Yöntem makalesi

Uyumlu Giyilebilir Elektrotlar: İmalattan Elektrofizyolojik Değerlendirmeye.

DOI:

10.3791/63204

⸱

22 Temmuz 2022

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

Bu makalede

Özet

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

Son iki teknoloji - dövme ve tekstil - kutanöz algılamada umut verici sonuçlar göstermiştir. Burada, kutanöz elektrofizyolojik algılama için dövme ve tekstil elektrotlarının üretim ve değerlendirme yöntemlerini sunuyoruz. İletken polimerlerden yapılmış bu elektronik arayüzler, konfor ve hassasiyet açısından mevcut standartlardan daha iyi performans göstermektedir.

Özet

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

Giyilebilir elektronik cihazlar, fiziksel aktivite takibi sırasında ağırlıklı olarak değiştirilen vücut sinyallerinin izlenmesinde kilit oyuncular haline geliyor. Nesnelerin İnterneti çağının yükselişiyle teletıp ve kişiselleştirilmiş bakıma olan ilginin artması göz önüne alındığında, giyilebilir sensörler uygulama alanlarını sağlık hizmetlerine genişletti. Klinik olarak ilgili verilerin toplanmasını sağlamak için, bu cihazların yüksek sinyal kalitesinde kayıtlar ve uzun süreli çalışma sağlamak için insan vücuduyla uyumlu arayüzler oluşturması gerekir. Bu amaçla, bu makale, geniş bir yüzey elektrofizyolojik kayıt yelpazesinde giyilebilir organik elektronik cihazlar olarak uygulamaları için uyumlu ince dövme ve yumuşak tekstil tabanlı sensörleri kolayca üretmek için bir yöntem sunmaktadır.

Sensörler, biyoelektronikte en popüler iletken polimer olan poli(3,4-etilendioksitiofen)-poli(stirensülfonat) (PEDOT:PSS) kullanılarak, kullanıma hazır, giyilebilir substratlar üzerinde uygun maliyetli ve ölçeklenebilir bir kutanöz elektrot modelleme süreci ile geliştirilmiştir. Bu yazıda, cilt ile birleştiğinde sinyal iletimindeki performanslarını araştırmak için empedans spektroskopisi yoluyla elektrot karakterizasyonunda önemli adımlar sunulmaktadır. Yeni sensörlerin performansını klinik altın standarda göre konumlandırmak için karşılaştırmalı çalışmalara ihtiyaç vardır. Üretilen sensörlerin performansını doğrulamak için bu protokol, laboratuvar ortamında kullanıcı dostu ve taşınabilir bir elektronik kurulum yoluyla farklı konfigürasyonlardan çeşitli biyosinyal kayıtlarının nasıl gerçekleştirileceğini gösterir. Bu yöntem belgesi, insan vücudu sağlığının izlenmesi için giyilebilir sensörlerdeki mevcut teknolojiyi ilerletmek için birden fazla deneysel girişime izin verecektir.

Giriş

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

Noninvaziv biyopotansiyel kayıt, cilt ile temas eden elektrotlar aracılığıyla gerçekleştirilir ve insan vücudunun fitness ve sağlık hizmetlerinde fizyolojik durumu hakkında çok miktarda veri sağlar1. Elektronikteki en son teknolojik gelişmelerden, entegre kontrol ve iletişim bileşenlerinin ölçeklerinin küçültülmesi yoluyla taşınabilir boyutlara indirgenmesi yoluyla yeni giyilebilir biyoizleme cihazları türleri geliştirilmiştir. Akıllı izleme cihazları her gün pazara yayılmakta ve tıbbi teşhisi mümkün kılmak için yeterli fizyolojik içerik sağlama nihai hedefiyle birden fazla izleme yeteneği sunmaktadır. Bu nedenle, insan vücudu ile güvenli, güvenilir ve sağlam arayüzler, sağlık hizmetleri için meşru giyilebilir teknolojilerin geliştirilmesinde kritik zorluklar ortaya koymaktadır. Dövme ve tekstil elektrotları son zamanlarda giyilebilir biyosensing 3,4,5 için yenilikçi, konforlu cihazlar olarak algılanan güvenilir ve istikrarlı arayüzler olarak ortaya çıkmıştır.

