Artykuł metodologiczny

Dopasowane elektrody do noszenia: od produkcji do oceny elektrofizjologicznej

DOI:

10.3791/63204

⸱

22 lipca 2022

 ,  , 
1Centre CMP, Département BEL, Mines Saint-Etienne, 2INRIA, Université Côte d'Azur

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dwie najnowsze technologie - tatuaż i tekstylia - wykazały obiecujące wyniki w zakresie czucia skóry. W tym miejscu przedstawiamy metody wytwarzania i oceny elektrod do tatuażu i elektrod tekstylnych do elektrofizjologicznego wykrywania skóry. Te interfejsy elektroniczne wykonane z przewodzących polimerów przewyższają istniejące standardy pod względem komfortu i czułości.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Urządzenia elektroniczne do noszenia stają się kluczowymi graczami w monitorowaniu sygnałów ciała, które są głównie zmieniane podczas śledzenia aktywności fizycznej. Biorąc pod uwagę rosnące zainteresowanie telemedycyną i spersonalizowaną opieką wynikającą z rozwoju ery Internetu rzeczy, czujniki ubieralne rozszerzyły swoje zastosowanie na opiekę zdrowotną. Aby zapewnić gromadzenie danych istotnych klinicznie, urządzenia te muszą ustanowić zgodne interfejsy z ludzkim ciałem, aby zapewnić wysokiej jakości nagrania sygnału i długotrwałą eksploatację. W tym celu w artykule przedstawiono metodę łatwego wytwarzania elastycznych, cienkich czujników na bazie tatuażu i miękkiej tkaniny do ich zastosowania jako organiczne urządzenia elektroniczne do noszenia w szerokim spektrum powierzchniowych zapisów elektrofizjologicznych.

Czujniki są opracowywane w opłacalnym i skalowalnym procesie modelowania elektrod skórnych przy użyciu poli(3,4-etylenodioksytiofenu)-poli(styrenosulfonianu) (PEDOT:PSS), najpopularniejszego polimeru przewodzącego w bioelektronice, na dostępnych podłożach do noszenia. W artykule przedstawiono kluczowe etapy charakterystyki elektrod za pomocą spektroskopii impedancyjnej w celu zbadania ich wydajności w transdukcji sygnału w połączeniu ze skórą. Konieczne są badania porównawcze, aby określić wydajność nowatorskich czujników w odniesieniu do złotego standardu klinicznego. Aby zweryfikować wydajność wyprodukowanych czujników, protokół ten pokazuje, jak wykonywać różne zapisy biosygnałów z różnych konfiguracji za pomocą przyjaznej dla użytkownika i przenośnej konfiguracji elektronicznej w środowisku laboratoryjnym. Ten dokument metodyczny pozwoli na wiele inicjatyw eksperymentalnych mających na celu postęp w obecnym stanie wiedzy na temat czujników noszonych na ciele do monitorowania zdrowia ludzkiego ciała.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nieinwazyjny zapis biopotencjału jest wykonywany za pomocą elektrod kontaktujących ze skórą, dostarczając ogromnej ilości danych na temat stanu fizjologicznego ludzkiego ciała w fitnessie i opiece zdrowotnej1. Nowatorskie typy urządzeń do biomonitoringu do noszenia na ciele zostały opracowane na podstawie najnowszych osiągnięć technologicznych w elektronice poprzez zmniejszenie skali zintegrowanych komponentów sterujących i komunikujących się do wymiarów przenośnych. Inteligentne urządzenia monitorujące codziennie przenikają rynek, oferując wiele możliwości monitorowania, a ostatecznym celem jest zapewnienie wystarczającej ilości treści fizjologicznych, aby umożliwić diagnostykę medyczną2. W związku z tym bezpieczne, niezawodne i solidne interfejsy z ludzkim ciałem stanowią kluczowe wyzwanie w rozwoju legalnych technologii ubieralnych dla opieki zdrowotnej. Elektrody do tatuażu i tekstyliów pojawiły się ostatnio jako niezawodne i stabilne interfejsy, postrzegane jako innowacyjne, wygodne urządzenia do noszenia na ciele biosensoring3,4,5.

