Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich haben einen Sensor entwickelt, der mit einer einfachen Analyse der Atemluft einer Person anzeigt, ob deren Körper Fett verbrennt oder nicht. Das Ziel ist ein Messgerät für den Alltagsgebrauch – für das Training oder während einer Diät.

Wann der Körper damit beginnt, Fett zu verbrennen, lässt sich heute unter anderem mit einer Blutanalyse bestimmen. Wissenschafter der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich stellen nun in den "ETH-News" eine Methode vor, mit der sich der Fettabbau "ganz einfach und in Echtzeit in der Atemluft" nachweisen lässt.

Beim Fettabbau im Körper entstehen Nebenprodukte, die ins Blut gelangen, wird Andreas Güntner, Postdoc in der Gruppe von ETH-Professor Sotiris Pratsinis, in dem Artikel zitiert. Gerade die leichtflüchtigen Moleküle unter ihnen können in den Lungenbläschen in die Atemluft übertreten.

Diagnose von Diabetes

Güntner und seine Kollegen haben einen kleinen Gassensor entwickelt, der Azeton, das flüchtigste Molekül der Fettabbauprodukte, misst. Der Chip, der derzeit noch die Größe eines Geldstücks aufweist, ist mit einem porösen Film aus speziellen halbleitenden Nanopartikeln beschichtet.

Vor sieben Jahren war vorgesehen, diesen Chip zur Diagnose von Diabetes einzusetzen. Mittlerweile konnten die Wissenschafter nachweisen, dass das Messgerät aber derart empfindlich ist, dass es auch die sehr geringen Azetonkonzentrationen im Atem von Sporttreibenden aufspürt. Laut "ETH-News" kann der Chip einzelne Azetonmoleküle in 100 Millionen anderen Molekülen nachweisen.

Die Forscher schickten nun Probanden auf den Fahrradergometer: Diese pedalierten während eineinhalb Stunden und bliesen regelmäßig in ein Röhrchen. "Wir konnten zeigen, dass sich der Azetonausstoß in der Atemluft von Mensch zu Mensch stark unterscheidet", sagte Güntner.

Training optimieren

Die frühere, mittlerweile überholte Lehrmeinung besagte, dass Sporttreibende erst nach einer bestimmten Trainingszeit und Herzfrequenz damit beginnen, Fett zu verbrennen. Bei den Zürcher Messungen setzte bei einigen Probanden die Fettverbrennung erst nach eineinhalb Stunden, bei anderen schon viel früher ein.

Die Wissenschafter wollen nun ihre Messtechnik weiter verfeinern: Mit einem deutlich kleineren Chip könnte ein handliches Gerät für den Alltagsgebrauch entstehen. "Damit können Sportler und Abnehmwillige individuell überprüfen, wann ihre Körper beginnen, Fett zu verbrennen, um so ihr Training zu optimieren", sagte Güntner.

Getüftelt wird an ETH und Universitätsspital aber auch an weiteren Gassensoren, die andere Moleküle in der Atemluft registrieren. Interessant wären etwa Sensoren für Ammoniak, mit denen sich die Nierenfunktion überprüfen ließen, oder für Isopren, um den Cholesterinstoffwechsel zu untersuchen. (APA, 11.10.2017)