瑞士科学家开发了一款带有化学传感器的呼气检测仪，只需一次呼气即可检测出身体何时正在燃烧脂肪。这款手持式、智能手机辅助设备可在约90秒内以实验室级别的精度测量丙酮——一种身体燃烧脂肪时释放到呼气中的分子。这项技术可帮助人们监测自身代谢状况，并帮助临床医生为肥胖、糖尿病、癫痫及其他代谢性疾病患者提供个性化治疗方案。该研究7月22日发表于《设施》。

长期以来，科学家一直将呼气中的丙酮作为观察代谢的窗口，因为其浓度会随着身体从利用碳水化合物转向利用脂肪而升高。但传统检测通常需要笨重的实验室仪器，或仅能在丙酮浓度极高时才能可靠检测的消费级设备。

“如果我们想让这些信息惠及患者，就需要将这些技术缩小成紧凑、用户友好的设备。”论文通讯作者、苏黎世联邦理工学院的Andreas Guntner表示。经过10年研发，团队终于制造了一款便携、高灵敏度的日常用呼气丙酮检测仪。

为评估该检测仪，研究团队在真实条件下对12名健康成年人进行了测试。这款手持检测仪在312份呼气样本中测量了0.2至45 ppm（百万分之一）的丙酮浓度。测量结果与作为呼气丙酮分析实验室金标准的质谱法高度吻合。

随后，团队监测了4种代谢场景下的呼气丙酮水平：轻度运动后进食高碳水餐、剧烈运动后进食高碳水餐、高脂生酮餐，以及禁食。他们将呼气测量结果与包括血酮和血糖在内的代谢标志物进行比较，以确定检测仪追踪变化的能力。

结果显示，在食用高碳水化合物餐并进行轻度运动，呼气丙酮保持在较低水平，但在剧烈运动时上升，这反映出身体对脂肪作为燃料来源的依赖程度增加。剧烈运动后，参与者在进食高碳水餐后丙酮水平下降，进食高脂餐后保持升高，禁食期间则持续上升——这些变化与血液和血糖标志物的变化一致。

“这些发现表明，我们的设备具备临床应用所需的高性能，例如在临床研究中对脂肪代谢的细微差异进行区分。”论文第一作者、苏黎世联邦理工学院的Simone Hersberger表示。

对于实际应用，Hersberger认为易用性和可控的呼气采样是关键优先事项。每次测量时，智能手机应用会指导用户以正确的力度和时长呼气，以确保结果可重复。内置的质量控制功能甚至可以拒绝不规范的呼气或受污染的空气，确保数据可靠。

该技术已走出实验室。苏黎世联邦理工学院的衍生公司Alivion AG已将这款分析仪商业化，命名为Nutrion。这款手持设备目前正在进行癫痫相关的临床研究，也被希望追踪呼气丙酮水平作为脂肪代谢标志物以用于减肥和运动表现监测的个人用户使用。

“现在是将其推广到临床试验的时候了，通过提供个性化指导来回答不同禁食疗法的效果等问题。”Guntner说，“我们正朝着未来的医疗解决方案迈进，将来你不必再去医院，在家就能完成。”

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相关论文信息：http://doi.org/10.1016/j.device.2026.101226