Desarrollo de investigadores suizos: un sensor portátil detecta en 90 segundos si el cuerpo está quemando grasa

Un equipo de investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología ETH Zúrich desarrolló un dispositivo portátil de análisis de aliento que permite medir en tiempo real si el cuerpo está quemando grasa, a partir de la detección de acetona en el aire exhalado.

La investigación fue publicada en la revista científica Device y difundida por Nature.

El sistema está pensado para uso doméstico: el usuario respira en una boquilla y el dispositivo cuantifica la acetona, un compuesto volátil asociado a la descomposición de ácidos grasos.

Según los investigadores, la herramienta podría servir para monitorear cambios metabólicos sin esperar semanas para ver resultados en la balanza, aunque remarcan que debe probarse en más personas para confirmar su precisión.

Qué mide el sensor y por qué la acetona funciona como señal metabólica

La acetona es un subproducto del metabolismo de las grasas que se exhala a través de los pulmones. Según explican desde la ETH Zúrich, se produce cuando el cuerpo quema grasa en lugar de carbohidratos, como el azúcar.

Una vía conocida para quemar la grasa almacenada es que el organismo entre en cetosis, un estado metabólico en el que el hígado metaboliza ácidos grasos libres como combustible. De acuerdo con Nature, ese estado suele alcanzarse mediante dietas bajas en carbohidratos o ejercicio de alta intensidad, pero resulta difícil medirlo en tiempo real.

Medir cetonas en sangre es posible, pero requiere muestras mediante punción digital, señaló a Nature Andreas Güntner, investigador especializado en detección molecular en la ETH Zúrich y uno de los desarrolladores del dispositivo.

Cómo es el dispositivo portátil y qué lo diferencia de otros analizadores de aliento

El nuevo analizador “recuerda mucho a los alcoholímetros” utilizados en controles de tráfico y, según Heraldo, puede ser operado de forma fiable por personas sin conocimientos especializados mediante una aplicación para smartphone. La idea, indicaron los investigadores, es que las personas puedan controlar su metabolismo de las grasas sin asistencia profesional ni análisis de sangre.

De acuerdo con Nature, lo que distingue a este dispositivo de otros equipos similares es el papel de la aplicación: guía la exhalación del usuario para mejorar la precisión. Además, el dispositivo separa la acetona del aliento antes de medirla.

La separación previa apunta a resolver un problema frecuente de estos sistemas. Según el equipo, otros dispositivos intentan medir directamente las cetonas de la exhalación, pero la humedad del aliento y el entorno pueden interferir en la lectura, según se informó en Device. Heraldo también señaló que, para reducir interferencias, los investigadores desarrollaron un filtro que bloquea moléculas que podrían alterar la medición.

Validación: qué pruebas hicieron, con cuántas personas y contra qué “método de referencia”

La validación del dispositivo se realizó con 12 voluntarios sanos. En ese ensayo, el equipo comparó las mediciones de acetona en el aliento obtenidas con el detector portátil frente a lecturas logradas con espectrometría de masas de alta precisión.

Nature indicó que el contraste se hizo con espectrometría de masas de tiempo de vuelo con reacción de transferencia de protones (PTR-MS), descrita como técnica de laboratorio de alta precisión y “método de referencia” para el análisis del aliento. En la misma línea, el texto del estudio (fuente 3) reportó que la validación frente a PTR‑MS se realizó en un rango de 0,2 a 45 ppm en 312 muestras de aliento.

Según Heraldo, en el estudio de validación se compararon 312 mediciones registradas con el dispositivo con resultados de análisis de sangre y con un espectrómetro de masas considerado el método analítico de referencia. En ambos casos, los investigadores concluyeron que el dispositivo mostró resultados prácticamente idénticos a los del laboratorio.

Qué resultados mostró en ejercicio y dieta: cuándo sube o baja la acetona

Los estudios de ejercicio permitieron observar cambios metabólicos rápidos. De acuerdo con Nature, durante ejercicio de baja intensidad seguido de una comida rica en carbohidratos, los niveles de acetona en el aliento se mantuvieron bajos, lo que indicó que el cuerpo dependía principalmente de los carbohidratos como fuente de energía.

En cambio, el ejercicio de alta intensidad produjo niveles más altos de acetona en el aliento, lo que, según la interpretación del equipo, indicó que el cuerpo estaba quemando grasa.

