Los expertos aconsejan a cualquiera que quiera perder kilos adicionales comer menos y hacer más ejercicio. Una forma es con el entrenamiento de resistencia, durante el cual el cuerpo quema no solo carbohidratos como el azúcar, sino también grasa. Cuando exactamente el cuerpo comienza a quemar grasa ahora puede serdeterminado mediante el análisis, por ejemplo, de biomarcadores en la sangre o la orina. Los científicos de ETH Zurich y el Hospital Universitario de Zurich ahora han desarrollado un método para la monitorización de la lipólisis en tiempo real muy conveniente mediante la prueba de las exhalaciones de una persona durante el ejercicio.
"Al quemar grasa, el cuerpo produce subproductos que llegan a la sangre", explica Andreas Güntner, un postdoc en el grupo del profesor de ETH Sotiris Pratsinis. En los alvéolos pulmonares, estas moléculas, especialmente las volátiles- ingrese al aire exhalado por la persona. El más volátil de estos metabolitos lipídicos es la acetona. Güntner y sus colegas han desarrollado un pequeño sensor de gas que mide la presencia de esta sustancia. El sensor es mucho más sensible que los sensores anteriores: puededetecta una sola molécula de acetona en cien millones de moléculas. También mide exclusivamente la acetona, por lo que los más de 800 componentes volátiles conocidos en las exhalaciones no afectan la medición.
principales diferencias individuales
En colaboración con especialistas pulmonares en el Hospital Universitario de Zúrich, dirigido por Malcolm Kohler, profesor y director del Departamento de Neumología, los investigadores probaron el funcionamiento del sensor en voluntarios mientras hacían ejercicio. Los sujetos de la prueba completaron un uno y unde media hora en un ergómetro de bicicleta con dos descansos cortos. Los investigadores pidieron a los sujetos de prueba que soplaran en un tubo que estaba conectado al sensor de acetona a intervalos regulares.
"Pudimos mostrar cómo la concentración de acetona en las exhalaciones varía mucho de persona a persona", dice Güntner. La opinión científica solía sostener que los atletas solo comienzan a quemar grasa después de un cierto período de esfuerzo físico y al llegar a cierto corazóntasa, pero esta visión ahora está desactualizada. Las mediciones tomadas por los investigadores en Zurich mostraron que la lipólisis en algunos sujetos de prueba, de hecho, solo comenzó hacia el final de la sesión de entrenamiento de una hora y media.otros voluntarios, las mediciones mostraron que sus cuerpos comenzaron a quemar grasa mucho antes.
Las mediciones de control mostraron que el nuevo método de medición se correlacionó bien con la concentración del biomarcador beta-hidroxibutirato en la sangre de los sujetos de prueba. Este análisis de sangre es uno de los métodos estándar actuales para monitorear la lipólisis.
Interacción con nanopartículas
El sensor desarrollado por los científicos utiliza un chip recubierto con una película porosa de nanopartículas semiconductoras especiales. Las partículas son trióxido de tungsteno que los investigadores han implantado con átomos individuales de silicio.
El desarrollo del chip comenzó hace siete años cuando el profesor de ETH Pratsinis y sus colegas descubrieron que las nanopartículas de trióxido de tungsteno interactúan con acetona si los átomos de las nanopartículas están dispuestos en una determinada estructura cristalina. La interacción reduce la resistencia eléctrica del chip recubierto conlas nanopartículas, y este fenómeno se puede medir.
Originalmente, la idea era usar el chip para diagnosticar la diabetes, porque el aliento exhalado de pacientes con diabetes tipo 1 no tratada contiene altas concentraciones de acetona. Desde entonces, sin embargo, los científicos han demostrado que el sensor es lo suficientemente sensible paradetectar las concentraciones muy bajas de acetona en las exhalaciones de una persona durante el ejercicio.
El chip utilizado en este estudio es del tamaño de una moneda de 1 centavo de euro, pero los investigadores están trabajando para refinar la tecnología de medición para que sea posible con chips mucho más pequeños. El objetivo es ofrecer el chip de manera manejabledispositivo de tamaño ". Esto permitiría a los atletas y a las personas que desean perder peso comprobar por sí mismos cuándo sus cuerpos comienzan a quemar grasa para que puedan optimizar su régimen de entrenamiento", dice Güntner.
Barato, pequeño y muy sensible
Las mediciones de acetona altamente sensibles ya eran posibles con otros instrumentos, por ejemplo, espectrómetros de masas, que son grandes dispositivos de laboratorio que cuestan varios cientos de miles de francos suizos. Los investigadores están utilizando estos instrumentos en el estudio actual para verificar sus mediciones. Pruebas de aliento de acetona portátilesTambién ya existe, pero solo se pueden usar una vez y tomar varios minutos antes de que muestren los resultados. "Nuestra tecnología tiene el mayor beneficio de ser económica, manejable y altamente sensible, además de que puede tomar mediciones en tiempo real".Güntner: "Esto lo hace adecuado para el uso diario, mientras hace ejercicio en un gimnasio o para personas a dieta".
Los científicos ahora planean continuar desarrollando su método de medición para que eventualmente puedan comercializarlo. Ya tienen un prototipo del instrumento. Los científicos también están trabajando en el desarrollo de sensores de gas para otras moléculas médicamente relevantes en las exhalaciones, incluido el amoníaco paraprueba de la función renal, isopreno para evaluar el metabolismo del colesterol y varios aldehídos para la detección temprana del cáncer de pulmón.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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