銀-氯化銀柔性腦電電極的制備及其評價

秦路丹， 李明哲， 李廣利， 段晏文*

(武漢大學化學與分子科學學院，湖北武漢 430072)

目前新型醫療診斷設備和大數據技術不斷發展，因此，基于腦電(EEG)等生物電信號的可穿戴設備引起了業界廣泛的關注[1]。而隨著微電子和信號處理技術的不斷進步，發展高性能、一次性使用的柔性腦電電極成為了亟需突破的關鍵技術。腦電信號很微弱，其幅值范圍是0.5～100 μV[2,3]，頻率范圍在0.5～30 Hz之間[4]。為了記錄高質量的腦電信號，同時避免使用時消毒的成本，值得研究一次性柔性電極或電極陣列，以及由它制備的腦電信號采集器件如一次性電極帽。應用于人體頭皮或前額上的腦電電極應滿足以下要求：(1)電極電位一致性好，且隨時間的穩定性好；(2)電極材料抗極化能力強，最好采用Ag/AgCl電極材料；(3)電極-皮膚阻抗低，一般要求小于20 kΩ(10 Hz下)[5]；(4)導電漿料涂層與柔性基底附著性良好，具備不易脫離等特性[6]。

現有的柔性電極一般采用絲網印刷或噴墨打印技術，將導電漿料或油墨按預先設計好的圖案印刷到聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚酰亞胺(PI)等柔性基底上[1,6]。現在使用的導電漿料主要有碳漿、銅漿、銀漿和鎳漿等[7,8]，這些漿料主要應用于電子工業和汽車工業。由于這些漿料制備的電極均屬可極化電極，其極化阻抗易把噪音信號引入到測量記錄電路中。同時極化阻抗還會造成測量基線不穩，不適合低頻范圍的生物電信號記錄。雖有文獻報道[9,10]通過各種方法制備納米銀，從而制備成納米銀導電漿料，但側重于涂層導電性的改進，而忽略了其他方面的發展。……