Svájci kutatók olyan légzésérzékelőt fejlesztettek ki, amely pontosan meghatározza, hogy zsírégetést vagy csak cukrot éget-e edzés közben.

A leheletmolekulák elemzésének egyik legismertebb felhasználási módja a kilégzési alkohol teszt. Ez egy nem invazív és nagyon gyors módszer, amelynek nem kell korlátozódnia a kormány mögötti józanság ellenőrzésére, és gyógyászatban vagy sportban is alkalmazható.

A tekintélyes svájci Zürichi Szövetségi Technológiai Intézet (ETH) tudósainak egy csoportja kiterjesztette a légzésben lévő molekulák jelenlétének ellenőrzésére szolgáló módszer alkalmazását, és kifejlesztett egy érzékelőt a test zsírégetéséhez.

Az eszköz szilícium és volfrám-oxid nanorészecskék kombinációján alapszik, amelyek együttesen meghatározhatják a légzés acetonszintjét.

Ennek a molekulának a szervezetben történő kiválasztása a folyamatban lévő lipolízist, vagyis a zsírégetést jelzi. A légzés változásai valós időben mérhetők.

Fogyásmérő

Az emberi lehelet elemzése nem könnyű feladat. A szén-dioxid és a vízgőz mellett minden kilégzésünk hozzávetőlegesen 900 egyéb anyagot tartalmaz. Annak érdekében, hogy azonosítani lehessen az acetont ebben a komplex vegyület-koktélban, a tudósok szilíciumban dúsított volfrám-oxid (WO3) nanorészecskékhez fordultak.

Az említett félvezető nanorészecskék egy forgácson vannak elhelyezve, amelyen egyenletesen porózus filmet képeznek. Ez az anyag szelektíven képes kimutatni egy acetonmolekula jelenlétét százmillió más anyag között, még magas páratartalom mellett is.

A folyamat a nanorészecskék és az acetonmolekulák közötti kölcsönhatás alapján működik, ami csökkenti a chip elektromos ellenállását. Ez a változás pontosan mérhető.

A kapott érzékelőt, amely volfrámon és szilíciumon alapuló innovatív anyagot tartalmazott, 20 önkéntesen tesztelték, akik intenzíven kerékpároztak a teszt során. Böjtölték őket, hogy kiküszöböljék az étel hatásait a teszt során.

Az érzékelő eredményeit összehasonlítottuk párhuzamos légzésvizsgálatokkal gázkromatográfiás és vérvizsgálati módszerekkel. Az új érzékelőről kiderült, hogy elég érzékeny az aceton gyors, megbízható és hatékony méréséhez.

Kontroll kísérletek azt mutatták, hogy a mért acetonértékek korreláltak a vérből származó béta-hidroxi-butirát értékekkel. Ez egy molekula, amely a testben a lipolízis meghatározásának standard módszere.

fejlesztettek
Nem vagyunk egyenlőek a testmozgásban. A kutatások azt mutatják, hogy az az idő, amikor elkezdjük a zsírégetést edzés közben, személyenként változik. Foto - Fotolia

Mindenki másképp veszít

A tesztek során a kutatók megállapították, hogy a mért értékek önkéntesek között változtak. "A zsírégetés során a test olyan anyagokat termel, amelyek a vérbe jutnak, és abból a légzésbe. Megmutattuk, hogy az aceton koncentrációja a leheletben személyenként változik "- magyarázta Andreas Güntner, az Analytical Chemistry folyóiratban szeptemberben megjelent tanulmány vezető szerzője.

A mért eredmények azt mutatták, hogy egyesek csak akkor kezdték el a lipolízist, miután 1,5 órát töltöttek álló kerékpáron. Ezzel szemben más önkéntesek sokkal korábban kezdték el zsírégetni.

A chip jelenleg akkora, mint egy euró érme, de a szerzők tervezik a miniatürizálását, hogy az így kapott érzékelő zseb alakú legyen. "Ez lehetővé tenné a sportolóknak és a fogyni vágyóknak, hogy pontosan megtudják, mikor kezd testük zsírégetni. Ennek köszönhetően optimalizálhatták az edzésüket "- mondta Güntner.

"Technológiánknak nagy előnye van, mert olcsó, könnyen használható és még mindig elég érzékeny. Ezenkívül valós időben figyelemmel kíséri a lélegzetet, ennek köszönhetően mindennap használható, például fitneszközpontban vagy fogyás során "- tette hozzá a tudós.

Alkalmazások széles köre

Eredetileg ezt a rendszert kellett használni a cukorbetegség diagnosztizálására. Ezek a betegek több acetont termelnek, mint egészséges emberek. Az érzékelő azonban annyira érzékeny, hogy az edzés közben felszabaduló alacsony értékek mérésére is használható.

A kutatók később a légzésben lévő különféle anyagok mérését akarják felhasználni különféle betegségek diagnosztizálására, például az ammónia felhasználható a vese megfelelő működésének tesztjeként, a különféle aldehidek a tüdőrák vagy az izoprén kimutatására a koleszterin anyagcsere detektálására.

[Csatlakozzon egy Facebook-csoporthoz, ahol vitatkozhat a profi sportról, javaslatokat tehet a szerkesztőségnek, vagy kérdéseket tehet fel a szerkesztőnek. Minden este talál egy összefoglalót a hírekről.]