O sensor semelhante a uma pele mapeia os níveis de oxigênio no sangue em qualquer parte do corpo
p Um novo sensor feito de uma matriz alternada de diodos emissores de luz impressos e fotodetectores pode detectar os níveis de oxigênio no sangue em qualquer parte do corpo. O sensor ilumina a luz vermelha e infravermelha na pele e detecta a proporção da luz que é refletida de volta. Crédito:Yasser Khan, Grupo de Pesquisa Arias, UC Berkeley
p As lesões não podem ser curadas sem um influxo constante do ingrediente-chave do sangue - oxigênio. p Um novo sensor flexível desenvolvido por engenheiros da Universidade da Califórnia, Berkeley, pode mapear os níveis de oxigênio no sangue em grandes áreas da pele, tecidos e órgãos, potencialmente dando aos médicos uma nova maneira de monitorar a cicatrização de feridas em tempo real.
p "Quando você ouvir a palavra oxímetro, o nome dos sensores de oxigênio no sangue, sensores de clipe de dedo rígidos e volumosos vêm à sua mente, "disse Yasser Khan, um estudante de graduação em engenharia elétrica e ciências da computação na UC Berkeley. "Queríamos romper com isso, e mostram que os oxímetros podem ser leves, fino e flexível. "
p O sensor, descrito esta semana no jornal
Proceedings of the National Academy of Sciences , é feito de eletrônica orgânica impressa em plástico dobrável que se molda aos contornos do corpo. Ao contrário dos oxímetros de ponta dos dedos, ele pode detectar os níveis de oxigênio no sangue em nove pontos de uma grade e pode ser colocado em qualquer lugar da pele. Pode ser usado para mapear a oxigenação de enxertos de pele, ou olhar através da pele para monitorar os níveis de oxigênio nos órgãos transplantados, dizem os pesquisadores.
p "Todas as aplicações médicas que usam monitoramento de oxigênio podem se beneficiar de um sensor vestível, "disse Ana Claudia Arias, professor de engenharia elétrica e ciências da computação na UC Berkeley. "Pacientes com diabetes, doenças respiratórias e até mesmo apnéia do sono podem usar um sensor que pode ser usado em qualquer lugar para monitorar os níveis de oxigênio no sangue 24 horas por dia, 7 dias por semana. "
p O sensor é montado a partir de uma folha impressa de fotodetectores orgânicos (parte superior) e LEDs vermelhos e infravermelhos orgânicos (parte inferior). Crédito:Yasser Khan, Grupo de Pesquisa Arias, UC Berkeley
p Os oxímetros existentes usam diodos emissores de luz (LEDs) para iluminar a luz vermelha e quase infravermelha através da pele e, em seguida, detectar a quantidade de luz que chega ao outro lado. Vermelho, sangue rico em oxigênio absorve mais luz infravermelha, enquanto mais escuro, o sangue pobre em oxigênio absorve mais luz vermelha. Ao observar a proporção da luz transmitida, os sensores podem determinar quanto oxigênio está no sangue.
p Esses oxímetros funcionam apenas em áreas do corpo que são parcialmente transparentes, como as pontas dos dedos ou os lóbulos das orelhas, e só pode medir os níveis de oxigênio no sangue em um único ponto do corpo.
p "Regiões espessas do corpo, como a testa, braços e pernas, mal passa a luz visível ou quase infravermelha, o que torna a medição da oxigenação nesses locais realmente desafiadora, "Khan disse.
p Em 2014, Arias e uma equipe de alunos de pós-graduação mostraram que LEDs orgânicos impressos podem ser usados para criar produtos finos, oxímetros flexíveis para pontas dos dedos ou lóbulos das orelhas. Desde então, eles levaram seu trabalho mais longe, desenvolver uma maneira de medir a oxigenação no tecido usando luz refletida em vez de luz transmitida. A combinação das duas tecnologias permite que eles criem o novo sensor vestível que pode detectar os níveis de oxigênio no sangue em qualquer parte do corpo.
p O novo sensor é construído com uma série de LEDs orgânicos alternados vermelhos e infravermelhos e fotodiodos orgânicos impressos em um material flexível. A equipe usou o sensor para rastrear os níveis gerais de oxigênio no sangue na testa de um voluntário que respirou ar com concentrações progressivamente mais baixas de oxigênio - semelhante a subir em altitude - e descobriu que correspondia aos que usavam um oxímetro de dedo padrão. Eles também usaram o sensor para mapear os níveis de oxigênio no sangue em uma grade de três por três no antebraço de um voluntário usando uma braçadeira de pressão.
p "Após o transplante, cirurgiões querem medir se todas as partes de um órgão estão recebendo oxigênio, "Khan disse." Se você tiver um sensor, você tem que movê-lo para medir a oxigenação em diferentes locais. Com uma matriz, você pode saber imediatamente se há um ponto que não está cicatrizando adequadamente. "