基于低点Bi-In-Sn合金制造的金属微针阵列电极用于ECG检测的研究
Hyunjong Gwak1, Sungbo Cho2, Yoon-Jae Song3
1Department of BioNano Technology, Gachon University, Seongnam-Si, Gyeonggi-Do, 13120, Republic of Korea.
Scientific reports
|December 21, 2023
概括
新的微针阵列电极 (MAE) 由比斯--锡 (Bi-In-Sn) 合金制成,可用于生物医学应用. 这些微创电极具有良好的机械强度,性能与传统的Ag/AgCl电极相当.
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
- 电极技术 电极技术
背景情况:
- 微针阵列电极 (MAE) 对于微创生物医学监测至关重要.
- 传统的电极在皮肤阻抗和信号质量方面面临挑战.
- 为MAE开发新材料对于提高绩效至关重要.
研究的目的:
- 制造和表征微针阵列电极 (MAE) 使用比斯--锡 (Bi-In-Sn) 合金.
- 评估Bi-In-SnMAE的机械强度,穿透皮肤的能力和电性能.
- 评估这些新型MAE在生物医学应用中的潜力,例如心电图 (ECG) 测量.
主要方法:
- 用57个金字塔形针 (340微米宽,800微米高) 制造Bi-In-Sn MAE,通过真空中微型成型.
- 机械测试用于强度和皮肤透度的评估.
- 电极-皮肤接口阻抗测试和电性能评估,具有和没有UV可固化的聚氨烯酸绝缘材料.
- 用传统的Ag/AgCl电极对心电图测量进行比较.
主要成果:
- 双在-SnMAE表现出足够的机械强度,可以穿透皮肤.
- 通过阻抗测试证实成功插入皮肤和稳定的电极-皮肤接口.
- 使用聚氨烯酸涂层的电绝缘可显著提高电极性能.
- 使用Bi-In-SnMAE进行的心电图测量显示了与Ag/AgCl电极可比的结果.
结论:
- --锡 (Bi-In-Sn) 微针阵列电极 (MAE) 已成功制造,并显示出良好的机械性能.
- 优化绝缘对于使用Bi-In-Sn MAE实现高质量的电信号至关重要.
- 这些新型MAE显示出微创生物医学监测的巨大潜力,其性能与传统电极相当.
