為了實現對生物電信號的準確監測,必須使用能夠自我適應皮膚表面形貌的可定制生物電極。離子導電水凝膠由于其柔軟性、附著力和類似皮膚的機械性能而在該領域受到了極大的關注。然而,這些生物電極目前在暴露于水性環境中時,粘附性、導電性和皮膚順應性都會退化。這大大限制了生物電極的應用。
鑒于此,東華大學侯成義、張青紅等人報道了一種可定制的生物水凝膠,該水凝膠可通過溶劑揮發應用于皮膚或織物上,用于液體墨水凝膠膜轉化。
本文要點:
1)生物水凝膠在液相和水凝膠相之間轉變的獨特特性建立了與表皮的極好的保形接觸和動態順應性。與現有的生物電極相比,這有效地消除了運動偽影,并在靜態和動態狀態下產生較低的接觸阻抗和噪聲。
2)將生物水凝膠應用于棉布上,制成心電圖監測服。這些服裝能夠在水環境中高精度地采集心電圖信號超過72小時。此外,基于生物水凝膠的服裝在信噪比方面優于商用凝膠電極83.5%。此外,棉/生物水凝膠電極促進了ECG信號的多通道高保真記錄,實現了跨多個通道的ECG波形的高性能捕獲和分類。
參考文獻:
J. Luo, C. Sun, B. Chang, B. Zhang, K. Li, Y. Li, Q. Zhang, H. Wang, C. Hou, On-Skin Paintable Water-Resistant Biohydrogel for Wearable Bioelectronics. Adv. Funct. Mater. 2024, 2400884.
https://doi.org/10.1002/adfm.202400884