Эа электроды: Электроды ЭА 395 9 — механические свойства и характеристики — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Электроды ЭА 395 9 — механические свойства и характеристики

Электродами ЭА 395 9 сваривают нержавеющие и жаропрочные стали. Прочный шов не подвергается коррозии. Сварное соединение работает в агрессивных средах.

Чем больше в стали углерода и других элементов, применяемых для легирования и улучшения характеристик, тем сложнее ее варить. Основными элементами, содержащимися в специальных электродах ЭА 395 9, являются никель и хром. Они способствуют расплавлению и соединению легированных и нержавеющих сталей без напряжений в переходной зоне и трещин в швах.

ЭА 395 9 применяются для электродуговой сварки ручным способом деталей в конструкциях с высокой ответственностью, работающих в широком диапазоне температур. Ими варят лопасти, роторные узлы, диски паровых и газовых турбин, трубы паропровода и различные детали узлов, действующих в щелочной среде и под водой.

Сфера применения электродов ЭА 395 9

Разработка электродов ЭА 395 9 проводилась целенаправленно. Необходимо было соединять методом сваривания заготовки из нержавейки, углеродистых и низколегированных сталей с аустенитными и перлитными структурами, которые не свариваются стандартными электродами УОНИ, ОММ и другими, либо требуют длительной подготовки и нормализации. Они применяются для сваривания:

Рисунок 1 — Электроды ЭА 395 9

металлоконструкций из легированного листового проката, работающих в условиях сильного холода;
узлов, эксплуатирующихся в условиях переменных нагрузок;
каркасов и оснований с аустенитных сталей повышенной твердости;
ответственных конструкций из легированных сталей повышенной прочности;
разных по составу сплавов, включая низколегированные и нержавеющие стали;
соединений сплавов с перлитной и аустенитной структурой;
нагруженных узлов из среднеуглеродистых, низколегированных сталей и нержавейки;
конструкций из хромоникелевых сталей, жаропрочных металлов аустенитного типа без ниобия в качестве легирующего вещества и повышенных требований к степени межкристаллической коррозии;
облицовки кромок при подготовке к сварке металла аустенитного класса с металлом перлитной группы;
при многослойной наплавке антикоррозионного покрытия производится наплавка первого нижнего слоя или всех.

Механические свойства полученного шва позволяют конструкциям работать при температурах от -70⁰ до +580⁰ в условиях вибрации и динамических нагрузок.

Аустенитные стали в нормальном состоянии имеют структуру с преобладанием аустенита. Это результат содержания в них хрома, никеля и марганца. К этому классу относятся нержавеющие и жаропрочные стали. При нагреве кристаллическая решетка аустенитных сталей не меняется, коррозионная стойкость увеличивается.

Назначение электродов ЭА 395 9 характеризуется их уникальной способностью прочно без напряжений соединять стали группы АК, которые востребованы в машиностроении, энергетической промышленности, теплотехнике, металлургии и других отраслях благодаря своим характеристикам:

высокая твердость;
пластичность в холодном состоянии;
коррозионностойкость;
хорошая обработка резанием;

жаропрочность.

Свариваемость легированных металлов группы АК низкая. Технология сварки стандартными электродами сложная и длительная с использованием термопечей до и после наплавления шва. При работе в агрессивных средах обычный шов быстро разрушается. Состав ЭА 395 9 не окисляется, не взаимодействует с кислотами и щелочами.

Сварка нержавеющих и легированных сталей электродами других марок производится с обязательным подогревом деталей, чтобы металл не растрескивался от быстрого местного нагрева. Сразу по завершению работы делается отпуск для снятия напряжений в переходной зоне шва и выравнивания структуры материала.

Характеристики и параметры

Покрытие электродов фтористо-калиевое. В результате шов имеет достаточно феррита, чтобы не образовывались горячие микротрещины и разрывы. После охлаждения и удаления шлака получается аккуратное соединение с высокой вязкостью и пластичностью, способное выдерживать большие нагрузки и резкие перепады температур.

Шов получается прочный и пластичный. Этому способствует химический состав наплавленного металла.