Dövme sensörleri, düşük kalınlıkları (~ 1 μm) sayesinde yapışkansız, uyumlu cilt teması sağlayan kuru ve ince arayüzlerdir. Bunlar, ciltte ultra ince bir polimerik tabakanın salınmasına izin veren katmanlı bir yapıdan oluşan ticari olarak temin edilebilen bir dövme kağıdı kitine dayanmaktadır6. Katmanlı yapı ayrıca sensörün üretim işlemi sırasında ince polimerik tabakanın kolay kullanılmasını ve cilde aktarılmasını sağlar. Son elektrot tamamen uyumludur ve kullanıcı tarafından neredeyse algılanamaz. Tekstil sensörleri, elektroaktif malzemelerle kumaş fonksiyonelleştirilmesinden elde edilen elektronik cihazlardır7. Yumuşaklıkları, nefes alabilirlikleri ve giysilerle belirgin yakınlıkları nedeniyle kullanıcının rahatlığını sağlamak için esas olarak kıyafetlere entegre edilir veya basitçe dikilirler. Neredeyse on yıldır, tekstil ve dövme elektrotları yüzey elektrofizyolojik kayıtlarında 3,8,9 olarak değerlendirilmiş, hem giyilebilirlik hem de sinyal kalitesi kayıtlarında iyi sonuçlar vermiş ve kısa ve uzun vadeli değerlendirmelerde yüksek sinyal-gürültü oranı (SNR) bildirilmiştir. Ayrıca giyilebilir biyokimyasal ter analizi için potansiyel bir platform olarak tasarlanmıştır 1,10.

Dövme, tekstil ve genel olarak esnek ince film teknolojilerine (örneğin, parilen veya farklı elastomerler gibi plastik folyolardan yapılanlar) artan ilgi, esas olarak düşük maliyetli ve ölçeklenebilir imalat yöntemleriyle uyumluluk ile desteklenmektedir. Serigrafi, mürekkep püskürtmeli baskı, doğrudan desenleme, daldırma kaplama ve damga aktarımı, bu tür elektronik arayüzler üretmek için başarıyla benimsenmiştir11. Bunlar arasında mürekkep püskürtmeli baskı en gelişmiş dijital ve hızlı prototipleme tekniğidir. Esas olarak iletken mürekkeplerin ortam koşullarında ve çok çeşitli substratlarda temassız, katkı maddesi şeklinde desenlenmesine uygulanır12. Her ne kadar birden fazla giyilebilir sensör asil metal mürekkep deseni13 ile üretilmiş olsa da, metal filmler kırılgandır ve mekanik olarak gerildiğinde çatlamaya maruz kalır. Farklı araştırma grupları, metallere cilt ile mekanik uyumluluk özelliği kazandırmak için farklı stratejiler benimsemiştir. Bu stratejiler arasında film kalınlığının azaltılması ve serpantin tasarımlarının veya buruşuk ve önceden gerilmiş substratlarınkullanılması 14,15,16 yer almaktadır. İletken polimerler gibi yumuşak ve özünde esnek iletken malzemeler, uygulamalarını esnek biyoelektronik cihazlarda buldu. Polimerik esneklikleri elektrik ve iyonik iletkenlik ile birleştirilir. PEDOT: PSS, biyoelektronikte en çok kullanılan iletken polimerdir. Yumuşaklık, biyouyumluluk, sürdürülebilirlik ve baskı işlenebilirliği17 ile karakterizedir ve bu da onu biyomedikal cihazların yaygın üretimi ile uyumlu kılar.

