Новые датчики отслеживают уровень кислорода в крови на любом участке тела
Инженеры из Калифорнийского университета Беркли разработали новые гибкие датчики, определяющие уровни кислорода в крови на больших участках кожи, ткани и органов. Система предлагает медикам новый потенциальный способ слежения за заживлением ран в реальном времени.
Кислород – один из ключевых ингредиентов крови, и его постоянный приток необходим для затягивания ран. Обычно для измерения его уровня используются жесткие и громоздкие датчики, крепящиеся на палец, сообщает eurekalert.org. Специалисты из Калифорнийского университета Беркли решили сделать процесс более эффективным и комфортным.
«Мы хотели показать, что оксиметры могут быть легкими, тонкими и гибкими», — сказал Ясер Хан.
Разработанный командой сенсор описан в статье журнала PNAS. Он состоит из органической электроники, напечатанной на гибком пластике, повторяющем контуры человеческого тела. В отличие от оксиметра, крепящегося на палец, он может определять уровень кислорода в 9 точках и располагаться на любом участке кожи. Система подходит для слежения за состоянием пересаженных тканей и органов.
«Любая медицинская процедура, требующая наблюдения за уровнем кислорода, может выиграть от носимого датчика, — сказала профессор Ана Клаудия Ариас. – Пациенты с диабетом, нарушениями дыхания и даже храпом могут использовать их для непрерывного слежения за состоянием крови».
Существующие оксиметры включают светодиоды красного и ближнего инфракрасного спектра. Первый поглощается слабо, второй – сильно насыщенной кислородом кровью. Определяя, сколько света прошло через кожу, медики оценивают ее состояние. Устройства подходят для очень тонких участков, вроде кончика пальца или мочки уха. Они также меряют уровень кислорода только в одной точке.
В новом датчике используются отраженные, а не прошедшие насквозь лучи. Он состоит из чередующихся органических LED-лампочек красного и ближнего ИК-спектры и фотодиодов, напечатанных на гибком материале. Авторы проверили систему, измерив насыщенность крови кислородом на лбу добровольца, вдыхающего воздух с постепенно снижающейся концентрацией O2. Результаты соответствовали показателям стандартного оксиметра. Датчик также использовали для определения состояния крови на предплечье, поместив его в виде сетки с 9 точками (3х3) в манжету для измерения давления.
«После пересадки хирург хочет удостовериться, что все части органа получают кислород, — сказал Хан. – С одной точкой измерения датчик постоянно приходится передвигать. Массив позволит быстрее определить зону с проблемным заживлением».