Название вещества	Обозначение элемента	Содержание в %
Никель	Ni	20-27
Хром	Cr	13-15
Молибден	Mo	4,5-7
Марганец	Mn	1,2-2,7
Углерод	C	≤ 0,12
Кремний	Si	0,35-0,7
Азот	N2	0,08-0,2
Фосфор	P	˂ 0,03
Сера	S	˂ 0,018

Фтористо-калиевое покрытие равномерно закрывает шлаком шов и уменьшает испарение легирующих элементов и железа, происходит однородное медленное охлаждение.

При наплавке 1000 г металла расходуется примерно 1600 г электродов. Коэффициент расхода соответственно 11 г/Ач.

Особенности работы электродами ЭА 395 9

Благодаря уникальному составу стержня и обмазки электродов ЭА 395 9 они отличаются от других марок положительными характеристиками при сварке:

ровным и аккуратным швом;

минимальным разбрызгиванием металла;
шлак после остывания легко отделяется;
производится сварка во всех пространственных положениях;
шов образуется с высоким коэффициентом ударной вязкости;
существенный показатель пластичности.

Рисунок 2 — Электроды ЭА 395 9 от разных производителей

При использовании ЭА 395 9 особенность сварки заключается в способности соединять стали различных марок и структур, варить нержавейку, при этом внутренние микротрещины не образуются, металл шва чистый без включений шлака.

Варить следует постоянным током обратной полярности короткой дугой. Электрод почти касается кромок без поперечных перемещений. Детали в месте соединения необходимо очищать от окалины, ржавчины, грязи до чистого металла с характерным блеском. Перед работой электроды следует просушить в печи 2 часа при температуре 200⁰-250⁰.

Это позволяет накладывать шов в любом положении, кроме вертикали в направлении сверху вниз. В потолочном положении при содержании выше 0,12% шов может пузыриться с образованием газовых включений.

Ток следует выставлять в зависимости от диаметра электрода и положения шва в пространстве. Наибольший диаметр 5 мм допустимо использовать только для горизонтали. Вертикаль и потолок им не варят.

Сварка сталей с аустенитными кристаллическими решетками производится после закалки, которая повышает твердость материала, его пластичность, прочность и измельчает зерно. Последующая термическая обработка для снятия напряжений в зоне шва не делается.

Механические свойства металла шва

Сварочный шов ЭА 395 9 отличается высокой прочностью в термически упрочненном состоянии:

предел прочности — 608 Мпа;
удлинение образца до разрушения 30%;
вязкость ударная 120 Дж/см2;
предел текучести на растяжение 392 Мпа.

Уникальные свойства металла шва позволяют сварным конструкциям работать в условиях переменных нагрузок и вибрации.

Шов при сварке электродами ЭА 395 9 отличается равномерностью и прочностью. В нем не образуются микротрещины. Стабильность при расплавлении металла и его соединении придает никель. Он содержится как легирующий элемент в стали и до 25% в электроде.

Электроды марки ЭА выпускаются согласно ГОСТ 10052-75 и соответствуют нормативным требованиям ISO 3581. Они подходят для промышленной сварки и в домашних условиях постоянным током.

Если у читателей есть информация, отсутствующая в статье, просим поделиться ею. Не стесняйтесь также задавать вопросы, которые возникли по данной теме.

Сварочные электроды ЭА 395/9

Стержни “ЭА 395/9” применяются для сварки ответственных конструкций и деталей, сделанных из разных сталей. Также расходники применяют для наплавки слоев покрытия, стойкого к коррозии и облицовочных слоев. Данный вид электродов производится многими заводами: ЛЭЗ, СЗСМ, Хобэкс, Фрунзе и т. д.

Содержание статьи:

Свойства электродов и параметры

Данная марка электродов применяется для работы с ответственными конструкциями, выполненными из сталей с содержанием легирующих компонентов. Работать данными расходниками можно с материалами повышенной прочности, стойкими к высоким температурам и не нуждающимися в дополнительной обработке после сварки.

Сварочные электроды ЭА 395/9 могут использоваться также для углеродистых составов и сталей с малым уровнем легирования.

Проводить сварку следует на короткой дуге. При этом расстояние от электрода до свариваемой поверхности будет равно половине диаметра стержня. Таким образом можно добиться более глубокого проплавления и повысить ток. Ширина полученного шва будет значительно меньше, а “ванна” будет защищена.

