紫外线监测UV指数传感器让人们免于暴晒防止皮肤癌

关键字：UV 传感器 可穿戴设备
 
作者：Kevin Kilbane，Silicon Labs
 
皮肤癌已成为日益增长的人类健康问题。在过去的 30 年中，患有皮肤癌的人数已经超过患有其它类型癌症人数的总和。在美国，皮肤癌已经成为癌症的最常见形式，每年有超过 350 万的病例被确诊。因此，人们开始变得越来越关心他们受到的紫外线(UV)辐射量，更确切的说，大多数人认为 UV 是造成皮肤癌肿瘤形成的原因。
 
UV 辐射是环境的自然组成部分，甚至在小计量下还会有益于人类。如果我们试图消除所有 UV 照射，我们将会发现由维生素 D 缺乏而引起的骨骼疾病逐渐增加，这是因为维生素 D 需要在 UV 的帮助下由人体合成。从 UV 中获得多少健康益处因人而异，因为 UV 照射和皮肤色素沉着之间有必然的联系。关键是要维持 UV 照射在一个最佳的健康水平，而不至于高到有危险。
 
当开发 UV 感应应用时，区分不同的 UV 类型是有益的。在 1932 年第二届光学国际会议上明确定义了三种波长在 1 00nm~400nm 范围内的 UV 类型：UVA、UVB、UVC。对于进行环境光 UV 测量的消费类应用来说，仅仅其中的两种类型(UVA 和 UVB)是重要的。来自太阳光的短波长 UVC 光子不能穿透大气层，就大多数情况而言，可以被个人健康和可穿戴产品所忽略。UVC 主要用于工业类应用，例如用于杀毒和消毒设备，因为 UVC 辐射可以杀害细菌和其它传染性微生物体。
 
UVA 和 UVB 射线可以穿透地球的大气层，然而较短波长的 UVB 射线(290nm~320nm)比较长波 UVA 射线(320nm ~400nm)更容易被吸收掉。除了更容易穿透大气层之外，UVA 射线比更高能量的 UVB 射线更容易穿透人体皮肤，如图 1 所示。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
图 1 -UV 辐射类型和对人体皮肤的影响
 
UVA 确实有一定的保健功效，因为它会激活存在于上层皮肤细胞中的黑色素，形成一种快速出现又快速消失的棕褐肤色。但是当渗透到更深的皮肤层时，UVA 也会影响结缔组织和血管。根据来自世界卫生组织(WHO)的数据，当皮肤受到过度 UVA 照射时，皮肤会逐渐失去弹性并且开始起皱。最近的研究也表明，UVA 也可能会加重皮肤癌扩散，尽管 UVA 的损害机理目前还不是十分清楚。
 
科学家们在很久以前就知道 UVB 射线比 UVA 更有害健康。UVB 照射已被证明会引起 DNA 损伤，导致不可逆转的基因伤害。哺乳动物细胞具有处理由环境(例如 UV 照射)引起的轻度 DNA 损伤的自我修复机制。然而，一旦损伤到达一定程度，修复机制不再有效，并且在正常环境下细胞会自己死亡，这个过程被生物学家称为“细胞凋亡”。例如，当某人受到严重晒伤时就会发生这种情况。如果皮肤细胞不能正常进行细胞新陈代谢，它可能就会形成癌性肿瘤的内核。