Bir edinme sistemine bağlı düzlemsel elektrotlar gibi cihazlar, sağlık izlemede biyopotansiyellerin kaydedilmesine izin verir. İnsan vücudu biyopotansiyelleri, vücuttan cilt yüzeyine kadar yayılan elektrojenik hücreler tarafından üretilen elektrik sinyalleridir. Elektrotların yerleştirildiği yere göre, beynin elektriksel aktivitesi (EEG), kaslar (EMG), kalp (EKG) ve cilt iletkenliği (örneğin, biyoempedans veya elektrodermal aktivite, EDA) ile ilgili veriler elde etmek mümkündür. Daha sonra verilerin kalitesi, elektrotların klinik uygulamalarda kullanılabilirliğini değerlendirmek için değerlendirilir. Yüksek SNR, tipik olarak son teknoloji Ag / AgCl elektrot kayıtlarıyla karşılaştırılan performanslarını18 olarak tanımlar. Ag/AgCl elektrotları da yüksek SNR'ye sahip olmasına rağmen, uzun süreli çalışma kabiliyetinden ve uyumlu giyilebilirlikten yoksundur. Yüksek kaliteli biyosinyal kayıtları, belirli bir organın işleviyle ilgili insan sağlığı durumu hakkında fikir verir. Bu nedenle, rahat dövme veya tekstil arayüzlerinin bu faydaları, gerçek hayattaki mobil sağlık izlemeyi mümkün kılabilecek ve teletıp19'un geliştirilmesinin önünü açabilecek uzun vadeli uygulamalar için vaatlerini göstermektedir.

Bu makale, sağlık biyomonitörizasyonunda dövme ve tekstil elektrotlarının nasıl üretileceğini ve değerlendirileceğini bildirmektedir. Üretiminden sonra, yeni bir elektrot karakterize edilmelidir. Tipik olarak, elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), elektrotun transfer fonksiyonu açısından bir hedef arayüze (örneğin cilt) göre elektriksel performansını incelemek için benimsenmiştir. EIS, birden fazla elektrotun empedans özelliklerini karşılaştırmak ve farklı koşullar altında testler yapmak için kullanılır (örneğin, elektrot tasarımını değiştirmek veya uzun vadeli tepkileri incelemek). Bu makale, yüzey biyosinyallerinin kolay bir kurulumla kaydedilmesini göstermektedir ve kutanöz biyopotansiyel kayıtlar için doğrulanması gereken herhangi bir yeni imal elektrot için geçerli olan farklı biyosinyal türlerini kaydetmek için kullanıcı dostu bir yöntem bildirmektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

NOT: İnsan denekleri içeren deneyler, bireyin sağlık durumuyla ilgili tanımlanabilir özel bilgilerin toplanmasını içermemiştir ve burada yalnızca teknolojik gösterim için kullanılmaktadır. Verilerin ortalaması üç farklı denek üzerinden alınmıştır. Elektrofizyolojik kayıtlar daha önce yayınlanmış 6,21 verilerinden çıkarıldı.

1. Mürekkep püskürtmeli baskılı PEDOT: PSS elektrot üretimi

NOT: Aşağıdaki protokol, ticari, esnek substratlar-dövme kağıdı6 ve tekstil21 üzerinde elektrofizyoloji için elektrotlar üretmek için kullanılmıştır. Aynı yaklaşım, ince plastik folyolar22 gibi esnek yüzeyler üzerinde elektrotlar yapmak için büyük ölçüde benimsenmiştir. Her durumda, PEDOT:PSS'nin desenlenmesi için bir mürekkep püskürtmeli yazıcı kullanılmıştır ( bkz.