Технические характеристики:

покрытие: основное;
наплавка: 11 г/Ач;
производительность: 1,5 кг;
расход: 1,6 кг на 1 кг металла.

Сварка может проводиться во всех положениях. Для работы понадобится постоянный ток обратной полярности. Для разных диаметров требуются разные значения тока:

3 мм: 60 — 110 А;
4 мм: 100 — 170 А;
5 мм: 120 — 200 А.

Перед тем, как приступить к работам, необходимо прокалить стержни в течение 2 часов. На это время их нужно поместить в печь, разогретую примерно до 230°С.

Предварительная обработка электродов нужна, чтобы сваривание было качественным, а сварочный шов получился ровным и надежным.

Благодаря покрытию и химическому составу, электроды позволяют вести комфортную работу. Наплавленный металл обладает высокими параметрами прочности и защиты от внешних воздействий. В шве содержится небольшая доля водорода, что предотвращает образование пор и трещин.

Правила хранения

Несмотря на то, что электроды поставляются упакованными в термоусадочную пленку, при неправильном хранении они могут прийти в негодность. Любой покупатель должен знать, что допустимая температура, при которой стержни могут храниться на складе или в подсобном помещении, равна минимум 15°С. При этом уровень влажности в помещении должен быть небольшим.

Отдельное внимание следует обратить на способ размещение электродов. На них не должен давить большой вес. Их следует беречь от механических воздействий. При повреждении покрытия, свойства стержня могут быть утеряны.

Важно знать, что прокаливание изделий в печи производится непосредственно перед работой. Так процесс сварки будет наиболее эффективным.

Повторной прокалки электродов лучше не допускать, поскольку они могут изменить свои свойства и качество сварки снизится.

Заключение

Электроды “ЭА 395/9” соответствуют всем сертификатам качества и международным стандартам. Они производятся по ГОСТу 9466-75. Благодаря тому, что продукция производится большим количеством заводов, купить ее можно без особого труда, при этом цена на стержни вполне приемлема.

Сварочные электроды ЭА 400/10У

Сварочные электроды “ЭА 400/10У” являются очень востребованными для работ со сталями, стойкими к коррозии, а также для материалов, имеющих в составе хром, никель и молибден, способных работать при температурах до 350°С. Данная марка электродов производится огромным количеством заводов, в числе которых такие предприятия как Эсаб, Линкольн Электрик, ЛЭЗ, СпецЭлектрод и пр.

Содержание статьи:

Свойства и применение

Отличительной особенностью данных электродов являются параметры шва. Он способен выдерживать агрессивные среды и не подвержен кристаллической коррозии.

После проведения сварки, дополнительная термическая обработка изделия не требуется.

Электроды обеспечивают комфортную работу и высокую производительность труда, что очень важно в условиях большого производства. Соединение, выполненное такими стержнями, получается равномерным и плотным. Оно имеет большую стойкость к воздействиям внешних факторов.

Вот какие характеристики имеют изделия данного типа:

покрытие: основное;
наплавка: 12 г/Ач;
производительность: 1,6 кг;
расход: 1,8 кг на 1 кг металла;
врем. сопротивление: 540 МПа;
предел текучести: 340 МПа;
отн. удлинение: 25%;
ударная вязкость: 90 Дж/кв. см.

Сварка электродами допускается во всех положениях, за исключением вертикального “сверху-вниз”.

Перед использованием расходников, их необходимо прокалить в специальной печи. Делать это нужно в течение часа при температуре около 130°С.

“ЭА 400/10У” выпускается в нескольких диаметрах. Для каждого из них необходимо свое значение силы тока.

2 мм: 30 — 60 А;
2,5 мм: 40 — 80 А;
3 мм: 60 — 110 А;
4 мм: 100 — 160 А;
5 мм: 120 — 180 А.

Для сварки данными электродами, потребуется постоянный ток обратной полярности.

В состав стержней входят такие элементы как: углерод, марганец, кремний, молибден, никель, хром, ванадий, сера и фосфор. Такой набор “примесей”, вместе с основным покрытием, позволяет делать качественный шов, обладающий отличными параметрами стойкости к высоким температурам.

Электроды “ЭА 400/10У” полностью соответствуют сертификатам качества и отвечает всем техническим требованиям.