Czujniki tatuażu to suche i cienkie interfejsy, które dzięki swojej niskiej grubości (~1 μm) zapewniają bezklejowy, dopasowujący kontakt ze skórą. Są one oparte na dostępnym na rynku zestawie papieru do tatuażu składającym się ze struktury warstwowej, która umożliwia uwolnienie ultracienkiej warstwy polimerowej na skórze6. Warstwowa struktura pozwala również na łatwą obsługę cienkiej warstwy polimerowej podczas procesu wytwarzania czujnika i jego przenoszenia na skórę. Końcowa elektroda jest w pełni dopasowana i prawie niezauważalna dla użytkownika. Czujniki tekstylne to urządzenia elektroniczne uzyskane w wyniku funkcjonalizacji tkanin materiałami elektroaktywnymi7. Są one głównie zintegrowane lub po prostu wszyte w ubrania, aby zapewnić użytkownikowi komfort ze względu na ich miękkość, oddychalność i wyraźne powinowactwo z odzieżą. Przez prawie dekadę elektrody tekstylne i do tatuażu były oceniane w powierzchniowych zapisach elektrofizjologicznych3,8,9, wykazując dobre wyniki zarówno w zakresie nagrań dotyczących komfortu noszenia, jak i jakości sygnału oraz zgłaszając wysoki stosunek sygnału do szumu (SNR) w ocenach krótko- i długoterminowych. Są one również pomyślane jako potencjalna platforma do biochemicznej analizy potu do noszenia1,10.

Rosnące zainteresowanie technologiami tatuażu, tekstyliów i ogólnie elastycznych cienkich warstw (np. tych wykonanych z folii plastikowych, takich jak parylen czy różne elastomery) jest głównie promowane przez kompatybilność z tanimi i skalowalnymi metodami produkcji. Sitodruk, druk atramentowy, bezpośrednie wzorowanie, powlekanie zanurzeniowe i transfer stempla zostały z powodzeniem zastosowane do produkcji tego rodzaju interfejsów elektronicznych11. Wśród nich druk atramentowy jest najbardziej zaawansowaną techniką cyfrowego i szybkiego prototypowania. Stosuje się go głównie do tworzenia wzorów atramentów przewodzących w sposób bezdotykowy, addytywny w warunkach otoczenia i na wielu różnych podłożach12. Mimo że wiele czujników do noszenia na ciele zostało wyprodukowanych za pomocą wzoru tuszu z metalu szlachetnego13, folie metalowe są kruche i pękają pod wpływem naprężeń mechanicznych. Różne grupy badawcze przyjęły różne strategie, aby nadać metalom właściwość mechanicznej kompatybilności ze skórą. Strategie te obejmują zmniejszanie grubości folii i stosowanie serpentynowych wzorów lub pomarszczonych i wstępnie rozciągniętych podłoży14,15,16. Miękkie i wewnętrznie elastyczne materiały przewodzące, takie jak polimery przewodzące, znalazły zastosowanie w elastycznych urządzeniach bioelektronicznych. Ich elastyczność polimerowa łączy się z przewodnością elektryczną i jonową. PEDOT:PSS jest najczęściej stosowanym polimerem przewodzącym w bioelektronice. Charakteryzuje się miękkością, biokompatybilnością, zrównoważonym rozwojem i przetwarzalnością druku17, co czyni go kompatybilnym z powszechną produkcją urządzeń biomedycznych.

