​Сотрудники Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали композит для кардиографических электродов на основе графита и наночастиц серебра. Он позволит существенно снизить стоимость электродов и получать при ЭКГ более точные данные. Результат опубликован в Materials Today Proceedings

«Когда нам делают электрокардиограмму, на нас налепляют специальные датчики — в виде одноразовых пластырей либо специальных присосок. Сокращения нашего сердца можно воспринимать как ток. Он сначала передается на кожу, и задача датчиков, которые являются электрохимическим элементом, — снять его и с минимальным количеством помех перенести в прибор. Соответственно, чем меньше будет шумов, тем достоверней окажется диагностика», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории порошковых технологий ИХТТМ СО РАН Инна Александровна Мальбахова.
 
Сегодня чаще всего в датчиках для ЭКГ используется хлорсеребряный электрод. Он представляет собой серебряную пластинку, покрытую слоем хлорида серебра. Однако у такого электрода есть несколько существенных недостатков. Во-первых, на его изготовление тратится большое количество драгоценного металла: чтобы передать сигнал с минимальным количеством помех, слой серебра должен быть достаточно толстым. Во-вторых, материал имеет довольно высокое сопротивление, из-за чего возникает множество шумов. 
 
Ученые ИХТТМ предложили использовать в качестве носителя для наночастиц серебра графит, поскольку он обладает электронной проводимостью и биоинертностью, то есть организм не воспринимает его негативно. 
 
Изображение композита, сделанное при помощи просвечивающего электронного микроскопа 
   Изображение композита, сделанное при помощи просвечивающего электронного микроскопа
 
«Наша задача сделать так, чтобы адгезия (сцепление) серебра и графита была как можно лучше. Для этого последний требуется обработать с помощью сильных кислот. Затем мы отдельно синтезируем наночастицы серебра, добавляем их в порошок графита, всё это перемешиваем и высушиваем, — говорит исследовательница. — Следующим этапом наносим подготовленную смесь на графитовую бумагу, а после необходимо создать на поверхности полученного устройства слой хлорида серебра. Для этого мы осуществляем анодирование, то есть слегка окисляем верхнее серебро».
 
Для испытания устройства ученые провели модельные измерения на системе, максимально приближенной по своим параметрам к коже человека. «Эксперименты показали, что наш композит соответствует всем требованиям ГОСТа для ЭКГ. Его преимуществом является дешевизна: графит стоит в разы меньше, чем серебро, а последнего для такой технологии необходимо совсем немного. Также при использовании нашего композита сигнал получается намного четче, шумы его не заглушают. Высокоразвитая (шершавая) поверхность материала способна захватывать больший объем кожи, что позволяет минимизировать помехи», — сообщает Инна Мальбахова.
 
Работа сделана в сотрудничестве с лабораторией медицинского приборостроения Томского политехнического университета. По словам исследователей, говорить о внедрении разработки в медицину еще рано, полученный композит требует определенной эргономической доработки. В частности, необходимо выяснить, какое содержание серебра даст наилучшие результаты. Кроме того, продолжаются эксперименты по изучению других подложек, например на основе тройной системы: керамика — графит — серебро.
 
Диана Хомякова

Источники

Сибирские ученые разработали композит для ЭКГ
Наука в Сибири (sbras.info), 08/06/2020
Новосибирские ученые создали композит, повышающий точность ЭКГ
Seldon.News (news.myseldon.com), 08/06/2020
Композит для ЭКГ
Академгородок (academcity.org), 09/06/2020
Композит для ЭКГ
Seldon.News (news.myseldon.com), 09/06/2020
Материал для дешевых электродов ЭКГ делают новосибирские ученые
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 10/06/2020
Материал для дешевых электродов ЭКГ делают новосибирские ученые
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/06/2020
Материал для дешевых электродов ЭКГ делают новосибирские ученые
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 10/06/2020
Для более точного ЭКГ
Навигатор (navigato.ru), 12/06/2020
В ИХТТМ СО РАН создали композит для ЭКГ
Научная Россия (scientificrussia.ru), 15/06/2020
В ИХТТМ СО РАН создали композит для ЭКГ
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 16/06/2020

Похожие новости

  • 22/08/2016

    Сибирские ученые разработали препарат для долголетия и активной жизни

    Благодаря современной инновационной ноу-хау-технологии (разработанной ИХТТМ СО РАН) Биокомпозит "Альгинат" усваивается организмом в десятки раз эффективнее и быстрее.  В производстве Биокомпозита "Альгинат" использованы только органические соединения.
    2267
  • 23/04/2016

    Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН разработал новый гуматный продукт для восстановления почв

    ​В силу актуальности экологической проблемы в массовом сознании сложилось устойчивое неприятии «химии». Однако химическим путем, как выясняется, можно и «подлечить» природу, понесшую ущерб от техногенного воздействия.
    2534
  • 11/03/2019

    Исследования новосибирских ученых попали на обложку международного кристаллографического журнала

    ​Публикация посвящена исследованию кристаллических структур двух соединений при варьировании температуры: молекулярной соли и смешанного кристалла в системе β-аланина и DL-винной кислоты, имеющих одинаковый стехиометрический состав 1:1, но различную кристаллическую структуру.
    1210
  • 09/02/2017

    Новосибирские химики создали материал для борьбы против вируса гриппа

    ​Ученые Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН предлагают использовать синтепон с нанопокрытием из серебра для создания более эффективных медицинских масок и "шапок-невидимок", сообщил директор института Николай Ляхов.
    1748
  • 13/01/2016

    Татьяна Толстикова: "В СО РАН есть все предпосылки, чтобы решить проблему импортозамещения лекарств"

    ​Доктор биологических наук, профессор Татьяна Генриховна Толстикова возглавляет лабораторию Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ) СО РАН - уникальную для России структуру.
    4200
  • 28/01/2016

    Ученые предлагают использовать опавшие листья для создания биотоплива

    ​Научная работа по переработке опавших листьев в биотопливо ведется на базе лаборатории НГАСУ (Сибстрин), а также на оборудовании Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН. Ежегодно перед администрацией города встает проблема уборки улиц от опавшей листвы в осенний период.
    6073
  • 21/10/2019

    Как делают науку в Сибири

    Чем живет сибирская наука? Обычно мы слышим об ученых либо в связи с прорывными и особо интересными открытиями. Либо благодаря созданию новых научных объектов, таких как ЦКП СКИФ. Либо, как это ни печально, из-за каких-либо конфликтов.
    1426
  • 09/03/2017

    Новосибирские ученые разработали способ добычи альтернативного топлива

    ​В последние годы в мире наблюдается резкое повышение интереса к биотопливу - возобновляемой альтернативе нефти. Академия наук принимает вызовы энергетической и продовольственной безопасности. В институте химии твердого тела и механохимии СО РАН разработали способ добычи альтернативного топлива, биоэтанола второго поколения.
    1515
  • 01/06/2020

    Российские ученые создали уникальный материал для аэрокосмической промышленности

    ​Керамический материал, который обладает самой высокой температурой плавления среди всех известных соединений, удалось разработать группе ученых НИТУ МИСиС.  В ходе реализации проекта "Синтез и искровое плазменное спекание сверхвысокотемпературной керамики для аэрокосмической промышленности" удалось получить соединение HfC0.
    730
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    3314