Хранение

Стержни поставляются в упаковках до 5 кг, помещенных в термоусадочную пленку. Это защищает их от влаги. Тем не менее при неправильном хранении электродов, они могут прийти в негодность и пользоваться ими станет невозможно.

Первое, что нужно учитывать — это температура склада или подсобного помещения, где будут храниться электроды. Она не должна быть ниже 15°С. Влажность должна быть минимальной.

Обязательно проследите, чтобы на электроды ничего не могло упасть или чтобы они сами не упали на пол. Механические повреждения могут испортить покрытие, что заметно ухудшит качество сварки и соответственно шва.

Заключение

Стержни производятся по ГОСТу 9466-75. Если верить отзывам, они отлично выполняют свои функции. Ими остаются довольны даже профессионалы с большим стажем работы. В зависимости от производителя, цены на электроды могут меняться, но в целом они вполне доступные. Благодаря тому, что электроды производятся большим количество предприятий, купить их очень просто.

характеристики, где применяются, преимущества и недостатки

В мировой промышленности очень распространена сталь. Для каждого, из нескольких десятков видов сталей, используется свой тип соединителей. Производители используют различные по типу, материалу изготовления, диаметру и составу электроды.

Например, для того чтобы сварить аустенитный тип, или жаропрочный – нужен такой тип электрода, который не подходит ни для какого другого вида.

Сегодня, мы расскажем про такие электроды, технические показатели которых обрадуют многих специалистов – это ЭА-395/9.

Параметры и характеристики

К основным техническим характеристикам этой марки относятся:

наличие основного покрытия;
наличие диаметров от 3 до 5 мм;
пригодность для сваривания сплавов с высоким уровнем жаропрочности и стали, в состав которой входит до 35% никеля.

Дуге этого вида характерно устойчивое горение, и отсутствие разбрызгивания во время пайки. Работать можно в любом положении. И, если вы опытный, то, качество формирования швов будет высоким.

К недостаткам этого проводника относят шлаковую корку, которая плохо поддается отделению, а также низкий коррозийный порог, как и в случае с нержавеющей сталью. А проводить шов вертикально сверху вниз — не рекомендуется.

Когда вы будете использовать эту марку, рекомендуется применение постоянного тока и обратной полярности.

Кроме вышеперечисленных рекомендаций, необходимо учесть определенные моменты при работе с электродом ЭА-395/9 еще до начала работ.

Во-первых, нужно использовать самую короткую дугу. Обычно, при таком способе, мастер не очень хорошо видит, как сходится рубец. А, если вы пока не опытный — вам будет нелегко, поэтому, потренируйтесь сначала на запасной или не совсем нужной заготовке.
Во-вторых, чтобы шов лег идеально, не забудьте зачистить поверхность всех деталей. Необходимо, чтобы на местах, которые вы будете сваривать, не было коррозии, следов от краски или масла, а также пыли и загрязнений. Очистить это все можно используя болгарку, наждачную бумагу, напильник или шлифовальную машину. Так, вы точно добьетесь идеального результата.
И, в-третьих, очень важно до проведения сварных работ, прокалить электрод ЭА-395/9 в печи. Прокалку (сушку) рекомендуется проводить при температуре не более 330 С0 в течении 40-60 минут. Так, если вы установите минимальный градус, то время сушки должно быть не менее часа, и наоборот – чем больше температура, тем меньше стоит прокалывать стержень.

Подведем итоги

Мы постарались рассказать вам все, что знаем сами про электроды марки ЭА-395/9. Несмотря на редкое появление этого вида на полках магазинов, специалисты сварочного дела рекомендуют использовать эти электродные стержни для работы с жаропрочной сталью.

Они остаются довольны дугами, которые легко поджигаются и горят, не угасая, а также ровными швами без искажений.

И конечно же, нам очень важно ваше мнение, поэтому как только испробуете ЭА-395/9 – напишите нам отзыв в комментарии.

Сварочные электроды ЭА-395/9: характеристики и преимущества

При сварке ответственных конструкций возникают вполне предсказуемые трудности. Для них требуется не только особое оборудование, но и качественные расходные материалы. Эти требованиям удовлетворяют электроды ЭА-395/9, которые были разработаны целенаправленно для этих целей.