Urządzenia, takie jak płaskie elektrody podłączone do systemu akwizycji, pozwalają na rejestrowanie biopotencjałów w monitorowaniu zdrowia. Biopotencjały ludzkiego ciała to sygnały elektryczne generowane przez ogniwa elektrogeniczne, które rozchodzą się w organizmie aż do powierzchni skóry. W zależności od tego, gdzie umieszczone są elektrody, możliwe jest uzyskanie danych związanych z aktywnością elektryczną mózgu (EEG), mięśni (EMG), serca (EKG) i przewodnictwa skóry (np. Bioimpedancja lub aktywność elektrodermalna, EDA). Jakość danych jest następnie oceniana w celu oceny przydatności elektrod w zastosowaniach klinicznych. Wysoki stosunek sygnału do szumu (SNR) określa ich wydajność18, która jest zwykle porównywana z najnowocześniejszymi nagraniami elektrod Ag/AgCl. Chociaż elektrody Ag/AgCl mają również wysoki SNR, brakuje im długotrwałej żywotności i elastycznej zdolności do noszenia. Wysokiej jakości zapisy biosygnałów zapewniają wgląd w stan zdrowia człowieka związany z funkcją danego narządu. Tak więc te korzyści płynące z wygodnych interfejsów do tatuażu lub tekstyliów wskazują na ich obietnicę dla długoterminowych zastosowań, które mogą umożliwić rzeczywiste mobilne monitorowanie zdrowia i utorować drogę do rozwoju telemedycyny19.

Ten artykuł opisuje, jak wytwarzać i oceniać elektrody do tatuażu i tkaniny w biomonitoringu zdrowia. Po jego wytworzeniu należy scharakteryzować nową elektrodę. Zazwyczaj elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS) jest stosowana do badania wydajności elektrycznej elektrody w odniesieniu do interfejsu docelowego (np. skóry) pod względem funkcji przenoszenia. EIS służy do porównywania charakterystyk impedancji wielu elektrod i wykonywania testów w różnych warunkach (np. różnicowanie konstrukcji elektrody lub badanie długoterminowych odpowiedzi). W tym artykule przedstawiono rejestrację biosygnałów powierzchniowych za pomocą łatwej konfiguracji i przedstawiono przyjazną dla użytkownika metodę rejestrowania różnych typów biosygnałów, która ma zastosowanie do każdej nowej elektrody wytwarzanej, która musi zostać zwalidowana pod kątem zapisów biopotencjału skórnego.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

UWAGA: Eksperymenty z udziałem ludzi nie obejmowały zbierania możliwych do zidentyfikowania prywatnych informacji związanych ze stanem zdrowia danej osoby i są tutaj używane tylko do demonstracji technologicznej. Dane zostały uśrednione dla trzech różnych osób. Zapisy elektrofizjologiczne zostały wyodrębnione z wcześniej opublikowanych danych6,21.

1. PEDOT:Produkcja elektrod PSS z nadrukiem atramentowym

UWAGA: Następujący protokół został wykorzystany do produkcji elektrod do elektrofizjologii na komercyjnych, elastycznych podłożach - papier do tatuażu6 i textile21. To samo podejście zostało w dużej mierze przyjęte do produkcji elektrod na elastycznych podłożach, takich jak cienkie folie z tworzywa sztucznego22. We wszystkich przypadkach do wykonania wzoru PEDOT:PSS użyto drukarki atramentowej (patrz Tabela Materiałów).