  1. Elektrot substrat ön işleme
    1. İlgilenilen substratın bir parçasını kesin.
      1. Bir dövme substratı kullanırken, kağıttan en üstteki, suda çözünür tabakayı çıkarmak için yazdırmadan önce suyla yıkayın23.
        NOT: Dövme kağıdı kiti, bu çalışmada hem dövme yapışmasını arttırmak hem de pasivasyon tabakası olarak kullanılan bir tutkal tabakası ile birlikte verilir. Dövme kağıdı, destekleyici bir kağıt tabaka, suda çözünür bir polivinilalkol (PVA) tabakası, kiralanabilir bir poliüretan film ve en üstteki PVA tabakası dahil olmak üzere katmanlı bir yapıya (Ek Şekil S1) sahiptir. Tutkal tabakası, destek olarak silikon kağıttan, su bazlı akrilik yapıştırıcıdan ve üst serbest bırakma astarı olarak katmanlı bir yapıya sahiptir.
    2. Giyilebilir sensörler üretmek için, ilgilendiğiniz alt tabakayı kesmeye başlayın. Alt tabakayı yazıcı plakasına yerleştirin ve düz tutmak için kenarlığına dokunun.
  2. PEDOT baskısı: PSS mürekkep
    1. Tasarımı, altta dikdörtgen bir ped (3 mm x 7 mm) olan bir daire (12 mm çapında) gibi, ara bağlantı için kullanılacak şekilde yazdıracak şekilde hazırlayın.
    2. Yazıcı kartuşlarını (10 pl) filtreledikten sonra PEDOT:PSS ticari mürekkebi ile doldurun. Bu, iletken polimerin sulu bir dispersiyonudur.
    3. Tasarımı alt tabakaya yazdırın.
      1. Sırasıyla orta-yüksek yüzey enerjisine ve emici özelliklere sahip dövme kağıdı ve tekstil kullanırken, ~ 20 μm'lik bir damla aralığıyla yazdırın.
      2. Homojen ve sürekli iletken bir desen oluşturmak için katmanlar arasında ardışık olarak veya bir kurutma işlemi (15 dakika boyunca 110 °C) uygulayarak birden fazla PEDOT:PSS katmanı yazdırın.
        NOT: Bu, özellikle tekstillerin 3D benzeri yapısının, kumaş içinde sürekli bir iletken yol oluşturmak için daha fazla mürekkep içeriği gerektirdiği tekstil elektrotları için gereklidir.
    4. Solvent buharlaşmasını tamamlamak için elektrodu 110 °C'de fırında 15 dakika kurutun.
      NOT: Tekstil, PET ve dövme kağıdı üzerine (Şekil 1A-C) tek seferde birden fazla cihaz yazdırılarak elde edilen elektrotlar (Şekil 1D) artık sonraki adımlara geçmeden önce kapalı, temiz ve kuru bir ortamda saklanabilir.
  3. Harici konnektör imalatı
    1. Dövme elektrotları
      1. Dikdörtgen bir polietilen naftalat (PEN) substrat parçasını kesin (8 mm x 12 mm, 1,3 mm kalınlık).
      2. Alt tabakanın üzerine üç PEDOT:PSS katmanı ile dikdörtgen bir tasarım (3 mm x 12 mm) yazdırın.
      3. Basılı numuneyi fırında 110 °C'de 15 dakika kurulayın.
      4. PEN ara bağlantısını dövme elektroduna PEDOT:PSS dikdörtgen parçaları birbirine bakacak şekilde lamine edin.
      5. Dövme kağıdı tutkal tabakasında bir delik (çap 11,3 mm) kesin. Tutkal tabakasının bu deliğini, dövme PEDOT: PSS elektrodunun dairesel algılama kısmı ile hizalayın. PEN ara bağlantısının serbest ucuna bir parça poliimid bant ekleyin (Malzeme Tablosuna bakın).
    2. Tekstil ve plastik folyo elektrotları
      1. Sağlam ve kararlı bir ara bağlantı elde etmek için dikdörtgen baskılı bağlantının etrafına bir parça iletken bant (örneğin bakır bant) takın.
      2. Bakır banda bir pogo pim konektörü takın ve pogo pimini kayıt sistemine bağlayın.
  4. Dövme elektrot transferi
    1. Tutkal astarını çıkarın. Dövmeyi cildin istenen kısmına yerleştirin.
    2. Arka destek kağıdını ıslatın, dövmeyi yerinde tutun. Arka destek kağıdı ıslatıldıktan sonra, çıkarmak için kaydırın, sadece aktarılabilir ultra ince filmden yapılmış elektrodu cilt üzerinde bırakın.
    3. Düz PEN kontağını harici alma ünitesine takın. Bkz. bölüm 1.3.
  5. Tekstil elektrot konumlandırma
    1. Elektrodu cilde yerleştirin. Bir kumaş spor bileziği veya tıbbi bant yardımıyla, hareket sırasında yüksek kaliteli sinyal kayıtları sağlamak için elektrodu ciltle sabit temas halinde tutun.
  6. İstenilen yüzey elektrofizyolojik kaydını gerçekleştirin. Dövme elektrotlarını kayıtlardan sonra ıslak bir süngerle ovalayarak yıkayın.

2. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi kullanılarak elektrot karakterizasyonu

  1. Vücut ölçümü
    1. Gönüllünün, dinlenme halindeki bir masanın üzerine yerleştirilmiş bir kolla rahatça oturduğundan emin olun.
      NOT: Cilt temizliği veya fırçalama gerekmez.
  2. Elektrot yerleştirme
    1. Cilde bir elektrot yerleştirin ve EIS'nin çalışan elektrot algılama elektroduna (WE-S) bağlayın.
    2. İlkinden 3 cm uzakta başka bir elektrot yerleştirin ve EIS'nin sayaç elektroduna (CE) bağlayın.
    3. Üçüncü elektrodu dirseğe yerleştirin ve EIS'nin referans elektroduna (RE) bağlayın. Üç elektrotun kurulumu için Şekil 2A'ya bakınız.
      NOT: EIS'nin CE ve RE'sine bağlı elektrotlar, bu çalışmada WE için olduğu gibi, hem Ag / AgCl elektrotları hem de PEDOT: PSS'den yapılmış olabilir.
  3. EIS potansiyostatında kaydı başlatın. Sayaç ve çalışma elektrotları arasına bir akım uygulayın. Referans ve algılama çifti arasındaki potansiyel varyasyonu ölçün.
    NOT: Edinme sistemi ile dövme ve tekstil elektrot bağlantısı, potansiyostat kabloları ile sabit bir elektrik bağlantısı oluşturmak için bir klipsle yapılabilir. Her frekansta hesaplanan çıkış empedansı iki katkıdan oluşur: cilt empedansı ve cilt-elektrot temas empedansı.

3. Yüzey elektrofizyolojik kayıtları

NOT: Aşağıdaki bölümde, ilgilenilen her biyosinyal için elektrot yerleşimi açıklanmaktadır. Elektrotlar doğru şekilde yerleştirildikten ve cilde iyi bağlandıktan sonra, kayıtları başlatmak için taşınabilir toplama sistemine bağlanabilirler. Bu makalenin video içeriği, piyasada satılan Ag/AgCl elektrotları ve taşınabilir bir elektronik ünite kullanılarak elektrofizyolojik izlemeye bir örnek gösterilmektedir.

  1. EKG için, iki veya üç (biri toprak olarak kullanılan) elektrotlu giyilebilir bir konfigürasyon benimseyin. Kayda değer bir sinyal almak için elektrotları minimum 6 cm'lik bir elektrot mesafesi ile birden fazla vücut bölgesine (örneğin, göğüs, bilek, kaburga) yerleştirin.
    NOT: Klasik bir konum, sol ve sağ klavikulalara iki elektrotun yerleştirilmesini gerektirir; Bu durumda, toprak elektrodu sol iliak tepeye yerleştirilebilir.
  2. Kas elektriksel aktivitesi kaydı (EMG) için, elektrotları ilgilenilen kas boyunca yerleştirin (örneğin, biseps veya baldır). Toprak elektrodunu bitişik kemik gibi statik bir yere yerleştirin.
  3. Beyin elektriksel aktivite kaydı (EEG) için, elektrotları kafanın birden fazla yerine yerleştirin.
    NOT: Rahat yerler alın ve dış kulakların etrafıdır. Tipik olarak mastoid kemikte kulağın arkasında bir referans elektrodu gerekebilir.
  4. Elektrodermal aktivite ölçümleri (EDA) için, sol elin avucuna iki elektrot yerleştirin. Kaydı konu dinlenirken veya fiziksel egzersiz yaparken gerçekleştirin.
    NOT: Cilt empedansı tüm vücut yüzeyi üzerinden ölçülebilir (örneğin, kaburgalar, arkada, ayak tabanında); 6 cm'lik yeterli bir interelektrot mesafesi iyi izleme sağlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Bu makale, mürekkep püskürtmeli baskı ile rahat cilt temaslı elektrotların üretimini ve bunları karakterize etmek ve elektrofizyoloji kayıtlarını gerçekleştirmek için bir yöntemi göstermektedir. PEDOT:PSS mürekkep püskürtmeli baskının üretim adımlarını doğrudan kumaş (Şekil 1A), PEN (Şekil 1B) ve dövme kağıdı (Şekil 1C, D) gibi farklı yüzeylere referans olarak bildirdik. Protokol adım 1.2.1'de önerilen tasarımlar. v...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Bu makale, giyilebilir elektrotlar üretmek için kolay ve ölçeklenebilir bir süreci açıklamakta ve elektrofizyolojik biyosinyalleri kaydetmek için bir yöntem göstermektedir. Dövme, tekstil ve ince filmler gibi giyilebilir alt tabakaların üç örneğini kullanır. Bu yüzeyler üzerinde bir sensörün nasıl oluşturulacağını ve uygulamadan önce performansının nasıl karakterize edileceğini tanıtmaktadır. Elektrotları burada yapmak için, yeşil işleme29 ile uyumluluğu için maliyet etkinliği, çok yönlü işlenebil...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

