Curando heridas y oxímetro de perfusión, el nuevo sensor similar a la piel puede mapear los niveles de oxígeno en la sangre

El nuevo sensor flexible puede encontrar niveles de oxígeno en la sangre para controlar las heridas curativas y más parámetros en tiempo real. El dispositivo fue desarrollado por ingenieros de la Universidad de California, Berkeley.

"Cuando escuchas la palabra oxímetro, el nombre de los sensores de oxígeno en la sangre, los sensores rígidos y voluminosos de los dedos se te ocurren ", dijo Yasser Khan, un estudiante graduado en ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en UC Berkeley. "Queríamos romper con eso y mostrar que los oxímetros pueden ser livianos, delgados y flexibles".

El sensor, descrito esta semana en el diario. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, está hecho de electrónica orgánica impresa en plástico flexible que se adapta a los contornos del cuerpo. A diferencia de los oxímetros de punta de los dedos, puede detectar los niveles de oxígeno en la sangre en nueve puntos en una cuadrícula y puede colocarse en cualquier lugar de la piel. Potencialmente podría usarse para mapear la oxigenación de los injertos de piel, o para mirar a través de la piel para controlar los niveles de oxígeno en los órganos trasplantados, dicen los investigadores.

"Todas las aplicaciones médicas que usan monitoreo de oxígeno podrían beneficiarse de un sensor portátil", dijo Ana Claudia Arias, profesora de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en UC Berkeley. "Los pacientes con diabetes, enfermedades respiratorias e incluso apnea del sueño podrían usar un sensor que podría usarse en cualquier lugar para controlar los niveles de oxígeno en la sangre 24 / 7".

Los oxímetros existentes usan diodos emisores de luz (LED) para hacer brillar la luz roja e infrarroja cercana a través de la piel y luego detectan cuánta luz llega al otro lado. La sangre roja rica en oxígeno absorbe más luz infrarroja, mientras que la sangre oscura y pobre en oxígeno absorbe más luz roja. Al observar la proporción de luz transmitida, los sensores pueden determinar cuánto oxígeno hay en la sangre.

Estos oxímetros solo funcionan en áreas del cuerpo que son parcialmente transparentes, como las yemas de los dedos o los lóbulos de las orejas, y solo pueden medir los niveles de oxígeno en la sangre en un solo punto del cuerpo.

"Las regiones gruesas del cuerpo, como la frente, los brazos y las piernas, apenas pasan la luz visible o infrarroja cercana, lo que hace que medir la oxigenación en estos lugares sea realmente desafiante", dijo Khan.

En 2014, Arias y un equipo de estudiantes de posgrado demostraron que los LED orgánicos impresos se pueden usar para crear oxímetros delgados y flexibles para las yemas de los dedos o los lóbulos de las orejas. Desde entonces, han impulsado su trabajo aún más, desarrollando una forma de medir la oxigenación en los tejidos utilizando luz reflejada en lugar de luz transmitida. La combinación de las dos tecnologías les permite crear el nuevo sensor portátil que puede detectar los niveles de oxígeno en la sangre en cualquier parte del cuerpo.

El nuevo sensor está construido con una variedad de LED orgánicos rojos e infrarrojos cercanos y fotodiodos orgánicos impresos en un material flexible. El equipo usó el sensor para rastrear los niveles generales de oxígeno en la sangre en la frente de un voluntario que respiró aire con concentraciones progresivamente más bajas de oxígeno, similar a subir en altitud, y descubrió que coincidía con aquellos que usaban un oxímetro de punta de dedo estándar. También usaron el sensor para mapear los niveles de oxígeno en la sangre en una cuadrícula de tres por tres en el antebrazo de un voluntario que llevaba un brazalete de presión.

"Después del trasplante, los cirujanos quieren medir que todas las partes de un órgano reciben oxígeno", dijo Khan. “Si tiene un sensor, debe moverlo para medir la oxigenación en diferentes lugares. Con una matriz, puede saber de inmediato si hay un punto que no se está curando correctamente ".