  1. Wstępna obróbka podłoża elektrody
    1. Wytnij kawałek interesującego Cię podłoża.
      1. Używając podłoża do tatuażu, umyj je wodą przed drukowaniem, aby usunąć wierzchnią, rozpuszczalną w wodzie warstwę z papieru23.
        UWAGA: Zestaw papieru do tatuażu jest również dostarczany z arkuszem kleju używanym w tej pracy, zarówno w celu zwiększenia przyczepności tatuażu, jak i jako warstwa pasywacyjna. Papier do tatuażu ma strukturę warstwową (rysunek uzupełniający S1), w tym arkusz papieru nośnego, rozpuszczalną w wodzie warstwę alkoholu winylowego (PVA), rozłączną folię poliuretanową i najwyższą warstwę PVA. Arkusz kleju ma warstwową strukturę składającą się z papieru silikonowego jako podpory, kleju akrylowego na bazie wody i wkładki antyadhezyjnej od góry.
    2. Aby wyprodukować czujniki do noszenia, zacznij ciąć interesujące Cię podłoże. Umieść podłoże na płycie drukarki, przyklejając jego obramowanie, aby było płaskie.
  2. Drukowanie atramentu PEDOT:PSS
    1. Przygotuj projekt do druku, np. okrąg (średnica 12 mm) z prostokątną podkładką na dole (3 mm x 7 mm), która ma być użyta do połączenia.
    2. Napełnij wkłady do drukarki (10 pl) komercyjnym atramentem PEDOT:PSS po jego przefiltrowaniu. Jest to wodna dyspersja polimeru przewodzącego.
    3. Wydrukuj wzór na podłożu.
      1. W przypadku używania papieru do tatuażu i tekstyliów, które mają odpowiednio umiarkowanie wysoką energię powierzchniową i właściwości absorpcyjne, drukuj z odstępem kropli ~20 μm.
      2. Drukuj wiele warstw PEDOT:PSS, kolejno lub stosując proces suszenia (110 °C przez 15 min) między warstwami, aby uzyskać jednorodny i ciągły wzór przewodzący.
        UWAGA: Jest to szczególnie wymagane w przypadku elektrod tekstylnych, gdzie struktura tekstyliów podobna do 3D wymaga większej zawartości atramentu, aby stworzyć ciągłą ścieżkę przewodzącą w tkaninie.
    4. Suszyć elektrodę w temperaturze 110 °C przez 15 minut w piecu, aby zakończyć odparowanie rozpuszczalnika.
      UWAGA: Elektrody uzyskane na papierze tekstylnym, PET i papierze do tatuażu (Rysunek 1A-C) poprzez drukowanie wielu urządzeń w jednym przebiegu (Rysunek 1D) mogą być teraz przechowywane w zamkniętym, czystym i suchym środowisku przed przejściem do kolejnych kroków.
  3. Produkcja złączy zewnętrznych
    1. Elektrody do tatuażu
      1. Wytnij prostokątny kawałek podłoża z naftalanu etylenu (PEN) (8 mm x 12 mm, grubość 1,3 mm).
      2. Wydrukuj prostokątny wzór (3 mm x 12 mm) z trzema warstwami PEDOT:PSS na wierzchu podłoża.
      3. Wydrukowaną próbkę suszyć w suszarce w temperaturze 110 °C przez 15 minut.
      4. Zalaminuj połączenie PEN na elektrodzie tatuażu, tak aby prostokątne części PEDOT:PSS były skierowane do siebie.
      5. Wytnij otwór (średnica 11,3 mm) w arkuszu kleju do papieru do tatuażu. Dopasuj ten otwór arkusza kleju do okrągłej części czujnikowej elektrody do tatuażu PEDOT:PSS. Dodaj kawałek taśmy poliamidowej (patrz tabela materiałów) na wolnym końcu połączenia PEN.
    2. Elektrody tekstylne i z folii plastikowej
      1. Przymocuj kawałek taśmy przewodzącej (np. taśmy miedzianej) wokół prostokątnego połączenia drukowanego, aby uzyskać solidne i stabilne połączenie.
      2. Podłącz złącze pogo pin do taśmy miedzianej i podłącz pin pogo do systemu nagrywania.
  4. Transfer elektrod do tatuażu
    1. Usuń wkładkę kleju. Umieść tatuaż na wybranej części skóry.
    2. Zwilż papier podtrzymujący plecy, utrzymując tatuaż na miejscu. Gdy papier podtrzymujący plecy zostanie namoczony, przesuń go, aby go usunąć, pozostawiając na skórze tylko elektrodę wykonaną z przenośnej ultracienkiej folii.
    3. Podłącz płaski styk PEN do zewnętrznej jednostki akwizycyjnej. Patrz sekcja 1.3.
  5. Pozycjonowanie elektrod tekstylnych
    1. Umieść elektrodę na skórze. Za pomocą materiałowej bransoletki sportowej lub taśmy medycznej utrzymuj elektrodę w stabilnym kontakcie ze skórą, aby zapewnić wysokiej jakości nagrania sygnału podczas ruchu.
  6. Wykonaj żądany zapis elektrofizjologiczny powierzchni. Zmyj elektrody tatuażu po nagraniach, pocierając je wilgotną gąbką.

