Ręczny analizator oddechu do monitorowania metabolizmu i higieny jamy ustnej
Ludzie są coraz bardziej zainteresowani wpływem żywności i aktywności fizycznej na ich zdrowie, wagę i samopoczucie. Wykorzystują kardio-zegarki i inteligentne wagi do monitorowania ćwiczeń, wagi i sposobu odżywiania, ale to często nie przynosi pożądanych rezultatów. Przyjrzenie się indywidualnemu metabolizmowi, w szczególności niektórym znacznikom metabolicznym związanym ze spalaniem tłuszczu, może pomóc w ocenie i dostosowaniu planu treningowego.
Chromatografia gazowa do analizy oddechu
Aby zmierzyć się z tym zadaniem, w ramach finansowanego przez UE projektu Breath_Intelligence opracowano ręczne urządzenie wykorzystujące uproszczoną chromatografię gazową, umożliwiające szybkie oznaczanie wielu związków w wydychanym powietrzu. „Pomysł polegał na opracowaniu wielofunkcyjnego narzędzia do spersonalizowanej analizy oddechu, które pozwoli na holistyczne spojrzenie na metabolizm danej osoby”, wyjaśnia dr Alain Grisel, dyrektor generalny firmy MICROSENS i dyrektor administracyjny projektu. Urządzenie łączy w sobie bardzo czuły czujnik gazu z kolumną separacji gazów powstałą w wyniku mikrowytwarzania, o średnicy ludzkiego włosa. Gdy próbka przechodzi przez kolumnę, różne związki gazowe oddziałują z jej wypełnieniem, przez co są rozdzielane i docierają do czujnika w różnym czasie. Breath_Intelligence ma zdolność do oddzielenia związków gazowych obecnych w ludzkim oddechu w czasie krótszym niż dwie minuty. Zapewnia „rozbicie oddechu” na kilka kluczowych związków chemicznych, unikalnych dla każdego człowieka. Partnerzy projektu skupiają się na pomiarach różnych biomarkerów metabolicznych, takich jak aceton, amoniak, alkohol etylowy, związki siarki i wodór. Urządzenie zostało przetestowane przy monitorowaniu halitozy (nieświeżego oddechu) w badaniu przeprowadzonym we współpracy z placówką stomatologiczną szpitala Uniwersytetu w Bazylei, gdzie wykonano badanie przy użyciu Breath_Intelligence oraz specjalistycznych systemów pomiaru halitozy. Wyniki te skłoniły partnerów do rozszerzenia zastosowań urządzenia na monitorowanie markerów metabolicznych w oddechu.
Zasługi projektu Breath_Intelligence
W trakcie realizacji projektu, dofinansowanego w ramach instrumentu MŚP (Faza 1), firma MICROSENS podjęła się miniaturyzacji technologicznej prototypu, w wyniku czego powstał kompaktowy system o zwiększonej wydajności i bardziej przyjaznym dla użytkownika interfejsie. „Stworzenie i połączenie miniaturowych części w ręczne urządzenie do analizy oddechu jest niewątpliwie największym osiągnięciem projektu”, podkreśla dr Ulrike Lehmann, koordynatorka projektu. Istniejące metody analizy oddechu mogą mierzyć zawartość jedynie niewielu określonych związków, a zapachy alkoholu oraz żywności w wydychanym powietrzu często zakłócają działanie systemu. W porównaniu z istniejącymi technologiami, system pomiarowy Breath_Intelligence jest wysoce uniwersalny i selektywny. Selektywność jest osiągana dzięki zastosowaniu mikrokolumny chromatograficznej oraz bardzo czułego czujnika gazu. System Breath_Intelligence umożliwia wykrywanie wielu związków w oddechu z jednej próbki. Modułowa konstrukcja umożliwia zwiększenie funkcjonalności systemu. Przyszła współpraca z różnymi instytucjami sportowymi, ośrodkami fitnessu i organizacjami zajmującymi się doradztwem żywieniowym pozwoli na zatwierdzenie urządzenia do dodatkowych zastosowań. Partnerzy projektu są przekonani, że unikalne cechy urządzenia Breath_Intelligence zaspokoją potrzeby osób zainteresowanych monitorowaniem swojego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia w zakresie planowania zindywidualizowanych zasad zdrowego żywienia i ćwiczeń fizycznych. Partnerzy projektu ustalili model biznesowy po przeprowadzeniu analizy kosztów produkcji, a wprowadzenie urządzenia na rynek planowane jest na rok 2022.
Słowa kluczowe
Breath_Intelligence, analiza oddechu, urządzenie ręczne, metabolizm, chromatografia gazowa, czujnik, higiena jamy ustnej, halitoza, aceton