Преимущества

Электроды ЭА позволяют осуществлять соединение деталей из различных видов металлов, что не всегда может осуществляться другими расходниками, или же требуют трудоемкой предварительной подготовки. 395 9 электроды благодаря уникальным составляющим самого стержня и его обмазки позволяют производить следующие сложные работы:

Соединять изделия легированных листов для дальнейшей эксплуатации при сильном холоде.
Сваривать узлы, которые будут подвергаться переменным нагрузкам.
Участвовать в сварке оснований и каркасов, имеющих повышенную твердость.
Сваривать детали повышенной прочности.
Соединять сплавы, различные по составу.
Сваривать аустенитные стали, в частности нержавеющие и жаропрочные.
Сваривать узлы, находящиеся под усиленной нагрузкой.
Производить наплавку первого нижнего слоя, в результате чего получается более прочный шов.

Получаемый шов по своим качествам позволяет изделиям работать при высоких температурах и при значительных нагрузках. Шов получается аккуратным и ровным, разбрызгивание металла минимальное, отделение шлака легкое. Сварку можно осуществлять во всех положениях.

Электроды ЭА 395 обладают уникальной способностью соединять востребованные в различных областях стали, которые имеют такие характеристики:

высокую твердость;
пластичность;
повышенную стойкость к коррозии;
жаропрочность.

Состав этих расходников не склонен к окислению и не взаимодействует с кислотами и щелочами. Металл шва не имеет включений шлака.

Характеристики

Электроды ЭА 395 9 имеют характеристики, обеспечивающие получение качественного и прочного шва. Немалую роль в этом играет покрытие, которое является фтористо-калиевым. Результатом этого является наличие в образующемся шве большого количества феррита. Это предотвращает образование разрывов и горячих микротрещин. Соединение обладает высокой прочностью, пластичностью и вязкостью, что позволяет выдерживать нагрузки и перепады температуры.

Удачным является химический состав наплавки, в котором самое большое содержание принадлежит никелю, а затем хрому. Покрытие закрывает шов шлаком равномерно, что уменьшает испарение элементов и способствует одновременному медленному охлаждению.

Особенности технологии

Сваривание деталей электродами этой марки следует проводить с помощью постоянного тока. Выставлять полярность при этом следует обратную. Дуга должна быть короткой. Необходима предварительная очистка кромок свариваемых поверхностей от различных загрязнений, окалин и следов ржавчины. Должна быть получена чистая металлическая поверхность, отличающаяся характерным блеском.

Перед началом работы должна быть осуществлена прокалка, составляющая не менее двух часов при высокой температуре. Хороший результат даст закалка, которая повысит пластичность и твердость. Не рекомендуется осуществлять сварку по направлению вниз, поскольку это может вызвать пузырчатость шва.

Величина тока зависит от диаметра выбранного типа электродов и положения в пространстве. Из трех выпускаемых диаметров, наибольший из них, имеющий значение 5,0 миллиметров, надо использовать только для горизонтального положения. Работа этими расходными элементами возможна при промышленной сварке и для домашнего использования.