2. Charakterystyka elektrody za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej

  1. Pomiar na ciele
    1. Upewnij się, że wolontariusz siedzi wygodnie z ręką umieszczoną na stole w spoczynku.
      UWAGA: Nie jest wymagane czyszczenie skóry ani szorowanie.
  2. Umieszczenie elektrod
    1. Umieść jedną elektrodę na skórze i podłącz ją do roboczej elektrody wykrywającej elektrody (WE-S) EIS.
    2. Umieść kolejną elektrodę w odległości 3 cm od pierwszej i podłącz ją do przeciwelektrody (CE) EIS.
    3. Umieść trzecią elektrodę na kolanku i podłącz ją do elektrody odniesienia (RE) EIS. Zobacz Rysunek 2A dla konfiguracji trzech elektrod .
      UWAGA: Elektrody podłączone do CE i RE EIS mogą być zarówno elektrodami Ag/AgCl, jak i wykonanymi z PEDOT:PSS, jak ma to miejsce w przypadku WE w tym badaniu.
  3. Rozpocznij nagrywanie na potencjostacie EIS. Przyłóż prąd między licznikiem a elektrodami roboczymi. Zmierz potencjalną zmienność w zależności od pary odniesienia i czujnika.
    UWAGA: Połączenie elektrody do tatuażu i elektrody tekstylnej z systemem akwizycji można wykonać za pomocą klipsa, aby utworzyć stabilne połączenie elektryczne z potencjostatu. Impedancja wyjściowa obliczana dla każdej częstotliwości składa się z dwóch czynników: impedancji skóry i impedancji kontaktowej skóra-elektroda.

3. Powierzchniowe zapisy elektrofizjologiczne

UWAGA: Poniższa sekcja opisuje rozmieszczenie elektrod dla każdego interesującego nas biosygnału. Gdy elektrody są prawidłowo umieszczone i dobrze przymocowane do skóry, można je podłączyć do przenośnego systemu akwizycji, aby rozpocząć nagrywanie. Treść wideo tego artykułu przedstawia przykład monitorowania elektrofizjologicznego z wykorzystaniem dostępnych na rynku elektrod Ag/AgCl i przenośnej jednostki elektronicznej.

