Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали биоэлектроды для «умной» одежды, которые позволяют регистрировать активность сердца, мышц, мозга и другие сигналы человеческого тела. В отличие от аналогов, такие сенсоры просты в изготовлении и работают без использования специального токопроводящего геля, который вызывает аллергию у 20% людей. По словам разработчиков, серийное производство таких биоэлектродов будет иметь низкую стоимость.

«Умная одежда» позволяет считывать пульс, давление, дыхание и температуру человека с помощью электронных датчиков. Сегодня их разрабатывают в ТПУ, используя метод лазерной обработки оксида графена, нанесенного на полимерную подложку.

«С помощью лазера происходит выжигание проводящего контура на поверхности. Это позволяет управлять формой сенсоров, придавать им необходимую конфигурацию и свойства структуры. По своим характеристикам такие электроды соответствуют лучшим характеристикам коммерчески доступных электродов на основе хлорида серебра. Это очень важно для их успешного применения. При этом они потенциально дешевле при массовом производстве, их можно наносить на любую подложку», — поясняет профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет.

Благодаря разработке ученых ТПУ стало возможным избежать аллергических реакций и потери сигнала при длительном использовании «умной» одежды. Новые биоэлектроды работают без гелевого интерфейса, обеспечивающего контакт с кожей. Такой гель не только вызывает аллергию, но и требует смены электродов каждые 24 часа.

«Сенсоры должны не только комфортно и надежно прилегать к телу, но и быть гипоаллергенными. Исследования на клеточных линиях показали высокую биосовместимость наших электродов. А испытания с участием добровольцев продемонстрировали возможность контактирования сенсоров с кожей не менее 48 часов», — рассказывает профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Константин Бразовский.

В настоящий момент разработка ученых ТПУ вышла на завершающую стадию лабораторных тестов, после чего будут проведены доклинические испытания. Биоэлектроды созданы по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030» (реализуется в рамках национального проекта «Наука и университеты»).