Новости химической науки > Анализатор дыхания поможет в борьбе с лишним весом

Люди, соблюдающие диету, смогут вскоре контролировать, какое количество жира они сжигают благодаря портативному анализатору дыхания, изобретенному японскими исследователями.

Разработанное устройство измеряет содержание промежуточного продукта метаболизма жира – ацетона, в выдыхаемом воздухе. Исследователи предположили, что анализатор дыхания, который может быть подсоединен к смартфону для отображения показателей, мог бы особенно стать полезным людям, для которых важно знать, как много или как мало жира они сожгли, находясь на диете и соблюдая спортивный режим, с целью корректировки программы питания. Ацетон также выделяется людьми, болеющими диабетом, которым анализатор дыхания также смог бы помочь, обеспечивая контроль содержания сахара.

Во время голодания или продолжительных физических упражнений организм истощает запасы гликогена в печени, и начинается переработка жирных кислот. Промежуточным продуктом метаболизма жира является производство кетоновых тел, одним из которых является ацетон, который может быть обнаружен в выдыхаемом воздухе.

Рисунок: © Shuttershock

Цугуоши Тойоока (Tsuguyoshi Toyooka) с коллегами изобрел устройство, способное измерять содержание ацетона в выдыхаемом воздухе. Устройство также учитывает другие летучие соединения, которые могут мешать измерению, такие как этанол, водород и пары воды.

Инструмент размером с пачку сигарет содержит два полупроводниковых газовых сенсора. Один сенсор, изготовленный из легированного платиной оксида вольфрама, чувствителен к ацетону. Другой сделан из оксида олова, он определяет другие летучие компоненты, чтобы скорректировать базисный потенциал. В полупроводниковом сенсоре газ адсорбируется поверхностью и изменяет электропроводность. Для разных химических составов поведение полупроводника различается, завися от присутствия определенного газа.

Анализатор дыхания имеет отверстие, в которое вставляется трубочка, через которую необходимо дуть в течение 6 секунд. Результаты анализа пересылаются на смартфон либо по беспроводной, либо по проводной связи, чтобы продемонстрировать показания анализатора. Испытания разработанного устройства на группе добровольцев показали, что испытуемые, находящиеся на низкокалорийной диете и выполняющие физические упражнения производили больше ацетона, чем контрольная группа. Уровень ацетона, измеренного анализатором дыхания, согласуется с показателями, полученными при использовании обычной газовой хроматографии.

Исследователи пришли к выводу, что их прибор может использоваться на практике в качестве устройства, контролирующего содержание ацетона в выдохе в пределах допустимой ошибки измерения, для людей, ответственно относящихся к диете. Исследователи ожидают, что их прототип будет играть ведущую роль в ежедневной организации питания и поможет предотвратить и уменьшить риск развития ожирения и диабета.

Антонио Мутти (Antonio Mutti), эксперт в области применения анализа дыхания в медицине из Университета Пармы в Италии, считает, что прототип устройства достаточно чувствителен, чтобы определить количество ацетона на выдохе в обоих случаях как для здоровых взрослых с низкокалорийным питанием, так и для больных диабетом.

Предварительные эксперименты на здоровых взрослых добровольцах продемонстрировали, что прототип может стать образцом для практического устройства, контролирующего содержание ацетона в выдохе людей. Поскольку концентрация ацетона в выдохе зависит от высокой или низкой калорийности питания, а также уровня физической нагрузки индивидуума, новое устройство полезно для корректировки условий в индивидуальных программах, а также для контроля диабета.

Источник: J. Breath Res., 2013, 7, 036005 (DOI: 10.1088/1752-7155/7/3/036005)

метки статьи: #аналитическая химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #бытовая химия, #электрохимия