Интересное видео

Таблица соответствия отечественных марок электродов и «ESAB» ГазСтройСервис

Марка отечественного электрода	Тип наплавленного металла	Рекомендуемый аналог фирмы «ESAB»
48Н-10	09Х2М1	ОК 76.28, FILARC KV3L
48ХН-2	10Н2Г	FILARC 75S, ОК 73.68
48ХН-5	05Н3ГМР	FILARC 108
АНВ-13	02Х19ХН9Б	ОК 61.81
АНВ-17	02Х19Н18Г5АМ3	ОК 69.25, OK 64.63
АНВ-20	02Х19Н15Г4АМЗВ2	ОК 69.25
АНВ-23	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.81
АНВ-27	12Х12Н7Г14	ОК 67.43
АНВ-29	07Х20Н9	ОК 61.50
АНВ-32	04Х20Н9	ОК 61.35
АНВ-35	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.81
АНВ-36	09Х19Н10Г2М2Б	ОК 63.80
АНГ-1	Э 50	ОК Femax 33.30
АНЖР-1	08Х25Н60М10Г2	ОК 92.45, ОК 92.59
АНЖР-2	06Х25Н40М7Г2	ОК 92.45
АНЖР-ЗУ	08Х24Н25МЗГ2	ОК 69.33
АНО-4	Э46	ОК 46.00
АНО-6	Э42	ОК 46.00
АНО-13М	Э46	ОК 46.16, ОК 50.40
АНО-21	Э46	ОК 50.40, FILARC 78
АНО-29М	Э46	ОК 46.00
АНО-32	Э46	ОК 46.16, ОК 50.40
АНО-36	Э46	ОК 46.00
АНО-Д	Э50А	ОК 48.18, ОК 48.65
АНО-Т	Э50А	ОК 53.70
АНО-ТМ	Э50А	ОК 48.08
АНО-ТМ/Н	Э50А	ОК 48.08
АНО-ТМ/СХ	Э50А	ОК 55.00
АНО-ТМ60	Э60	FILARC 88S, ОК 74.70
АНО-ТМ70	Э70	FILARC 88S, ОК 74.78, Pipeweld 90DH
АНП-2	Э70	FILARC 108, Pipeweld 100DH
АНП-6П	Э70	ОК 78.16, OK 74.86 Tensitrode
АНЦ/ОЗМ-3	медь	ОК 94.25
АНР-2М	резка, строжка	ОК 21.03
В-56У	монель	ОК 92.86
ВИ-10-6	Э100	ОК 78.16, ОК 75.78
ВИ-ИМ-1	08Х20Н60М14В	ОК 92.59
ВН 48	Э42А	ОК 23.50
ВН 48У	Э46А	OK Femax 38.48
ВП-4	Э50А	FILARC 75
ВП-6	Э50А	FILARC 76S
ВСФ-65У	Э60	ОК 74.70, FILARC 27P
ВСФ-75У	Э70	ОК 74.78
ВСФ-85	Э85	ОК 75.75, FILARC 118
ВСЦ-4	Э42	OK Pipeweld 6010
ВСЦ-4А	Э50	ОК Pipeweld 7010
ВСЦ-60	Э60	OK Pipeweld 8010
ГС-1	10Х23Н9Г6С2	ОК 62.53 (по свойствам)
ДС-12	08Х20Н10Г6Б	ОК 67.45
ДСК-50У	Э50А	FILARC 35S, ОК 48.04
ЗИО-3	08Х19Н10Г2Б	ОК 61.85
ЗИО-7	10Х25Н13Г2Б	ОК 67.75
ЗИО-8	10Х25Н13Г2	ОК 67.75
ЗИФ-1	10Х20Н9Г6С	ОК 67.45
ЗИФ-9	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.81
ИМЕТ-4	10Х18Н70М10Г	ОК 92.45
ИМЕТ-4П	10Х18Н60М20Г	ОК 92.35
ИТС-4С	Э50А	FILARC 36D
Комсомолец 100	медь	ОК 94.25 (условно)
КТИ-10	14Х11НВМФ	OK 76.98
Л-40М	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.85
МНЧ-2	Ni-Cu	ОК 92.78
МР-3	Э46	ОК 46.00
НБ-38	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.85
НЖ-13	09Х19Н10Г2М2Б	ОК 63.85
НИАТ-1	08Х17Н8М2	ОК 63.20
НИАТ-3М	Э85	ОК 78.16
НИИ-48Г	10Х20Н9Г6С	ОК 67.45
