Große Geräte, teures Equipment
Wie viel Aceton dabei entsteht, ist allerdings von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Auch ist die mit der Atemluft ausgeschiedene Menge so klein, dass sie bisher nur mit aufwendigem Laborequipment gemessen werden konnte. Selbiges sei jedoch für den Hausgebrauch nicht wirklich geeignet, konstatieren die japanische Wissenschaftler – zu teuer und zu schwierig zu bedienen. Wenn man also tatsächlich anstrebe, die Aceton-Atemluft-Messung für die Überwachung einer Diät oder eines Bewegungsprogramms einzusetzen, müsse eine Alternative her.
Genau eine solche haben die Tüftler mit ihrem handlichen Atem-Analyse-Apparat jetzt möglicherweise entwickelt. Es besitzt eine Eintrittsöffnung für die Luft und ist im Inneren mit drei Sensoren ausgestattet: einem Drucksensor und zwei Halbleiter-Gassensoren, die unterschiedlich empfindlich auf verschiedene Gase und flüchtige Substanzen reagieren. Der eine ist relativ spezifisch für Aceton, während der andere unter anderem Wasser, Ethanol und Feuchtigkeit misst. Der Abgleich zwischen beiden Sensoren ermögliche es, den Acetongehalt ziemlich genau zu bestimmen und den Störeinfluss der anderen Gase herauszurechnen, erläutert das Team. Die Werte werden dann – drahtlos per Bluetooth oder per Kabel – an ein handelsübliches Smartphone geschickt, das innerhalb weniger Sekunden die Ergebnisse anzeigen kann. Insgesamt dauere die Messung nicht mehr als 10 Sekunden, verkünden die Forscher stolz.
Erster Einsatzort: Labor
Sie testeten die Funktionsfähigkeit ihres Prototypen zunächst im Labor, mit simulierter Atemluft und genau bekannten Acetonkonzentrationen. Anschließend rekrutierten sie 17 Freiwillige für einen ersten Feldtest. Alle besaßen einen Body-Mass-Index, der über dem in Japan als Durchschnitt geltenden Wert von 22 lag (übergewichtig ist man, je nach Alter und Geschlecht, etwa ab einem Wert von 26). Die Probanden bildeten drei Gruppen: die erste sollte für die zweiwöchige Studiendauer einfach ihr gewohntes Leben weiterführen, die zweite sollte jeden Tag zwischen 30 und 60 Minuten leichten Sport treiben, und die Mitglieder der dritten bekamen zusätzlich einen individuell erstellten Ernährungsplan mit stark reduzierter Kalorienzufuhr.
Jeder musste morgens zum Wiegen antreten, zur Bestimmung der Körperfettanteils, ebenfalls per Waage, und zum Pusten. Die Luft wurde dabei einmal in das neue Gerät geleitet und einmal in einen Beutel, um später im Labor genauer analysiert zu werden. Erfreuliches Ergebnis für die Entwickler: Die beiden Messungen unterschieden sich nicht stark voneinander, so dass sich der kleine Apparat offenbar tatsächlich zum Messen des Acetongehaltes in der Atemluft eignet.