  1. W przypadku EKG zastosuj konfigurację do noszenia z dwiema lub trzema elektrodami (jedna używana jako masa). Umieść elektrody w wielu obszarach ciała (np. klatka piersiowa, nadgarstki, żebra) z minimalną odległością między elektrodami 6 cm, aby uzyskać wyraźny sygnał.
    UWAGA: Klasyczna lokalizacja polega na umieszczeniu dwóch elektrod na lewym i prawym obojczyku; W takim przypadku elektrodę uziemiającą można umieścić na lewym grzbiecie biodrowym.
  2. W celu rejestracji aktywności elektrycznej mięśni (EMG) umieść elektrody wzdłuż mięśnia będącego przedmiotem zainteresowania (np. na bicepsie lub łydce). Umieść elektrodę uziemiającą w miejscu statycznym, takim jak sąsiednia kość.
  3. Aby rejestrować aktywność elektryczną mózgu (EEG), umieść elektrody w wielu miejscach na głowie.
    UWAGA: Wygodne miejsca to czoło i okolice uszu zewnętrznych. Może być wymagana elektroda referencyjna, zwykle za uchem na kości wyrostka sutkowatego.
  4. W celu pomiaru aktywności elektrodermalnej (EDA) umieść dwie elektrody na dłoni lewej ręki. Wykonaj nagranie, gdy obiekt jest w spoczynku lub wykonuje ćwiczenia fizyczne.
    UWAGA: Impedancję skóry można mierzyć na całej powierzchni ciała (np. żebra, na plecach, na podeszwie stopy); Wystarczająca odległość między elektrodami wynosząca 6 cm zapewnia dobre monitorowanie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten artykuł pokazuje wytwarzanie wygodnych elektrod kontaktowych ze skórą za pomocą druku atramentowego oraz metodę ich charakteryzowania i wykonywania zapisów elektrofizjologicznych. Opisaliśmy etapy produkcji druku atramentowego PEDOT:PSS bezpośrednio na różnych podłożach, takich jak tkanina (Rysunek 1A), PEN (Rysunek 1B) i papier do tatuażu ( Rysunek 1C,D) w celach informacyjnych. Projekty proponowane w kroku 1.2.1 protokołu. i krok 1.3.1.5. ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W artykule opisano łatwy i skalowalny proces wytwarzania elektrod do noszenia na ciele oraz zademonstrowano metodę rejestrowania biosygnałów elektrofizjologicznych. Wykorzystuje trzy przykłady podłoży do noszenia, takich jak tatuaże, tekstylia i cienkie folie. Przedstawiono w nim, jak zbudować czujnik na tych podłożach i scharakteryzować jego działanie przed zastosowaniem. Do produkcji elektrod użyliśmy PEDOT:PSS, przewodzącego polimeru, który wyróżnia się na tle przewodników na bazie metalu ze względu na swoją opłacalno...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez Francuską Narodową Agencję Badawczą poprzez projekt ANR JCJC OrgTex (ANR-17-CE19-0010). Otrzymał również dofinansowanie z programu Unii Europejskiej w zakresie badań naukowych i innowacji Horyzont 2020 w ramach umowy o udzielenie grantu nr 813863 w ramach działania "Maria Skłodowska-Curie". E.I. pragnie podziękować personelowi CMP w pomieszczeniach czystych CMP w Centrum Mikroelektroniki w Prowansji za wsparcie techniczne podczas rozwoju projektu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Biosignalplux - Bezprzewodowe urządzenie Plux do zapisów elektrofizjologicznychPLUX Wireless Biosignals S.A. Czujniki EEG, EKG, EMG, EDA
Covidien Kendal Elektrody jednorazowe, elektrody jednorazowe klasy medycznej (wstępnie żelowane, 24 mm)Covidien / Kendal (formalnie Tyco) Elektrody ARBOH124SGKomercyjne elektrody Ag/AgCl do elektrofizjologii
Drukarka atramentowa DimatixFujifilmDMP 2800Drukarka atramentowa
Wycinarka laserowaUniwersalne systemylaserowe VLS 3.50, 50 WWycinarka laserowa do cięcia arkusza kleju do produkcji elektrod do tatuażu
NOVAMetrohm AutolabNOVA 2.1Oprogramowanie elektrochemiczne do sterowania instrumentami Autolab
OpenSignals2020 PLUX bezprzewodowe biosygnały, S.A.Pakiet oprogramowania do wizualizacji biosygnałów w czasie rzeczywistym, zdolny do bezpośredniej interakcji z urządzeniami PLUX
PEDOT:PSS atramentowyatrament do druku Heraeus Deutschland GmbH & Co. KGCLEVIOS Pjet 700
Folia polietylenowo-naftalenowa (PEN)  Grubość Goodfellowa1,3 i mu; mSłuży do produkcji połączeń elektrod do tatuażu
Taśma poliamidowa3MTaśma kaptonowa o długości 3 M, grubość 50 i mu; mUżywany do produkcji połączeń elektrod do tatuażu
PotentiostatMetrohm AutolabAutolab potentiostat B.V.Używany do pomiarów EIS
Zestaw tymczasowego papieru do tatuażu Silhouette SilhouetteAmeric, Inc, USPodłoże do elektrod na bazie tatuażu
Tkanina Wowen 100% bawełna i dostępne na rynku rajstopyPodłoże do elektrod tekstylnych

