För träning eller viktminskning Ny sensor registrerar fettförlust via andningsluft

Ny sensor utvecklad: Mäta fettförlust via andningsluften

Forskare från Schweiz har utvecklat en sensor som det är lätt att mäta genom andningsanalys när kroppen börjar brinna fett. Enligt forskarna är tekniken "för daglig användning, för träning i ett gym eller under en diet".

Uthållighet sport hjälp med viktminskning

Enligt forskning bor mer och mer obese människor i Tyskland. Många försöker bli av med sin feta mage genom att undvika vissa livsmedel eller bantning. Men det enda är vanligtvis inte tillräckligt. För att minska magefett är det vanligtvis nödvändigt att flytta regelbundet. Uthållighetssporter är särskilt väl lämpade här. Med en nyutvecklad sensor blir det lättare i framtiden att mäta genom andningsanalys när kroppen börjar brinna fett.

Forskare har utvecklat en sensor som kan användas för att mäta fettförlust via andningsluften. Tekniken är lämplig för sport eller dieting. (Bild: Företaget V / fotolia.com)

Fettförlust lätt detekterbar i andan

Vår kropp brinner uthållighetsträning, inte bara kolhydrater som socker, men även fetter. När kroppen börjar brinna fett kan man bestämma idag, till exempel genom att analysera biomarkörer i blodet eller urinen.

Forskare vid Federal Institute of Technology (ETH) i Zürich och Universitetssjukhuset Zurich (USZ) har nu utvecklat en metod med vilken fettförbränningen kan upptäckas enkelt och i realtid i andedräkten av idrottsmän.

"När fettförbränningen i kroppen bildar biprodukter som kommer in i blodomloppet," säger Andreas Güntner, en forskarassistent i gruppen av ETH Professor Sotiris Pratsinis enligt "ETH News".

I lungalveoler kan dessa molekyler passera in i inandad luft, särskilt flyktiga bland dem. Den mest flyktiga av dessa fettförlustprodukter är aceton.

De schweiziska forskarna har utvecklat en liten gassensor som mäter detta ämne. Din sensor är mycket känsligare än tidigare sensorer: det kan upptäcka enstaka acetonmolekyler i hundratals miljoner andra molekyler.

Dessutom mäter sensorn endast aceton och inget annat; Den andra över 800 kända flyktiga komponenterna i luften påverkar inte mätningen.

Experterna rapporterar om sin nya utveckling i tidskriften "Analytisk kemi".

Funktion hos sensorn kontrollerad av idrottare

I samarbete med lungspecialister vid Universitetssjukhuset Zürich testade forskarna sensorns funktion hos sportfrivilliga. De avslutade en och en halv timmes träning på en stationär cykel med två korta raster.

Med regelbundna intervaller hade forskarna ämnena blås in i ett rör anslutet till acetonsensorn.

"Vi kunde visa att acetonutsläppet i luften skiljer sig mycket från person till person", förklarade Güntner.

Den tidigare och nu föråldrade åsikten var att idrottare börjar brinna fett först efter en viss period av motion och hjärtfrekvens.

I mätningarna av forskarna använde fettförbränningen i vissa ämnen faktiskt bara i slutet av en och en halv timmes träningspass. För andra volontärer visade mätningarna att hennes kropp brinner fett mycket tidigare.

Kontrollmätningar visade att den nya mätmetoden är i god överensstämmelse med koncentrationen av biomarkörens beta-hydroxibutyrat i deltagarnas blod. Denna blodanalys är en av dagens standardmetoder för att spåra fettförlust.

Chip var ursprungligen att användas för diabetesdiagnos

Sensorn som utvecklats av forskarna är ett chip belagt med en porös film av speciella halvledande nanopartiklar. Partiklarna består av volframtrioxid, som forskarna hade blandat med enskilda kiselatomer.

Utvecklingen av detta chip startade för sju år sedan. Vid den tiden, upptäckte forskare ETH att volframtrioxid nanopartiklar interagerar med aceton, förutsatt atomerna i nanopartiklarna är anordnade i en specifik kristallstruktur.

Samspelet minskar det elektriska motståndet hos det nanopartikelbelagda chipet, som är mätbart.

Ursprungligen var tanken att använda chipet för att diagnostisera diabetes. I luftvägarna hos patienter med obehandlad typ 1-diabetes kan höga koncentrationer av aceton detekteras.

Däremot har forskare nu visat att sensorn är känslig för att upptäcka de mycket låga koncentrationerna av aceton i idrottarnas andetag.

Forskarna är i färd med att raffinera mättekniken så långt att det borde vara möjligt med betydligt mindre marker än de som användes i studien. De ska passa in i en praktisk enhet.

"Detta tillåter idrottare och viktminskning individer att individuellt kontrollera när deras kropp börjar brinna fett, för att optimera deras träning," sade Güntner.

Teknik för daglig användning

Mycket känsliga acetonmätningar kunde redan tillverkas med andra mätinstrument - så kallade masspektrometrar. Men dessa är stora och mycket dyra laboratorieutrustning.

Forskare i den aktuella studien använder denna information för att kontrollera deras mätningar. Det finns också bärbara enheter för acetonmätning i andningen. Dessa kan bara användas en gång, men de visar bara resultatet efter några minuter.

"Vår teknik har dock den stora fördelen att det är billigt, lätt att hantera och ändå mycket känslig och gör det också möjligt realtidsmätningar", säger Güntner. "Det är därför lämpligt för daglig användning, för träning i ett gym eller under en diet."

Forskarna planerar nu att utveckla sin mätmetod till marknadsmognad. Det finns redan en gauge prototyp.

Samtidigt är forskare arbetar med att utveckla gassensorer för andra medicinskt intressanta molekyler i utandningsluften, inklusive sådana för ammoniak, vilket kan vara njurfunktionskontroll, isopren, för att undersöka kolesterolomsättning och olika aldehyder för tidig upptäckt av lungcancer. (Ad)