Para los autores, esa sensibilidad a variaciones rápidas es uno de los puntos centrales del dispositivo: el objetivo es captar tendencias y respuestas del organismo ante intervenciones de ejercicio y dieta, sin depender de mediciones clínicas complejas.

Limitaciones y próximos pasos: por qué aún no es una “prueba definitiva” para todos

Los investigadores subrayan una limitación clave: el ensayo fue pequeño y se realizó con voluntarios sanos. El biomecánico Adam Bryant, de la Universidad de Melbourne (Australia), afirmó a Nature que el dispositivo podría ser útil para el seguimiento de la salud a largo plazo, pero remarcó que el tamaño de la muestra fue reducido y no incluyó personas con trastornos metabólicos.

Bryant agregó que, si el dispositivo se validara mediante estudios independientes con una muestra más amplia, podría ayudar a personas con síndrome metabólico y resistencia a la insulina a monitorear si los cambios de estilo de vida están contribuyendo a la pérdida de grasa. “Utilizar una dieta adaptada con este dispositivo portátil para guiar la ingesta de alimentos y el ejercicio es probablemente el ámbito más importante”, añadió.

Güntner, por su parte, señaló a Nature que planean realizar estudios clínicos más amplios para comprender cómo interpretar tendencias de biomarcadores a largo plazo en personas con diferentes afecciones metabólicas y, finalmente, solicitar la aprobación regulatoria para usar el dispositivo en el manejo de enfermedades. “Las necesidades de los pacientes con enfermedades crónicas pueden diferir de las de los atletas o las personas que siguen programas de pérdida de peso”, explicó.

Aplicaciones proyectadas: control del peso, trastornos metabólicos y dieta cetogénica

Según Nature, el dispositivo podría ser utilizado por personas que intentan controlar su peso sin tener que esperar semanas para ver un cambio en la báscula, aunque sus desarrolladores consideran que es necesario probarlo en más individuos para confirmar precisión y utilidad.

Los expertos plantean que, a futuro, la tecnología podría permitir un seguimiento más preciso y adaptado de dietas y tratamientos de trastornos metabólicos como la diabetes, así como de terapias cetogénicas utilizadas para la epilepsia. En esa línea, informó que, en colaboración con el Hospital Universitario Infantil de Zúrich, investigadores evalúan si el dispositivo puede ayudar a niños con epilepsia a controlar mejor su dieta cetogénica.

Nature mencionó otros campos de interés: el seguimiento y optimización de dietas médicas, terapias GLP‑1 con inyecciones para pérdida de peso y aplicaciones en el deporte amateur, todas como líneas consideradas o en evaluación por los investigadores.

Qué dicen los autores del estudio sobre desempeño técnico: humedad, estabilidad y rango de medición

Las conclusiones del artículo científico sostienen que el objetivo fue combinar detección de alto rendimiento con un muestreo reproducible de aliento, en un contexto donde los dispositivos compactos suelen enfrentar límites de robustez frente a humedad y falta de comparación con métodos de laboratorio.

Entre los resultados técnicos reportados, el estudio destacó que el muestreo guiado por smartphone permite una cuantificación reproducible de la acetona y que el rendimiento se mantuvo constante en distintos niveles de humedad. También informó estabilidad del sistema durante 8 meses y describió la concordancia de las mediciones de aliento humano con la espectrometría de masas de laboratorio.

En cuanto a precisión y desempeño, los autores reportaron una variabilidad entre dispositivos de ±5,6 % (para tres dispositivos a 1 ppm), robustez frente a la humedad (sesgo ≤4,2 % entre 0 % y 90 % de humedad relativa) y una variabilidad interdiaria del 6,1 % durante 8 meses. Además, detallaron que la validación frente a PTR‑MS se realizó en un rango fisiológicamente relevante de 0,2 a 45 ppm, con un ejemplo de sesgo del 7,5 % a 2 ppm, en 312 muestras de aliento.

Estos datos técnicos, junto con la validación inicial en 12 voluntarios, son la base con la que el equipo plantea que la medición de acetona en el aliento podría consolidarse como una herramienta práctica para el autocontrol metabólico en el hogar, con investigaciones adicionales por delante para extender su uso a poblaciones clínicas y escenarios terapéuticos.