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kim, J., et al. Noninvasive alcohol monitoring using a wearable tattoo-based iontophoretic-biosensing system. ACS Sensors. 1 (8), 1011-1019 (2016).
  2. Ha, M., Lim, S., Ko, H. Wearable and flexible sensors for user-interactive health-monitoring devices. Journal of Materials Chemistry B. 6 (24), 4043-4064 (2018).
  3. Kim, D. H., et al. Epidermal electronics. Science. 333 (6044), 838-843 (2011).
  4. Takamatsu, S., et al. Direct patterning of organic conductors on knitted textiles for long-term electrocardiography. Scientific Reports. 5, 1-7 (2015).
  5. Windmiller, J. R., et al. Electrochemical sensing based on printable temporary transfer tattoos. Chemical Communications. 48 (54), 6794-6796 (2012).
  6. Ferrari, L. M., Ismailov, U., Badier, J. M., Greco, F., Ismailova, E. Conducting polymer tattoo electrodes in clinical electro- and magneto-encephalography. npj Flexible Electronics. 4 (1), 1-9 (2020).
  7. Heo, J. S., Eom, J., Kim, Y. H., Park, S. K. Recent progress of textile-based wearable electronics: A comprehensive review of materials, devices, and applications. Small. 14 (3), 1-16 (2018).
  8. Nigusse, A. B., Mengistie, D. A., Malengier, B., Tseghai, G. B., Van Langenhove, L. Wearable smart textiles for long-term electrocardiography monitoring-a review. Sensors. 21 (12), 4174(2021).
  9. Wang, Y., et al. Electrically compensated, tattoo-like electrodes for epidermal electrophysiology at scale. Science Advances. 6 (43), (2020).
  10. Fan, W., et al. Machine-knitted washable sensor array textile for precise epidermal physiological signal monitoring. Science Advances. 6 (11), (2020).
  11. Tseghai, G. B., Mengistie, D. A., Malengier, B., Fante, K. A., Van Langenhove, L. PEDOT:PSS-based conductive textiles and their applications. Sensors. 20 (7), 1-18 (2020).
  12. Magliulo, M., et al. Printable and flexible electronics: From TFTs to bioelectronic devices. Journal of Materials Chemistry C. 3 (48), 12347-12363 (2015).
  13. Raut, N. C., Al-Shamery, K. Inkjet printing metals on flexible materials for plastic and paper electronics. Journal of Materials Chemistry C. 6 (7), 1618-1641 (2018).
  14. Kaltenbrunner, M., et al. An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics. Nature. 499 (7459), 458-463 (2013).
  15. Kim, D. H., et al. Optimized structural designs for stretchable silicon integrated circuits. Small. 5 (24), 2841-2847 (2009).
  16. Yu, Y., Peng, S., Blanloeuil, P., Wu, S., Wang, C. H. Wearable temperature sensors with enhanced sensitivity by engineering microcrack morphology in PEDOT:PSS-PDMS sensors. ACS Applied Materials and Interfaces. 12 (32), 36578-36588 (2020).
  17. Martin, D. C., Malliaras, G. G. Interfacing electronic and ionic charge transport in bioelectronics. ChemElectroChem. 3 (5), 686-688 (2016).
  18. Inzelberg, L., Hanein, Y. Electrophysiology meets printed electronics: The beginning of a beautiful friendship. Frontiers in Neuroscience. 12, 992(2019).
  19. Kim, J., Campbell, A. S., de Ávila, B. E. F., Wang, J. Wearable biosensors for healthcare monitoring. Nature Biotechnology. 37 (4), 389-406 (2019).
