Швейцарські дослідники розробили датчик дихання, який точно визначає, спалюєте ви жир або просто цукор під час тренування.

Одним з найбільш відомих методів аналізу молекул дихання є тест на алкоголь на диханні. Це неінвазивний і дуже швидкий метод, який не повинен обмежуватися контролем за тверезістю за кермом, а також може застосовуватися в медицині або спорті.

Група вчених з престижного швейцарського Федерального технологічного інституту в Цюріху (ETH) розширила використання методу контролю наявності молекул у диханні та розробила датчик для спалювання жиру в організмі.

Пристрій засновано на комбінації наночастинок оксиду кремнію та вольфраму, які разом можуть визначати рівень ацетону в диханні.

Виділення цієї молекули в організмі свідчить про триваючий ліполіз, тобто спалювання жиру. Зміни дихання можна виміряти в реальному часі.

Монітор для схуднення

Аналіз дихання людини - завдання непросте. Окрім вуглекислого газу та водяної пари, кожен наш видих містить приблизно 900 інших речовин. Для того, щоб мати можливість ідентифікувати ацетон у цьому складному коктейлі сполук, вчені звернулися до наночастинок оксиду вольфраму (WO3), збагачених кремнієм.

Зазначені напівпровідникові наночастинки осідають на чіпі, на якому вони утворюють рівномірно пористу плівку. Цей матеріал може вибірково виявляти присутність однієї молекули ацетону серед ста мільйонів інших речовин навіть при високій вологості.

Процес працює на основі взаємодії між наночастинками та молекулами ацетону, що зменшує електричний опір чіпа. Цю зміну можна точно виміряти.

Отриманий датчик, який містив інноваційний матеріал на основі вольфраму та кремнію, був протестований на 20 добровольцях, які під час тесту інтенсивно їздили на велосипеді. Їх постили, щоб усунути вплив їжі під час тесту.

Результати датчика порівнювали з паралельними дихальними тестами за допомогою газової хроматографії та аналізів крові. Новий датчик виявився досить чутливим для швидкого, надійного та ефективного вимірювання ацетону.

Контрольні експерименти показали, що виміряні значення ацетону корелювали зі значеннями бета-гідроксибутирату в крові. Саме молекула є стандартним методом визначення ліполізу в організмі.

вони
Ми не всі рівні у вправах. Дослідження показують, що час, коли ми починаємо спалювати жир під час фізичних вправ, залежить від людини. Фото - Fotolia

Кожен по-різному програє

Під час випробувань дослідники виявили, що вимірювані значення різнились у добровольців. "Під час спалювання жиру організм виробляє речовини, які потрапляють у кров, а з неї - в дихання. Ми показали, що концентрація ацетону в диханні залежить від людини ", - пояснив Андреас Гюнтнер, провідний автор дослідження, опублікованого у журналі" Аналітична хімія "у вересні.

Виміряні результати показали, що деякі люди почали ліполіз лише після того, як провели 1,5 години на стаціонарному велосипеді. На відміну від них, інші добровольці почали спалювати жир набагато раніше.

В даний час чіп має розмір монети євро, але автори планують попрацювати над його мініатюризацією, щоб отриманий датчик мав форму кишені. "Це дозволило б спортсменам та людям, які хочуть схуднути, точно дізнатися, коли їх організм почне спалювати жир. Завдяки цьому вони могли б оптимізувати своє навчання ", - сказав Гюнтнер.

"Наша технологія має велику перевагу, оскільки вона дешева, проста у використанні та все ще досить чутлива. Крім того, він може контролювати дихання в режимі реального часу, тому його можна використовувати щодня, наприклад у фітнес-центрі або під час схуднення ", - додав вчений.

Широкий діапазон застосувань

Спочатку ця система мала використовуватися для діагностики діабету. Ці пацієнти виробляють більше ацетону, ніж здорові люди. Однак датчик настільки чутливий, що його також можна використовувати для вимірювання низьких значень, які виділяються під час тренування.

Пізніше дослідники хочуть використовувати вимірювання різних речовин у диханні для діагностики різних захворювань, наприклад, аміак може бути використаний як тест на правильну роботу нирок, різні альдегіди як виявлення раку легенів або ізопрен для виявлення метаболізму холестерину.

[Приєднуйтесь до групи Facebook, де ви можете обговорювати професійні види спорту, вносити пропозиції до редакції або задавати питання редактору. Ви будете знаходити короткий зміст новин щовечора.]