Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2025 / с. 44-48

Перспективы разработки сухих электродов на основе углеродных наноматериалов в биомедицинской электронике

А.С. Морозова, А.В. Куксин, А.Ю. Герасименко

Аннотация

Рассмотрены ключевые особенности электродов для электрокардиографии с гелем, сухих электродов типа Ag/AgCl и электродов на основе композитов углеродных наноматериалов, их преимущества и недостатки. Выявлены основные задачи разработки и перспективы развития сухих электродов на основе углеродных наноматериалов.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Анастасия Сергеевна Морозова, лаборант, магистрант,

Артем Викторович Куксин, инженер, Институт биомедицинских систем, научно-исследовательская лаборатория «Биомедицинские нанотехнологии», ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

Александр Юрьевич Герасименко, д-р техн. наук, профессор, начальник, научно-исследовательская лаборатория «Биомедицинские нанотехнологии», Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград, зав. лабораторией, лаборатория биомедицинских нанотехнологий, Институт бионических технологий и инжиниринга, ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)», г. Москва,

e-mail: nastya-morozova-2002@list.ru

Список литературы

1. Gao J.W., Lu Q., Zheng L. et al. Flexible Sensing Technology for Bioelectricity // Materials Reports. 2020. Vol. 34. PP. 1095-1106.

2. Fu Y., Zhao J., Dong Y., Wang X. Dry Electrodes for Human Bioelectrical Signal Monitoring // Sensors. 2020. Vol. 20. PP. 3651-3679.

3. Meziane N., Webster J.G., Attari M. et al. Dry electrodes for electrocardiography // Physiol. Meas. 2013. Vol. 34. PP. R47-R69.

4. Ruffini G., Dunne S., Farrйs E. et. al. A dry electrophysiology electrode using CNT arrays // Sens. Actuators A. 2006. Vol. 132. PP. 34-41.

5. Swanson D.K., Webster J.G. A model for skin-electrode impedance. Biomedical Electrode Technology. – New York: Academic Press, 1974. PР. 117-128.

6. Oster C.D. Proper Skin Prep Helps Ensure ECG Trace Quality // 3M Health Care. 2005. Vol. 1. PP. 1-4.

7. Tang S., Sha D. He Z. et al. Environmentally Adaptable Organo-Ionic Gel-Based Electrodes for Real-Time On-Skin Electrocardiography Monitoring // Adv. Healthcare Mater. 2023. Vol. 12. P. 2300475.

8. Nunes T., Silva H.P. et al. Characterization and Validation of Flexible Dry Electrodes for Wearable Integration // Sensors. 2023. Vol. 23. P. 1468.

9. Zhou H., Qin W., Yu Q. et al. Transfer Printing and its Applications in Flexible Electronic Devices // Nanomaterials. 2019. Vol. 9. P. 283.

10. Wang T., Yao S., Shao L.H., Zhu Y. Stretchable Ag/AgCl Nanowire Dry Electrodes for High-Quality Multimodal Bioelectronic Sensing // Sensors. 2024. Vol. 24. P. 6670.

11. Ansari M.J., Alam A., Ansari A.Q. Development of Contactless Dry ECG Electrodes for Long-Term Monitoring / 9th International Conference on Computing for Sustainable Global Development (INDIACom). 2022. PP. 466-469.

12. Kim H., Kim E., Choi C., Yeo W-H. Advances in Soft and Dry Electrodes for Wearable Health Monitoring Devices // Micromachines. 2022. Vol. 13. P. 629.

13. Liu B., Luo Z., Zhang W. et al. Carbon nanotube-based self- adhesive polymer electrodes for wireless long-term recording of electrocardiogram signals // Journal of Biomaterials Science. 2016. Vol. 27. PP. 1899-1908.

14. Chi M., Zhao J., Dong Y., Wang X. Flexible Carbon Nanotube- Based Polymer Electrode for Long-Term Electrocardiographic Recording // Materials. 2019. Vol. 12. P. 971.

15. Chlaihawi A., Narakathu B., Emamian S. et al. Development of printed and flexible dry ECG electrodes // Sensing and Bio- Sensing Research. 2018. Vol. 20. PP. 9-15.

16. Houeix Y., Gerardo D., Romero F. et al. Dry Laser-Induced Graphene Fractal-like ECG Electrodes // Advanced Electronic Devices. 2024. Vol. 10. P. 2300767.

17. Naggara C., Bouchaala D., Ramalingameet R. et al. Dry Flexible Electrode Based on MWCNT for Long Term Health Monitoring / 18th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices (SSD). 2021. PP. 1350-1354.

18. Gerasimenko A.Yu., Kuksin A.V., Shaman Y.P. et al. Electrically Conductive Networks from Hybrids of Carbon Nanotubes and Graphene Created by Laser Radiation // Nanomaterials. 2021. Vol. 11. P. 1875.

19. Gerasimenko A.Yu., Kurilova U.E., Savelyev M.S. et al. Laser fabrication of composite layers from biopolymers with branched 3D networks of single-walled carbon nanotubes for cardiovascular implants // Composite Structures. 2021. Vol. 260. P. 113517.