دانشمندان نخستین نمونه از یک لباس زیر هوشمند را ساخته‌اند تا تعداد دفعات واقعی دفع گاز معده افراد را بررسی و بر آن نظارت کند؛ پیشرفتی که ممکن است به درکی تازه‌ درباره متابولیسم انسان منجر شود.

تا پیش از این، پایش [روند خروج] گاز معده انسان در مقاله‌ها عمدتا بر خوداظهاری شرکت‌کنندگان درباره نفخ متکی بود؛ روشی که قابل اعتماد نبود، زیرا افراد تمایل دارند موارد کوچک دفع گاز را فراموش کنند، اشتباه بشمارند یا اصلا آن‌ها را به حساب نیاورند.

اندازه‌گیری‌های مستقیم در پژوهش‌های قبلی از طریق لوله‌های رکتال [یا اصطلاحا مقعدی] انجام می‌شد که می‌توانند گاز روده را جمع‌آوری کنند، اما این روش ناراحت‌کننده و برای بررسی‌های بلندمدت غیرعملی است.

تاکنون یک روش پایش پیوسته و غیرتهاجمی امکان‌پذیر نبوده است، زیرا حسگرها به اندازه کافی کوچک، کم‌مصرف و برای استفاده تمام‌ روز راحت نبوده‌اند.

اکنون، لباس زیر هوشمند جدید امکان ثبت داده‌های دفع گاز را با پایش و نظارت بر آزادسازی هیدروژن ناشی از میکروبیوم روده فراهم می‌کند.

توسعه‌دهندگان [این فناوری] می‌گویند این دستگاه ممکن است کاربردهای عملی داشته باشد، از جمله ردیابی عوامل محرک بیماری‌های جدی گوارشی مانند سندرم روده تحریک‌پذیر و نداشتن تحمل غذایی.

این بررسی جدید دریافت که شرکت‌کنندگان توانستند لباس زیر هوشمند را با راحتی کامل و با پایبندی بالا به پروتکل، بیش از ۱۱ ساعت در روز بپوشند.

پژوهشگران یک دستگاه پوشیدنی بسیار کوچک ساختند که به شکل نامحسوس روی لباس زیر نصب می‌شود و با استفاده از حسگرها، داده‌های تولید گاز روده را به صورت شبانه‌روزی ثبت می‌کند.

در این بررسی که نتایج آن در نشریه «بیوسنسورها و بیوالکترونیک» (Biosensors and Bioelectronics) منتشر شد، حدود ۶۰ شرکت‌کننده سالم شرکت کردند.

۱۹ نفر از آن‌ها لباس زیر هوشمند را به مدت هفت روز در فعالیت‌های روزمره پوشیدند تا راحتی و تشخیص پیوسته گاز ارزیابی شود.

۳۸ نفر دیگر در یک آزمایش رژیم غذایی کنترل‌شده شرکت کردند تا بررسی شود آیا لباس زیر می‌تواند تغییرات ناشی از رژیم غذایی را در تولید گاز تشخیص دهد یا نه.

در مجموع، دانشمندان دریافتند که بزرگسالان سالم به طور میانگین روزانه ۳۲ بار دفع گاز داشتند؛ رقمی بسیار بیشتر از ۱۴ مورد روزانه که اغلب در منابع پزشکی گزارش می‌شود.

با این حال، تفاوت‌های فردی وجود داشت که از تنها چهار بار دفع گاز تا ۵۹ بار متغیر بود.

برنتلی هال، یکی از نویسندگان این مقاله از دانشگاه مریلند، گفت: «اندازه‌گیری عینی به ما این فرصت را می‌دهد که سختگیری علمی را در حوزه‌ای که بررسی آن دشوار بوده است، افزایش دهیم.»

لباس زیر هوشمند آزادسازی هیدروژن در گاز معده کاربران را ردیابی [و داده‌های آن‌ را ثبت] می‌کند.

گاز معده عمدتا شامل هیدروژن، کربن‌ دی‌اکسید و نیتروژن است و برخی افراد متان نیز آزاد می‌کنند.

از آنجا که هیدروژن را منحصرا میکروب‌های روده تولید می‌کنند، پایش پیوسته آن نمایه مستقیمی از زمان و میزان فعالیت تخمیر غذایی فراهم می‌کند.

دکتر هال توضیح داد: «تصور کنید این [فناوری پوشیدنی] چیزی مانند یک پایشگر پیوسته گلوکز است، اما برای گاز روده.»

دانشمندان می‌گویند در حالی که برای گلوکز خون، کلسترول و شمار زیادی از شاخص‌های فیزیولوژیک، دامنه‌های طبیعی تعریف شده است، هیچ خط مبنایی برای دفع گاز وجود ندارد.

دکتر هال گفت: «ما واقعا نمی‌دانیم [تعداد دفعات] نرمال تولید گاز معده به چه شکل است. بدون این خط مبنا، تعیین اینکه چه زمانی تولید گاز واقعا بیش‌ازحد است دشوار می‌شود.»

پژوهشگران برای پر کردن این شکاف [و در نبود داده‌های عینی]، قصد دارند آزمایشی انجام دهند که در آن، الگوهای دفع گاز، روز و شب، در صدها شرکت‌کننده پایش و ارتباط آن با رژیم غذایی و ترکیب میکروبیوم بررسی شود.

دکتر هال گفت: «ما درباره اینکه کدام میکروب‌ها در روده زندگی می‌کنند اطلاعات زیادی به دست آورده‌ایم، اما کمتر می‌دانیم آن‌ها در هر لحظه مشخص چه کاری انجام می‌دهند.»

او توضیح داد: «مجموعه داده‌های گاز معده انسان، خط مبناهای عینی برای [بررسی] تخمیر میکروبی روده ایجاد خواهد کرد؛ پایه‌ای ضروری برای ارزیابی اینکه مداخلات رژیمی، پروبیوتیک یا پری‌بیوتیک چگونه فعالیت میکروبیوم را تغییر می‌دهند.»