Ученые РФ разработали эластичные нанокомпозитные электроды для ЭКГ без геля

Российские ученые разработали инновационную технологию гибких композитных электродов на основе углеродных нанотрубок и частиц оксида графена, позволяющую регистрировать биопотенциалы организма без применения токопроводящих гелей. Это открытие открывает новые перспективы для точного измерения и продолжительного мониторинга сердечного ритма с использованием электрокардиографических систем. Соответствующая информация была опубликована пресс-службой Российского научного фонда (РНФ).

Данная технология обладает значительным потенциалом для применения в области электроэнцефалографии (ЭЭГ). По словам Александра Герасименко, заместителя директора по научной работе Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ в Зеленограде, использование таких электродов исключает необходимость нанесения электролитного геля на волосяной покров, что обеспечивает непрерывность мониторинга на протяжении длительного времени.

В настоящее время большинство систем для электрокардиографии (ЭКГ) и электроэнцефалографии (ЭЭГ) функционируют на основе электродов, изготовленных из серебра или его хлорида. Для обеспечения надежного контакта с кожей применяются различные токопроводящие гели, которые со временем высыхают и деградируют. Кроме того, материалы электродов и компоненты гелей могут вызывать аллергические реакции, что существенно ограничивает их использование для долгосрочного наблюдения за сердечной и мозговой активностью.

Ученые предложили альтернативное решение в виде композитного материала, состоящего из углеродных нанотрубок и частиц оксида графена. Процесс его производства включает в себя подготовку жидкой смеси наноструктур, последующую многостадийную механическую и ультразвуковую обработку, испарение растворителя и лазерную обработку полученного слоя.

Этот композитный материал представляет собой прочную углеродную сеть, способную эффективно считывать электрические сигналы без применения токопроводящих гелей. Точность и чувствительность измерений, достигаемые с его использованием, аналогичны параметрам традиционных серебряных электродов. Нанокомпозитный материал демонстрирует высокую стабильность своих свойств на протяжении недели при контакте с кожей и не оказывает негативного воздействия на клеточные структуры.

Исследователи выражают надежду, что уникальные свойства нового материала, такие как биосовместимость, стабильность и удобство использования, сделают его востребованным для разработки электродов нового поколения. Это, в свою очередь, повысит комфорт пациентов и расширит возможности для долгосрочного мониторинга сердечной и мозговой активности, пишет источник.