紫外線監(jiān)測(cè)UV指數(shù)傳感器讓人們免于暴曬防止皮膚癌

關(guān)鍵字：UV 傳感器 可穿戴設(shè)備
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作者：Kevin Kilbane，Silicon Labs
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皮膚癌已成為日益增長(zhǎng)的人類健康問(wèn)題。在過(guò)去的 30?年中，患有皮膚癌的人數(shù)已經(jīng)超過(guò)患有其它類型癌癥人數(shù)的總和。在美國(guó)，皮膚癌已經(jīng)成為癌癥的最常見(jiàn)形式，每年有超過(guò) 350?萬(wàn)的病例被確診。因此，人們開(kāi)始變得越來(lái)越關(guān)心他們受到的紫外線(UV)輻射量，更確切的說(shuō)，大多數(shù)人認(rèn)為 UV?是造成皮膚癌腫瘤形成的原因。
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UV 輻射是環(huán)境的自然組成部分，甚至在小計(jì)量下還會(huì)有益于人類。如果我們?cè)噲D消除所有?UV 照射，我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)由維生素 D?缺乏而引起的骨骼疾病逐漸增加，這是因?yàn)榫S生素 D?需要在 UV?的幫助下由人體合成。從 UV?中獲得多少健康益處因人而異，因?yàn)?UV?照射和皮膚色素沉著之間有必然的聯(lián)系。關(guān)鍵是要維持 UV?照射在一個(gè)最佳的健康水平，而不至于高到有危險(xiǎn)。
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當(dāng)開(kāi)發(fā) UV?感應(yīng)應(yīng)用時(shí)，區(qū)分不同的 UV?類型是有益的。在 1932?年第二屆光學(xué)國(guó)際會(huì)議上明確定義了三種波長(zhǎng)在 1?00nm~400nm 范圍內(nèi)的?UV 類型：UVA、UVB、UVC。對(duì)于進(jìn)行環(huán)境光?UV 測(cè)量的消費(fèi)類應(yīng)用來(lái)說(shuō)，僅僅其中的兩種類型(UVA?和 UVB)是重要的。來(lái)自太陽(yáng)光的短波長(zhǎng) UVC?光子不能穿透大氣層，就大多數(shù)情況而言，可以被個(gè)人健康和可穿戴產(chǎn)品所忽略。UVC?主要用于工業(yè)類應(yīng)用，例如用于殺毒和消毒設(shè)備，因?yàn)?UVC?輻射可以殺害細(xì)菌和其它傳染性微生物體。
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UVA 和?UVB 射線可以穿透地球的大氣層，然而較短波長(zhǎng)的?UVB 射線(290nm~320nm)比較長(zhǎng)波?UVA 射線(320nm ~400nm)更容易被吸收掉。除了更容易穿透大氣層之外，UVA 射線比更高能量的?UVB 射線更容易穿透人體皮膚，如圖 1?所示。
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圖 1 -UV?輻射類型和對(duì)人體皮膚的影響
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UVA 確實(shí)有一定的保健功效，因?yàn)樗鼤?huì)激活存在于上層皮膚細(xì)胞中的黑色素，形成一種快速出現(xiàn)又快速消失的棕褐膚色。但是當(dāng)滲透到更深的皮膚層時(shí)，UVA?也會(huì)影響結(jié)締組織和血管。根據(jù)來(lái)自世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù)，當(dāng)皮膚受到過(guò)度 UVA?照射時(shí)，皮膚會(huì)逐漸失去彈性并且開(kāi)始起皺。最近的研究也表明，UVA?也可能會(huì)加重皮膚癌擴(kuò)散，盡管 UVA?的損害機(jī)理目前還不是十分清楚。
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科學(xué)家們?cè)诤芫靡郧熬椭?UVB?射線比 UVA?更有害健康。UVB?照射已被證明會(huì)引起 DNA?損傷，導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的基因傷害。哺乳動(dòng)物細(xì)胞具有處理由環(huán)境(例如 UV?照射)引起的輕度 DNA?損傷的自我修復(fù)機(jī)制。然而，一旦損傷到達(dá)一定程度，修復(fù)機(jī)制不再有效，并且在正常環(huán)境下細(xì)胞會(huì)自己死亡，這個(gè)過(guò)程被生物學(xué)家稱為“細(xì)胞凋亡”。例如，當(dāng)某人受到嚴(yán)重曬傷時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況。如果皮膚細(xì)胞不能正常進(jìn)行細(xì)胞新陳代謝，它可能就會(huì)形成癌性腫瘤的內(nèi)核。