  20. Bihar, E., et al. Fully inkjet-printed, ultrathin and conformable organic photovoltaics as power source based on cross-linked PEDOT:PSS electrodes. Advanced Materials Technologies. 5 (8), 2000226(2020).
  21. Bihar, E., et al. Fully printed all-polymer tattoo/textile electronics for electromyography. Flexible and Printed Electronics. 3 (3), 034004(2018).
  22. Seekaew, Y., et al. Low-cost and flexible printed graphene-PEDOT:PSS gas sensor for ammonia detection. Organic Electronics. 15 (11), 2971-2981 (2014).
  23. Ferrari, L. M., Keller, K., Burtscher, B., Greco, F. Temporary tattoo as unconventional substrate for conformable and transferable electronics on skin and beyond. Multifunctional Materials. 3 (3), 032003(2020).
  24. Searle, A., Kirkup, L. A direct comparison of wet, dry and insulating bioelectric recording electrodes. Physiological Measurement. 21 (2), 271-283 (2000).
  25. Ferrari, L. M., et al. Ultraconformable temporary tattoo electrodes for electrophysiology. Advanced Science. 5 (3), 1700771(2018).
  26. Teplan, M. Fundamental of EEG measurement. Measurement Science Review. 2 (2), 1-11 (2002).
  27. Pachori, R., Gupta, V. Biomedical engineering fundamentals. Intelligent Internet of Things. From Device to Fog and Cloud. Firouzi, F., Chakrabarty, K., Nassif, S. , Springer. Cham. 547-605 (2019).
  28. Caruelle, D., Gustafsson, A., Shams, P., Lervik-Olsen, L. The use of electrodermal activity (EDA) measurement to understand consumer emotions-A literature review and a call for action. Journal of Business Research. 104, 146-160 (2019).
  29. Huseynova, G., Hyun Kim, Y., Lee, J. H., Lee, J. Rising advancements in the application of PEDOT:PSS as a prosperous transparent and flexible electrode material for solution-processed organic electronics. Journal of Information Display. 21 (2), 71-91 (2020).
  30. Bonnassieux, Y., et al. The 2021 flexible and printed electronics roadmap. Flexible and Printed Electronics. 6, 023001(2022).
  31. Nawrocki, R. A. Super- and ultrathin organic field-effect transistors: from flexibility to super- and ultraflexibility. Advanced Functional Materials. 29 (51), 1-12 (2019).
  32. Kim, I., Shahariar, H., Ingram, W. F., Zhou, Y., Jur, J. S. Inkjet process for conductive patterning on textiles: Maintaining inherent stretchability and breathability in knit structures. Advanced Functional Materials. 29 (7), 1807573(2019).
  33. Bihar, E., et al. Fully printed electrodes on stretchable textiles for long-term electrophysiology. Advanced Materials Technologies. 2 (4), 1600251(2017).
  34. Ferrari, L. M., Ismailov, U., Greco, F., Ismailova, E. Capacitive coupling of conducting polymer tattoo electrodes with the skin. Advanced Materials Interfaces. 8 (15), 2100352(2021).
  35. Inzelberg, L., Rand, D., Steinberg, S., David-Pur, M., Hanein, Y. A wearable high-resolution facial electromyography for long term recordings in freely behaving humans. Scientific Reports. 8 (1), 2058(2018).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Sensory dopasowuj ce si do powierzchnielektrody tatua oweelektrody tekstylnespektroskopia impedancjirejestracja biosygna winterfejs elektroda sk rasensory z polimer w przewodz cychmonitorowanie organizmu cz owieka

Powiązane artykuły