6), 2013 г. - к статье

 

J. Lademann et al., «Кожные каротиноиды как маркерные вещества для питания и стресса», Косметическая медицина, 1.15, 2015 - к статье

 

J. Lademann et al., «Кожные каротиноиды: зеркало образа жизни», Skin Pharmacology and Physiology, 27, 201-207, 2014 - к статье l

 

Ханне Митер, «Поддающийся кожному измерению антиоксидантный потенциал беременных женщин и новорожденных», Диссертация Университета Ростока, 2012 г. - Скачать

 

Х. Метер, «Практический пример: диагностика стресса in vivo путем спектроскопического определения кожной концентрации каротиноидных антиоксидантов у акушерок в зависимости от смены работы», Laser Physics Letters, 10, 2013 - к статье

 

Мартин К. Мейнке и др., «Сравнение различных кожных каротиноидных сенсоров и влияние возраста, типа кожи и кинетических изменений после приема растительного экстракта», Journal of Biomedical Optics 21 (10), октябрь 2016 г. - к статье

 

MC Meinke et al., "Многократная спектроскопия отражения с пространственным разрешением для мониторинга кожных каротиноидов во время добавления экстрактов фруктов и овощей in vivo", Skin Research Technology, 1-4, 2017 - к статье

 

MC Meinke et al., «Влияние перорального приема богатого каротиноидами экстракта кудрявой капусты на коллаген I / эластиновый индекс кожи», Nutrients, 9, 2017 - к статье

 

Руо-Си Ю и др., «Спектроскопическая биологическая обратная связь на кожные каротиноиды как часть профилактической программы может быть эффективной для повышения осведомленности о здоровье подростков», Journal of Biophotonics, 1–12, 2013 г. - к статье