自愈电气生物粘合接口用于电生理学记录
Hude Ma1, Jingdan Hou1, Xiao Xiao2
1Jiangxi Key Lab of Flexible Electronics, Flexible Electronics Innovation Institute, Jiangxi Science & Technology Normal University, Nanchang 330013, Jiangxi, China; School of Pharmacy, Jiangxi Science & Technology Normal University, Nanchang 330013, Jiangxi, China.
Journal of colloid and interface science
|October 21, 2023
概括
研究人员开发了一种使用导电聚合物纳米纤维和水凝的自愈电气生物粘合接口 (EBI). 这种先进的EBI为生物电子应用中的柔性皮肤电极提供了强大的附着性和导电性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 电气生物粘合接口 (EBI) 对于医学诊断,假肢和人机交互至关重要.
- 开发具有结合电化学,电气,机械和自我愈合特性的EBI具有挑战性.
- 现有的EBI往往缺乏针对先进生物电子应用的全面性能.
研究的目的:
- 设计一种新型的自我修复电气生物粘合接口 (EBI).
- 将导电聚合物纳米纤维和生物粘合剂集成到水凝矩阵中,以提高性能.
- 评估EBI在表面肌电图 (sEMG) 信号记录的柔性皮肤电极中的性能.
主要方法:
- 通过将导电聚合物纳米纤维和生物粘合剂集成到水凝矩阵中来制造EBI.
- 描述EBI属性,包括附着性 (拉皮剪切强度),电导率和自我愈合能力.
- 将EBI集成到柔性皮肤电极中,用于从前臂肌肉中获取sEMG信号.
主要成果:
- 开发的EBI表现出了显著的粘附性 (197 kPa的圆切切强度) 和高电导率 (2.18 S m-1).
- 证明了特殊的自我愈合性能,在损坏后恢复功能.
- 由此产生的皮肤电极即使在出汗条件下也表现出强大的粘附性,并促进了实时的sEMG记录,其信号噪声比高 (39dB).
结论:
- 自愈的EBI为先进的组织设备集成提供了一个有前途的平台.
- 工程皮肤电极为健康监测和生物电子应用提供了可靠的解决方案.
- 这项工作推动了可穿戴生物电子设备的多功能材料的开发.
