Skador kan inte läka utan ett konstant tillflöde av blodets nyckelingrediens – syre.

En ny flexibel sensor utvecklad av ingenjörer vid University of California, Berkeley, kan kartlägga blodsyrenivåer över stora hudområden, vävnader och organ, potentiellt ge läkare ett nytt sätt att övervaka läkande sår i realtid.

"När du hör ordet oximeter, namnet på blodsyresensorer, stela och skrymmande sensorer med fingerklämmor kommer in i ditt sinne, sa Yasser Khan, en doktorand i elektroteknik och datavetenskap vid UC Berkeley. "Vi ville bryta oss från det, och visa oximetrar kan vara lätta, tunn och flexibel."

Sensorn, beskrivs denna vecka i journalen Proceedings of the National Academy of Sciences , är gjord av organisk elektronik tryckt på böjbar plast som formar sig efter kroppens konturer. Till skillnad från fingertoppsoximetrar, den kan upptäcka blodsyrenivåer vid nio punkter i ett rutnät och kan placeras var som helst på huden. Det kan potentiellt användas för att kartlägga syresättning av hudtransplantat, eller att titta genom huden för att övervaka syrenivåerna i transplanterade organ, säger forskarna.

"Alla medicinska applikationer som använder syreövervakning skulle kunna dra nytta av en bärbar sensor, sa Ana Claudia Arias, en professor i elektroteknik och datavetenskap vid UC Berkeley. "Patienter med diabetes, andningssjukdomar och till och med sömnapné kan använda en sensor som kan bäras var som helst för att övervaka blodsyrenivåerna 24/7."

Befintliga oximetrar använder lysdioder (LED) för att lysa rött och nära-infrarött ljus genom huden och sedan upptäcka hur mycket ljus som kommer till andra sidan. Röd, syrerikt blod absorberar mer infrarött ljus, medan mörkare, syrefattigt blod absorberar mer rött ljus. Genom att titta på förhållandet mellan genomsläppt ljus, sensorerna kan avgöra hur mycket syre som finns i blodet.

Dessa oximetrar fungerar bara på delar av kroppen som är delvis genomskinliga, som fingertopparna eller örsnibbarna, och kan bara mäta blodsyrenivåer vid en enda punkt i kroppen.

"Tjocka delar av kroppen, som pannan, armar och ben, passerar knappt synligt eller nära infrarött ljus, vilket gör att mäta syresättning på dessa platser verkligen utmanande, " sa Khan.

Under 2014, Arias och ett team av doktorander visade att tryckta organiska lysdioder kan användas för att skapa tunna, flexibla oximetrar för fingertoppar eller örsnibbar. Sedan dess, de har drivit sitt arbete vidare, utveckla ett sätt att mäta syresättning i vävnad med hjälp av reflekterat ljus snarare än genomsläppt ljus. Genom att kombinera de två teknologierna kan de skapa den nya bärbara sensorn som kan upptäcka blodsyrenivåer var som helst på kroppen.

Den nya sensorn är byggd av en rad alternerande röda och nära-infraröda organiska lysdioder och organiska fotodioder tryckta på ett flexibelt material. Teamet använde sensorn för att spåra de totala syrehalterna i blodet i pannan på en frivillig som andades luft med gradvis lägre koncentrationer av syre - liknande att gå upp i höjden - och fann att den matchade de som använde en vanlig fingertoppsoximeter. De använde också sensorn för att kartlägga blodsyrenivåer i ett tre gånger tre rutnät på underarmen på en volontär som bär en tryckmanschett.

"Efter transplantation, kirurger vill mäta att alla delar av ett organ får syre, " sa Khan. "Om du har en sensor, du måste flytta runt den för att mäta syresättningen på olika platser. Med en array, du kan genast veta om det finns en punkt som inte läker ordentligt."