Долгосрочный мониторинг электрофизиологических сигналов может использоваться для отслеживания состояния здоровья пациента или помощи в медицинских исследованиях, а также может использоваться при разработке новых протезов с электроприводом, которые реагируют на мышечные сигналы пациента.Датчики с серебряной нанопроволокой прилегают к коже пациента, создавая тесный контакт. Изображение предоставлено Юн Чжу. Нажмите, чтобы увеличить.
Электрофизиологические датчики, используемые в больницах, такие как ЭКГ, используют влажные электроды, которые полагаются на электролитический гель между датчиком и кожей пациента, чтобы улучшить способность датчика улавливать электрические сигналы тела. Однако эта технология создает проблемы для длительного мониторинга, поскольку гель высыхает, вызывая раздражение кожи пациента и снижая точность датчика.Новый датчик на основе нанопроволоки сравним с влажными датчиками с точки зрения качества сигнала, но является «сухим» электродом — в нем не используется слой геля, поэтому он не создает тех же проблем, что и влажные датчики.«За последние несколько лет люди разработали другие сухие электроды, и некоторые из них продемонстрировали потенциал, чтобы конкурировать с влажными электродами, но наш новый электрод имеет лучшее качество сигнала, чем большинство — если не все — существующих сухих электродов. «точнее», — говорит д-р Юн Чжу, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина и старший автор статьи с описанием работы. «Кроме того, наш электрод является механически прочным, потому что нанопроволоки встроены в полимер».
Датчики являются результатом более ранней работы Чжу по созданию высокопроводящих и эластичных проводников из серебряных нанопроволок, которые состоят из одного слоя нанопроволок в растяжимом полимере.Новый датчик также более точен, чем существующие технологии, при мониторинге электрофизиологических сигналов, когда пациент находится в движении.
«Датчики с серебряной нанопроволокой прилегают к коже пациента, создавая тесный контакт», — говорит Чжу. «И поскольку нанопроволоки настолько гибкие, датчик поддерживает этот тесный контакт даже при движении пациента. Нанопроволоки также обладают высокой проводимостью, что является ключом к высокому качеству сигнала».Новые датчики также совместимы со стандартными устройствами для считывания ЭКГ и ЭМГ.
«Я думаю, что эти датчики практически готовы к использованию, — говорит Чжу, — сырье для датчика сопоставимо по стоимости с существующими датчиками влажности, но мы все еще изучаем способы улучшения производственного процесса, чтобы снизить общую стоимость».Неправильное подтверждение статьи «Носимые сухие электроды из серебряной нанопроволоки для электрофизиологического зондирования» было опубликовано в Интернете 14 января в RSC Advances сразу после принятия.
Ведущий автор статьи — доктор философии Аманда Майерс. студент NC State. Соавтором статьи является доктор Хелен Хуанг, доцент совместной программы биомедицинской инженерии в штате Северная Каролина и Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл.