Desarrollan un sensor que permite monitorear el oxígeno en sangre en cualquier parte del cuerpo

Un nuevo sensor flexible desarrollado por ingenieros de la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos) puede mapear los niveles de oxígeno en la sangre en cualquier parte del cuerpo, tanto la piel como los tejidos y los órganos, lo que podría brindar a los médicos una nueva forma de monitorear en tiempo real.

El sensor, descrito esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , está compuesta de electrónica orgánica impresa en plástico flexible que se adapta a los contornos del cuerpo. A diferencia de los oxímetros de pulso, puede detectar los niveles de oxígeno en la sangre con una rede de nueve puntos y puede colocarse en cualquier lugar de la piel. El nuevo sensor está construido con una serie de LED orgánicos rojos e infrarrojos alternos y fotodiodos orgánicos impresos en un material flexible.

Según los investigadores, podría usarse potencialmente para mapear la oxigenación de los injertos de piel, o para mirar a través de la piel para monitorear los niveles de oxígeno en los órganos trasplantados. «Todas las aplicaciones médicas que usan monitoreo de oxígeno podrían beneficiarse de un sensor portátil. Los pacientes con diabetes, enfermedades respiratorias e incluso apnea del sueño podrían usarlo en cualquier lugar para controlar los niveles de oxígeno en la sangre a todas horas», apunta una de las investigadoras, Ana Claudia Arias.

Los oxímetros existentes usan LED para hacer brillar la luz roja a través de la piel y luego detectar la cantidad de luz que llega al otro lado. La sangre roja y rica en oxígeno absorbe más luz infrarroja, mientras que la sangre más oscura y pobre en oxígeno absorbe más luz roja. Al observar la proporción de luz transmitida, los sensores pueden determinar la cantidad de oxígeno en la sangre.

Estos oxímetros solo funcionan en áreas del cuerpo que son parcialmente transparentes, como las puntas de los dedos o 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 la medición de la oxigenación en estos lugares sea realmente un desafío», explica otro de los investigadores, Yasser Khan.

En 2014, Arias y un equipo de estudiantes graduados demostraron que los LED orgánicos impresos se pueden usar para crear oxímetros delgados y flexibles para las yemas de los dedos o de las orejas. Desde entonces, han impulsado su trabajo aún más, desarrollando una forma de medir la oxigenación en el tejido utilizando la luz reflejada en lugar de la 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 equipo usó el sensor para rastrear los niveles generales de oxígeno en la sangre en la frente de un voluntario que respiraba aire con concentraciones de oxígeno progresivamente más bajas, y descubrió que se correspondía con los que usaban un oxímetro estándar. También utilizaron el sensor para hacer un mapa de los niveles de oxígeno en la sangre en una cuadrícula de tres por tres en el antebrazo de un voluntario que lleva un brazalete de presión.

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