Des électrodes en forme d’éponge inspirées de morceaux de sucre pourraient améliorer le suivi médical


Von Zuckerwürfeln inspirierte schwammartige Elektroden könnten die medizinische Überwachung verbessern

Les électrodes en éponge, présentées ici en différentes épaisseurs, utilisent des morceaux de sucre comme modèles. Crédit : adapté de ACS nano

Pour surveiller le rythme cardiaque et la fonction musculaire, les médecins placent souvent des électrodes sur la peau d’un patient et enregistrent les signaux électriques en dessous. Ces impulsions sont cruciales pour la précoce et le traitement de nombreuses maladies, mais les électrodes actuellement disponibles ont une fonction limitée ou sont coûteuses à fabriquer. Les chercheurs s’inscrivent ACS nanocependant, ont maintenant développé une version spongieuse peu coûteuse avec une détection de signal améliorée, réalisée à l’aide d’un modèle surprenant – un morceau de sucre.

Les électrodes de référence actuelles pour la surveillance électrophysiologique sont basées sur un disque d’argent en contact avec la peau à travers un gel conducteur. Ces électrodes sont des outils importants pour détecter les signaux électriques anormaux associés à des problèmes de santé tels que les crises cardiaques, les troubles cérébraux ou les maladies neuromusculaires. Cependant, ces dispositifs ne sont pas sans inconvénients. Ils sont rigides et ne s’adaptent pas bien à la peau, en particulier lorsque le patient est physiquement actif, ce qui réduit la qualité du signal. De plus, le gel conducteur sèche rapidement, empêchant la surveillance à et la détection d’événements rares. Pour relever ces défis, les chercheurs ont développé des électrodes souples qui s’adaptent mieux à la peau, ainsi que des versions à base de micro-aiguilles qui pénètrent physiquement dans la peau, mais elles sont coûteuses à fabriquer, ce qui limite leur généralisée. Par conséquent, Chuan Wang et ses collègues ont entrepris de développer une électrode en forme d’éponge peu coûteuse qui fournirait un contact cutané plus constant et plus résistant.

Pour créer le nouvel appareil, les chercheurs ont commencé avec des cubes de sucre disponibles dans le commerce, qu’ils ont moulés dans un pochoir trempé dans du polydiméthylsiloxane liquide (PDMS). Le PDMS est devenu une structure solide après une étape de durcissement. Ils ont ensuite dissous le sucre avec de l’eau chaude et recouvert les micropores de l’éponge d’un film mince conducteur pour former l’électrode.

Parce que les micropores ont permis au matériau spongieux d’avoir une surface de contact accrue avec la peau, le nouveau dispositif a montré une forte intensité de signal et un bruit plus faible par rapport aux électrodes standard. Les micropores ont également aidé l’appareil à transporter plus de gel conducteur, l’empêchant de se dessécher et de perdre le signal aussi rapidement que les versions standard. Le gel a également agi comme un amortisseur, réduisant les effets négatifs du mouvement du patient sur le contact peau-électrode et assurant la détection du signal. Les chercheurs ont testé la capacité du dispositif éponge à surveiller les contractions utérines pendant le travail et ont constaté qu’il fonctionnait aussi bien ou mieux qu’une électrode traditionnelle. En tant qu’alternative flexible et peu coûteuse, les électrodes éponge élargissent les possibilités d’applications de soins de santé portables, y compris l’utilisation dans les examens médicaux qui obligent les patients à se déplacer, ou pour la surveillance à long terme des personnes à la maison ou au travail, selon les chercheurs.


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Plus d’information:
Li-Wei Lo et al, Électrodes éponge extensibles pour l’enregistrement à long terme et tolérant aux artefacts de mouvement de signaux électrophysiologiques de haute qualité, ACS nano (2022). DOI : 10.1021/acsnano.2c04962

Fourni par l’American Chemical Society

Citation: Des électrodes en forme d’éponge inspirées par des cubes de sucre pourraient la surveillance médicale (4 août 2022) Extrait le 4 août 2022 de https://phys.org/news/2022-08-sponge-like-electrodes-sugar-cubes-medical. html

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