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呼气式检测仪可通过一次呼气判断你是否在燃烧脂肪 |
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这款小型设备可以检测身体是否处于酮症状态,还能帮助人们管理减肥计划。 |
一种手持呼吸检测仪可以实时准确测量身体燃烧脂肪的时间。这种设备可供试图控制体重的人使用,让他们无需等待数周才能看到体重秤上的变化。不过研究人员表示,还需要在更多人身上进行测试以确认其准确性。
呼出的气体中释放的分子可作为身体是否在燃烧脂肪的信号。图片来源:Mascot/Getty
燃烧体内储存脂肪的一种方式是让身体进入名为酮症的代谢状态,此时游离脂肪酸会在肝脏中作为燃料被代谢。这种状态通常通过低碳水化合物饮食或高强度运动来实现,但难以进行实时测量。
市面上已有民用呼气检测设备,但其中多数难以可靠识别人体内的该代谢状态,或是尚未经过科学验证。想要长期监测体内脂肪储量变化,可采用磁共振成像、人体成分扫描等精度更高的检测手段,但这类方式需要受试者前往医疗机构。任职于苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH)、从事分子传感研究并参与研发该设备的Andreas Güntner表示:脂肪分解过程中会生成酮体这类分子,虽然可以通过血液检测酮体浓度,但是采血需要扎手指获取血样。
这款燃脂呼气测试仪专为家庭使用设计。使用者对着咬嘴呼气,该设备会测量丙酮的含量,丙酮是脂肪酸分解过程中产生的一种挥发性化合物,会在运动、禁食和饮食干预的作用下释放到呼气中。
据发明者称,这款设备与其他酒精测试仪的不同之处在于其配套的智能手机应用程序,该应用会引导用户呼气,从而提升检测精度。该设备在进行测量前,还会先从呼气中分离出丙酮。研究团队在Device期刊上发表的研究指出,其他设备试图直接测量呼气中的酮类物质,但呼气的湿度以及周围环境都会对读数造成干扰。包括Güntner在内的两名作者是苏黎世联邦理工学院衍生公司Alivion的股东,该公司已将这款名为Nutrion的设备实现商业化。而这项技术的专利则归苏黎世联邦理工学院所有。
研究团队在12名健康志愿者身上测试了该设备的检测准确度。受试者接受多种运动与饮食干预方案,以此促使新陈代谢发生快速或渐进式变化。研究人员将该检测仪测得的呼气丙酮数值,与质子转移反应飞行时间质谱(PTR-MS)的检测结果进行对比。质子转移反应飞行时间质谱是一种高精度实验室技术,被视作呼气分析领域的金标准。论文作者表示,这款手持设备的检测结果与质子转移反应飞行时间质谱的测量数据具备高度一致性。
运动实验研究表明,该检测器能够捕捉快速代谢变化。受试者完成低强度运动后食用高碳水膳食时,呼气丙酮浓度维持低位,说明机体主要利用碳水化合物供能,而非脂肪。与之相反,高强度运动下丙酮浓度更高,代表机体正在分解脂肪。
澳大利亚墨尔本大学生物力学家Adam Bryant表示,这款设备可用于长期健康监测。但他同时指出,此次研究样本规模较小,受试者均为健康志愿者。若该设备能够通过面向更多人群开展的独立研究验证有效性,它将帮助患有代谢综合征、存在胰岛素抵抗且面临严重并发症风险的人群,监测生活方式调整是否实现减脂效果。他补充道:“结合个性化饮食方案,借助这款便携设备指导饮食摄入与运动——这类人群或许是最关键的研究群体。”
Güntner表示,其团队计划开展规模更大的临床试验,研究如何解读不同代谢疾病人群的长期生物标志物变化趋势,并最终为这款设备申请监管审批,将其应用于疾病管理。Güntner称:“慢性病患者的需求,可能不同于运动员或是正在执行减重计划的人群。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/d41586-026-02295-w
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