Bioanalyse: Dieser Sensor soll beim Abnehmen helfen
Wer abnehmen will muss sich bewegen. Irgendwann beginnt der Fettabbau im Körper. Aber wann? Das lässt sich bisher nur durch Blut- oder Urinuntersuchungen feststellen. Wenn dort bestimmte Biomarker auftauchen hat die Fettverbrennung begonnen.
Künftig geht es so einfach wie bei einer Alkoholkontrolle, bei der man in ein elektronisches Gerät pustet. Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich sind dabei, ein Atemanalysegerät zu entwickeln, das Nebenprodukte misst, die beim Beginn des Fettabbaus ins Blut gelangen. Von dort gelangen sie über die Lunge in die Luft, die ausgeatmet wird. Azeton ist das Abbauprodukt, das am leichtesten in die Atemluft gelangt. Deshalb haben sich die Forscher um Andreas Güntner, Postdoc in der Gruppe von ETH-Professor Sotiris Pratsinis, darauf konzentriert, einen hochempfindlichen Sensor für den Nachweis der Azeton-Moleküle zu entwickeln.
Extrem empfindlicher Azeton-Sensor
Das ist ihnen gelungen. Der Sensor weist einzelne Azeton-Moleküle in hundert Millionen anderer Moleküle nach. Außerdem reagiert der Sensor ausschließlich auf Azeton. Die übrigen mehr als 800 bekannten flüchtigen Komponenten in der Atemluft beeinflussen die Messung nicht.
Als Testpersonen fungierten Freiwillige, die Sport treiben. Diese absolvierten eineinhalb Stunden Training auf einem Fahrradergometer mit zwei kurzen Pausen. In regelmäßigen Abständen ließen die Forschenden die Probanden in ein Röhrchen blasen, das mit dem Azeton-Sensor verbunden war. Kontrollmessungen ergaben, dass die neue Messmethode gut übereinstimmt mit der Konzentration des Biomarkers Beta-Hydroxybutyrat im Blut der Probanden. Diese Blutanalyse ist eine der heutigen Standardmethoden, um den Fettabbau nachzuverfolgen.
Diabetes-Diagnose war das eigentliche Ziel
Der Sensor besteht aus einem Chip, der mit einem Film aus halbleitenden Nanopartikeln beschichtet ist, das sind Teilchen mit einem Durchmesser von einigen Millionstel Millimetern. Sie bestehen im Wesentlichen aus Wolframtrioxid, in das die Forscher einige Siliziumpartikel geschmuggelt haben. Wenn diese Teilchen mit Aceton in Berührung kommen verändern sie ihre Leitfähigkeit. Ursprünglich sollte der Sensor zur Diagnose von Diabetes verwendet werden. In der Atemluft von Menschen, die von dieser Krankheit befallen sind, befinden sich große Mengen an Azeton-Molekülen. Als sich herausstellte, dass er weit empfindlicher ist als erwartet hatten die Forscher die Idee, ihn für den Nachweis des Fettabbaus einzusetzen. Jetzt soll der Prototyp zur Marktreife weiterentwickelt werden.
via ETHZ
