Yeni nefes testi, vücudun yağ yakmaya başladığı anı ortaya çıkarıyor

ETH Zürih'te görev yapan araştırma ekibi, vücudun yağ yakımına geçtiği anı nefes yoluyla tespit eden yeni bir taşınabilir cihaz geliştirdi. Cihaz, yağ metabolizmasının takibini daha önce mümkün olmayan bir hız ve hassasiyetle gerçekleştirme imkânı sunuyor. Şimdiye kadar yağ yakımının izlenmesi için genellikle kan testleri veya büyük laboratuvar cihazları gerekiyordu. Ancak bu yöntemler, özellikle klinik ortam dışında pratik değildi ve hastaların günlük yaşamda metabolik değişimlerini takip etmelerini zorlaştırıyordu. ETH Zürih'ten Andreas Güntner liderliğindeki ekip, yaklaşık on yıl süren çalışmaların ardından, yağ yakımı başladığında nefeste ortaya çıkan asetonu hızlı ve güvenilir biçimde ölçebilen kompakt bir nefes cihazı geliştirdi. Bu gelişme, obezite, diyabet ve epilepsi gibi hastalıklarla mücadelede yeni bir dönemin kapılarını aralıyor.

Andreas Güntner: 'Nefes asetonu yağ yakımının en iyi göstergesi'

Çalışmanın başındaki isim olan Andreas Güntner, nefes asetonu ölçümünün yağ metabolizmasını doğrudan ve invazif olmayan bir şekilde takip etmeye olanak sağladığını vurguladı. Güntner'e göre, klasik banyo tartıları yalnızca vücut ağırlığındaki değişiklikleri gösteriyor ve bu değişimler çoğu zaman su dengesi gibi faktörlerden etkileniyor. Oysa nefesle tespit edilen aseton, vücudun gerçekten yağ yakıp yakmadığını neredeyse anlık olarak ortaya koyuyor. Yağ yakımı başladığında, karaciğer yağ asitlerini parçalıyor ve ketonlar üretiyor. Bu ketonlardan biri olan aseton, nefesle dışarı atılacak kadar hafif bir molekül. Cihaz, nefeste asetonun konsantrasyonunu ölçerek, yağ yakımının ne zaman hızlandığını veya yavaşladığını kullanıcıya bildiriyor. Bu sayede, diyet yapanlar ve sporcular başta olmak üzere, metabolizmanın gerçek performansını günlük hayatta izlemek mümkün hale geliyor.

Taşınabilir cihaz laboratuvar doğruluğu sunuyor

ETH Zürih ekibi, laboratuvar ortamındaki büyük cihazların doğruluğunu, elde taşınabilir bir nefes cihazına aktarmak için yoğun bir mühendislik sürecinden geçti. Cihaz, nefes örneğini aldıktan sonra kimyasal bir sensörden geçiriyor ve yaklaşık 90 saniye içinde sonuç veriyor. Nefesin içerdiği yüksek nem ve diğer uçucu bileşenler, ölçümün doğruluğunu etkileyebileceğinden, ekip hem seçici algılama malzemeleri hem de örnekleme stratejileri geliştirerek bu sorunları aştı. Cihazın küçük bir ayırma kolonu, nefesin içindeki suyu çekiyor ve böylece sensörün yanıltılmasını önlüyor. Yapılan testlerde, nefesin nem oranı yüzde 0'dan yüzde 90'a kadar değiştiğinde, ölçümlerde yalnızca yüzde dört sapma gözlendi. Ayrıca, cihaza entegre edilen akıllı telefon uygulaması, kullanıcının nefesini doğru şekilde vermesini sağlıyor ve zayıf ya da kirlenmiş örnekleri otomatik olarak eliyor. Bu teknolojik yenilikler sayesinde, cihaz hem laboratuvar kalitesinde hassasiyet sunuyor hem de evde günlük kullanıma uygun hale geliyor.

312 örnekle yapılan testler: yağ yakımı ve aseton ilişkisi kanıtlandı

Yeni nefes cihazının doğruluğunu test etmek için 20 ila 37 yaşları arasında 12 sağlıklı yetişkinden toplam 312 nefes örneği toplandı. Bu örneklerde, cihazın ölçümleri, nefes analizinde altın standart olarak kabul edilen proton transfer reaksiyonu zaman uçuşu kütle spektrometrisi (PTR-MS) ile karşılaştırıldı. Cihaz, nefeste 0.2 ile 45 parça milyon (ppm) arasında değişen aseton düzeylerini ölçtü ve tüm aralık boyunca laboratuvar cihazıyla neredeyse birebir uyum gösterdi. Özellikle, düşük düzeydeki yağ yakımı sinyallerinden, yoğun ketojenik diyetle ortaya çıkan yüksek aseton seviyelerine kadar geniş bir yelpazede güvenilir sonuçlar verdi. Bazı cihaz birimleri sekiz ay boyunca hassasiyetini koruyarak uzun süreli kullanımda da başarısını ispatladı. Bu bulgular, cihazın klinik çalışmalarda ve bireysel sağlık takibinde kullanılabilecek kadar yüksek performans sunduğunu gösteriyor.

Yanıltıcı bileşenlere karşı hassasiyet: sadece aseton ölçümü

Bir nefes örneğinde çok sayıda uçucu bileşen bulunuyor ve doğru ölçüm için cihazın yalnızca aseton sinyaline odaklanması büyük önem taşıyor. ETH Zürih ekibi, cihazın sensörünü izopren, metanol, amonyak ve etanol gibi insan nefesinde yaygın olarak rastlanan maddelerle kontrol etti. Bu bileşenlerin hiçbiri normal seviyelerde aseton ölçümünü etkilemedi. Ancak yüksek miktarda alkol tüketimi, cihazın o nefesi geçersiz olarak işaretlemesine yol açtı. Bu özellik, kullanıcının yanlış sonuçlar almasını önleyerek güvenilirliği artırıyor. Böylece, nefes testi yağ yakımının göstergesi olan asetonu, diğer kimyasallardan ayrıştırarak net bir şekilde ölçebiliyor. Bu hassasiyet, cihazı hem günlük yaşamda hem de tıbbi uygulamalarda tercih edilebilir kılıyor.