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

Bu çalışma, Fransız Ulusal Araştırma Ajansı tarafından ANR JCJC OrgTex projesi (ANR-17-CE19-0010) aracılığıyla desteklenmiştir. Ayrıca, 813863 numaralı Marie Sklodowska-Curie hibe anlaşması kapsamında Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programından da fon aldı. E.I., Provence'taki Centre Microelectronics'teki CMP temiz oda personeline, projenin geliştirilmesi sırasındaki teknik destekleri için teşekkür eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Biosignalplux - Elektrofizyolojik kayıtlar için Plux kablosuz cihazPLUX Kablosuz Biyosinyaller SAEEG, EEG, EMG, EDA sensörleri
Covidien Kendal Tek kullanımlık elektrotlar, tıbbi sınıf tek kullanımlık elektrotlar (Önceden jellenmiş, 24 mm)Covidien / Kendal (resmi adıyla Tyco) ARBO elektrotlarElektrofizyoloji için H124SGTicari Ag/AgCl elektrotları
Dimatix mürekkep püskürtmeli yazıcıFujifilmDMP 2800Mürekkep Püskürtmeli yazıcı
Lazer KesiciÜniversal Lazer SistemleriVLS 3.50, 50 WDövme elektrotları imalatı için tutkal tabakasını kesmek için lazer kesici
NOVAMetrohm AutolabNOVA 2.1Autolab cihazlarını kontrol etmek için elektrokimya yazılımı
OpenSignals2020 PLUX kablosuz biyosinyaller, S.A.Gerçek zamanlı biyosinyal görselleştirme için yazılım paketi, PLUX cihazlarıyla doğrudan etkileşim kurabilir
PEDOT:PSS mürekkep püskürtmeli yazdırılabilir mürekkepHeraeus Deutschland GmbH & Co. KGCLEVIOS Pjet 700
Polietilen naftalin (PEN) folyo  Goodfellowkalınlığı 1.3 & mu; mDövme elektrotları ara bağlantı imalatı için kullanılır
Poliimid bant3MKapton bant 3 M, kalınlık 50 μ mDövme elektrotları ara bağlantı imalatı için kullanılır
PotansiyostatMetrohm Autolab Autolabpotansiyostat BVEIS ölçümleri için kullanılır
Siluet geçici dövme kağıdı kitiSilhouette Americ, Inc, ABDDövme bazlı elektrotlar için alt tabaka
Wowen tekstil %100 pamuk ve ticari olarak temin edilebilen külotlu çorapTekstil bazlı elektrotlar için alt tabaka

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Uyumlu Sens rlerD vme ElektrotlarTekstil ElektrotlarEmpedans SpektroskopisiBiyosinyal KaydCilt Elektrot Aray zletken Polimer Sens rlernsan V cudu zleme

İlgili makaleler