Полимерный электрод для миографии и МРТ-совместимого ЭЭГ
Партнеры
  • НИЦ «Курчатовский институт»
  • Образовательный центр Сириус
Актуальность
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — метод, который широко используется для мониторинга мозговой активности человека. Благодаря своей универсальности и экономичности, ЭЭГ может стать мощным инструментом для оценки нарушений сна, эпилептических расстройств и припадков, и имеет перспективы применения при реабилитации после инсульта или травм головы.
Цель проекта
Создание полимерного электрода для миографии и ЭЭГ с улучшенной электропроводимостью, устойчивостью к артефактам и биосовместимостью
Преимущества
Полимерный электрод соответствует всем необходимым свойствам для качественного использования
Химические
Стойкость и термическая стабильность
Механические
Эластичность и прочность
Биологические
Биосовместимость с кожей и экологичность
Этапы работы над проектом
  • Изготовление гелей
    Гели изготовлены из поливинилового спирта, каррагинана и уникального компонента - технического углерода. Получены 5 концентраций - 1%, 2%, 5%, 7%, 10%. Затем были проведены 4 цикла замораживания и оттаивания гелей и их сушка в сушильном шкафу.
  • Механические исследования
    Для проверки механических свойств мы провели испытания на прочность на универсальной разрывной машине, где проверяли максимальное сжатие гелей с разной концентрацией ТУ.
  • Обработка материала и микроскопия
    Для формирования полимерной структуры важно, чтобы ТУ равномерно распределился по всему раствору, но на практике он образовывал агломераты. Для решения этой проблемы растворы ТУ были обработаны в ультразвуковой ванне. Затем на микроскопии было видно, что агломераты разбились до агрегатов.
  • Удельная проводимость гелей
    Вычисление удельной проводимости гелей производилось методом двух точек в разных их состояниях: сухое, набухшее дистиллированной водой и набухшее физическим раствором.
  • Проверка набухаемости и высыхания
    Для проверки степени набухаемости и высыхания мы помещали гели в дистиллированную воду каждые 5 минут и измеряли их массу в течение 2-3 часов.
  • Тестирование миографии и ЭЭГ
    Для проверки работоспособности гелей были произведены исследования на осциллографе, где они выполняли роль электродов и фиксировали сигнал с мышц.
Результаты работы над проектом
Полимерные гидрогели
Мы получили полимерные гидрогели на основе поливинилового спирта и каррагинана, которые обладают свойствами , превосходящими аналоги
Механические свойства
Для исследования механических характеристик полученных гелей было проведено испытание на прочность на УРМ (Универсальная Разрывная Машина). Наиболее упругими оказались полимеры с концентрацией ТУ 5% и 7%.
Тестирование электромиографии (ЭМГ)
Сперва мы протестировали электроды на электромиографии и сравнили его с аналогами , лучшими свойствами обладал электрод с концентрацией технического электрода 5%
Тестирование материалов
Мы провели тестирование работы электродов в ЭЭГ и ЭМГ и убедились, что они действительно превосходят аналоги по проводимости , механическим свойствам и легкости использования
Перспективы развития
В дальнейшем мы планируем:
  • Научная публикация
    Подготовка научной статьи по результатам работы над проектом
  • Дальнейшие исследования
    Создание геля с другим наполнителем, исследование его свойств, сравнение и анализ
  • Модернизация оборудования
    Разработка нового шлема для ЭЭГ, адаптированного под гидрогелевые электроды
Команда проекта
Над проектом работали:
  • Базылева Кристина Юрьевна
  • Новошинская Марина
  • Полушин Илья
  • Кокорев Александр
  • Вахницкая Екатерина Сергеевна
  • Филяева Елизавета
  • Смородинов Глеб
  • Тимофеев Данила
Контакты:
+7 916 929 63 22
bazyleva.ki18@physics.msu.ru
Базылева Кристина Юрьевна