Hydrogel electrodes with conductive and substrate-adhesive layers for noninvasive long-term EEG acquisition

电极 材料科学 基质(水族馆) 胶粘剂 脑电图 导电体 期限(时间) 图层(电子) 光电子学 纳米技术 复合材料 化学 神经科学 心理学 地质学 物理化学 物理 海洋学 量子力学
作者
Hailing Xue,Dongyang Wang,Mingyan Jin,Hanbing Gao,Xuhui Wang,Xia Long,D. Li,Kai Sun,Huanan Wang,Xufeng Dong,Chi Zhang,Fengyu Cong,Jiaqi Lin
出处
期刊:Microsystems & Nanoengineering [Springer Nature]
卷期号:9 (1) 被引量:35
标识
DOI:10.1038/s41378-023-00524-0
摘要

Noninvasive brain-computer interfaces (BCIs) show great potential in applications including sleep monitoring, fatigue alerts, neurofeedback training, etc. While noninvasive BCIs do not impose any procedural risk to users (as opposed to invasive BCIs), the acquisition of high-quality electroencephalograms (EEGs) in the long term has been challenging due to the limitations of current electrodes. Herein, we developed a semidry double-layer hydrogel electrode that not only records EEG signals at a resolution comparable to that of wet electrodes but is also able to withstand up to 12 h of continuous EEG acquisition. The electrode comprises dual hydrogel layers: a conductive layer that features high conductivity, low skin-contact impedance, and high robustness; and an adhesive layer that can bond to glass or plastic substrates to reduce motion artifacts in wearing conditions. Water retention in the hydrogel is stable, and the measured skin-contact impedance of the hydrogel electrode is comparable to that of wet electrodes (conductive paste) and drastically lower than that of dry electrodes (metal pin). Cytotoxicity and skin irritation tests show that the hydrogel electrode has excellent biocompatibility. Finally, the developed hydrogel electrode was evaluated in both N170 and P300 event-related potential (ERP) tests on human volunteers. The hydrogel electrode captured the expected ERP waveforms in both the N170 and P300 tests, showing similarities in the waveforms generated by wet electrodes. In contrast, dry electrodes fail to detect the triggered potential due to low signal quality. In addition, our hydrogel electrode can acquire EEG for up to 12 h and is ready for recycled use (7-day tests). Altogether, the results suggest that our semidry double-layer hydrogel electrodes are able to detect ERPs in the long term in an easy-to-use fashion, potentially opening up numerous applications in real-life scenarios for noninvasive BCI.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
为你钟情完成签到 ,获得积分10
1秒前
懒癌晚期完成签到,获得积分10
3秒前
张csc完成签到 ,获得积分10
6秒前
一枝完成签到 ,获得积分10
6秒前
梦XING完成签到 ,获得积分10
7秒前
舒适映寒完成签到,获得积分10
8秒前
幽默梦之完成签到 ,获得积分10
8秒前
欢喜的凡之完成签到 ,获得积分10
12秒前
碎冰蓝完成签到,获得积分10
16秒前
怕孤独的香菇完成签到 ,获得积分10
18秒前
hcdb完成签到,获得积分10
18秒前
yk完成签到 ,获得积分10
19秒前
我爱康康文献完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
叶远望完成签到 ,获得积分10
21秒前
Jeffery426完成签到,获得积分10
30秒前
貔貅完成签到,获得积分10
32秒前
35秒前
太叔夜南完成签到,获得积分10
36秒前
小李新人完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
38秒前
tangyangzju发布了新的文献求助10
42秒前
白小橘完成签到 ,获得积分10
49秒前
tangyangzju完成签到,获得积分10
49秒前
带志完成签到 ,获得积分10
49秒前
juan完成签到 ,获得积分10
50秒前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
53秒前
吱吱完成签到 ,获得积分10
53秒前
54秒前
呆萌的小海豚完成签到,获得积分10
56秒前
优雅莞完成签到,获得积分10
57秒前
Lamis完成签到 ,获得积分10
59秒前
直率的菠萝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zshhay完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高是个科研狗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
aiyawy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yshj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
able完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513391
关于积分的说明 11167370
捐赠科研通 3248808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794465
邀请新用户注册赠送积分活动 875116
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804664