For trening eller vekttap Ny sensor registrerer fettutslipp via pustluft

Ny sensor utviklet: Mål fettutslipp via pustluften

Forskere fra Sveits har utviklet en sensor som det er lett å måle ved pusteanalyse når kroppen begynner å brenne fett. Ifølge forskerne er teknikken "for daglig bruk, for trening i et treningssenter eller under en diett."

Endurance sports hjelp med vekttap

Ifølge forskning bor flere og mer obese mennesker i Tyskland. Mange prøver å kvitte seg med sin fete mage ved å unngå bestemte matvarer eller slanking. Men det alene er vanligvis ikke nok. For å redusere magefett, er det vanligvis nødvendig å flytte regelmessig. Endurance sport er spesielt godt egnet her. Med en nyutviklet sensor blir det lettere i fremtiden å måle ved pusteanalyse når kroppen begynner å brenne fett.

Forskere har utviklet en sensor som kan brukes til å måle vekttap via luftveiene. Teknikken er egnet for idrett eller slanking. (Bilde: Firma V / fotolia.com)

Fett tap lett påviselig i pusten

Kroppen vår brenner utholdenhetstrening, ikke bare karbohydrater som sukker, men også fett. Når kroppen begynner å brenne fett, kan det bestemmes i dag, for eksempel ved å analysere biomarkører i blodet eller urinen.

Forskere ved Federal Institute of Technology (ETH) Zurich og Universitetssykehuset Zurich (USZ) har nå utviklet en metode som gjør det fett tap kan oppdages lett og i sanntid i pusten av idrettsutøvere og.

"Når fett tap i kroppen danner biprodukter som kommer inn i blodbanen," sa Andreas Güntner, en postdoktor i gruppen av ETH Professor Sotiris Pratsinis henhold til "ETH News".

I lungealveoler kan disse molekylene passere inn i innåndet luft, spesielt flyktig blant dem. Den mest volatile av disse fett tap produkter er aceton.

De sveitsiske forskerne har utviklet en liten gassensor som måler dette stoffet. Sensoren din er mye mer følsom enn tidligere sensorer: den kan oppdage enkelt acetonmolekyler i hundrevis av millioner andre molekyler.

I tillegg måler sensoren bare aceton og ingenting annet; den andre over 800 kjente flyktige komponenter i luften påvirker ikke målingen.

Ekspertene rapporterer om sin nye utvikling i tidsskriftet "Analytisk kjemi".

Funksjonen til sensoren kontrollert av idrettsfolk

I samarbeid med lungespesialister ved Universitetssykehuset Zürich, testet forskerne sensorens funksjon i sportsfrivillige. De fullførte en og en halv time trening på en stasjonær sykkel med to korte pauser.

Med jevne mellomrom hadde forskerne fagene blåses inn i et rør forbundet med acetonsensoren.

"Vi kunne vise at acetonutslipp i luften varierer sterkt fra person til person," forklarte Güntner.

Den tidligere og nå foreldede oppfatningen var at idrettsutøvere begynner å brenne fett bare etter en viss periode med trening og hjertefrekvens.

I målinger av forskerne brukte fettforbrenningen i enkelte fag faktisk bare mot slutten av en og en halv times treningsøkt. For andre frivillige viste målingene at hennes kropp brenner fett mye tidligere.

Kontrollmålinger viste at den nye målemetoden er i god avtale med konsentrasjonen av biomarkøren beta-hydroksybutyrat i blodet av studiedeltakere. Denne blodanalysen er en av dagens standardmetoder for sporing av fett tap.

Chip ble opprinnelig brukt til diabetesdiagnose

Sensoren utviklet av forskerne er en chip belagt med en porøs film med spesielle halvledende nanopartikler. Partiklene består av wolframtrioksyd, som forskerne hadde blandet med enkelte silisiumatomer.

Utviklingen av denne brikken startet for syv år siden. På den tiden oppdaget ETH Zürich forskere at wolframtrioksydnanopartikler interagerer med aceton, forutsatt at atomene i nanopartiklene er anordnet i en bestemt krystallstruktur.

Samspillet reduserer den elektriske motstanden til den nanopartikkelbelagte brikken, som er målbar.

Opprinnelig var ideen å bruke brikken til å diagnostisere diabetes. I luftveiene hos pasienter med ubehandlet type 1 diabetes kan høye konsentrasjoner av aceton detekteres.

Imidlertid har forskere nå vist at sensoren er følsom nok til å oppdage de meget lave konsentrasjonene av aceton i pusten til idrettsutøvere.

Forskerne er i ferd med å raffinere målingsteknologien så langt at det burde være mulig med betydelig mindre chips enn de som ble brukt i studien. De skal passe inn i en praktisk enhet.

"Dette gjør at idrettsutøvere og vekttap individer kan kontrollere hverandre når kroppen deres begynner å brenne fett, for å optimalisere trening," sa Güntner.

Teknologi for daglig bruk

Meget sensitive acetonmålinger kunne allerede være laget med andre måleinstrumenter - såkalte massespektrometre. Imidlertid er disse store og svært kostbare laboratorieutstyr.

Forskere i den nåværende studien bruker denne informasjonen til å kontrollere sine målinger. Det er også bærbare enheter for acetonmåling i pusten. Disse kan bare brukes en gang, og de viser bare resultatet etter noen få minutter.

"Vår teknologi har derimot de store fordelene ved å være billig, praktisk og likevel svært følsom, så vel som muliggjør real-time målinger, sier Güntner. "Det er derfor egnet for daglig bruk, for trening i treningssenter eller under diett."

Forskerne planlegger nå å utvikle målemetoden til markedsmognad. Det er allerede en målerprototype.

Samtidig blir forskere arbeidet med å utvikle gass-sensorer for andre medisinsk interessante molekyler i pusten, inkludert de for ammoniakk, noe som kan være renal funksjonskontroll, isopren, for å undersøke den kolesterolmetabolismen, og forskjellige aldehyder for tidlig diagnose av lungekreft. (Ad)