ОЗА-1	алюминий	ОК 96.10
ОЗА-2	алюминий-кремнистые сплавы	ОК 96.40
ОЗБ-2М	оловянистые бронзы	ОК 94.25
ОЗЖН-1	железо-никель	ОК 92.60
ОЗЛ-2	10Х20Н14М2Г2	ОК 62.53
ОЗЛ-5	12Х24Н14С2	ОК 62.53
ОЗЛ-6	10Х25Н13Г2	ОК 62.53
ОЗЛ-7	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.85, ОК 61.81
ОЗЛ-8	07Х20Н9	ОК 61.25
ОЗЛ-9А	28Х24Н26Г6	ОК 67.13, ОК 67.15
ОЗЛ-17У	03Х23Н27МЗДЗГ2Б	ОК 69.33, ОК 69.63
ОЗЛ-19	10Х25Н13Г2	ОК 67.62
ОЗЛ-20	02Х20Н14Г2М2	ОК 63.34
ОЗЛ-21	02Х21Н60М15В3	ОК 92.35
ОЗЛ-22	02Х21Н10Г2	ОК 67.60
ОЗЛ-25	10Х20Н70Г2М2В	ОК 92.26
ОЗЛ-25Б	10Х20Н70Г2М2Б2В	ОК 92.26
ОЗЛ-27	20Х26Н10Г2М3	ОК 67.20
ОЗЛ-28	20Х27Н8Г2М	ОК 68.81, ОК 68.82
ОЗЛ-30	06Х14Н65М15В4Г2	ОК 92.35
ОЗЛ-32	никель	ОК 92.05
ОЗЛ-35	10Х26Н70Г2М2Ю	ОК 92.26 (условно)
ОЗЛ-36	04Х20Н9	ОК 61.30
ОЗЛ-37-2	03Х25Н25М3Д3Г2Б	ОК 69.33
ОЗЛ-38	30Х24Н24Г2Б	ОК 67.15
ОЗЛ-40	08Х22Н7Г2Б	ОК 67.60
ОЗЛ-41	10Х20Н7М2Г2Б	ОК 67.70
ОЗЛ-44	12Х20Н75М2Г2	ОК 92.26 (условно)
ОЗР-1	резка, строжка	ОК 21.03
ОЗР-2	резка, строжка	ОК 21.03
ОЗС-6	Э46	ОК 43.32, ОК 43.33
ОЗС-11	Э09МХ	ОК 76.18, FILARC KV5L
ОЗС-12	Э46	ОК 46.00
ОЗС-18	Э50А	ОК 73.05, ОК 73.08
ОЗС-20Н	Э50А	FILARC C6
ОЗС-20Р	Э50А	FILARC 27H
ОЗС-23	Э42	ОК 43.32
ОЗС-24М	Э60	ОК 73.79, ОК 74.70
ОЗС-25	Э50А	ОК 48.04
ОЗС/ВНИИСТ-26	Э50А	ОК 53.70
ОЗС/ВНИИСТ-27	Э55	ОК 73.68, FILARC 75S
ОЗЧ-3	никель	ОК 92.18
ОЗЧ-4	никель	ОК 92.18
ОМА-2	Э42	FILARC 48
ПТ-30	10ГНМА	FILARC KV2
Т-590	320Х25С2ГР	ОК 84.78
Т-620	Э-320Х23С2ГТР	ОК 84.84
ТМЛ-1У	09Х1М	ОК 76.18
ТМЛ-3У	09Х1МФ	FILARC KV5L
ТМУ-21	Э50А	FILARC 27P
ТМУ-21У	Э50А	ОК 48.15, ОК 53.70
УОНИ-13/45	Э42А	ОК 48.00, ОК 48.04
УОНИ-13/55	Э50А	ОК 48.00, ОК 48.04
УОНИ-13/55К	Э46А	ОК 48.00, ОК 48.04
УОНИ-13/55У	Э55	OK Femax 38.48
УОНИ-13/65	Э60	ОК 55.10, OK 74.70
УОНИ-13/85	Э85	ОК 78.16
УОНИ-13/НЖ 12Х13	12Х13	ОК 68.15
ЦЛ-9	10Х25Н13Г2Б	ОК 67.75
ЦЛ-11	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.85, ОК 61.81
ЦЛ-17	10Х5МФ	ОК 76.35, FILARC KV4L
ЦЛ-20	09Х1МФ	ОК 76.16, ОК 76.18
ЦЛ-21	10ГН1М	FILARC KV2
ЦЛ-25	10Х25Н13Г2	ОК 67.75
ЦЛ-39	09Х1МФ	ОК 76.16, ОК 76.18
ЦЛ-41	06Х13Н	ОК 68.17 (условно)
ЦЛ-48	10ГНМ	FILARC KV2
ЦЛ-51	03Х12Н2	ОК 68.17 (условно)
ЦЛ-55	09Х2М1	ОК 76.28, FILARC KV3L
ЦЛ-56	03Х14Н5М	ОК 68.17
ЦЛ-57	10Х10МФ	ОК 76.98
ЦТ-15	08Х19Н10Г2Б	ОК 61.86
ЦТ-15-1	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.85
ЦТ-15К	08Х20Н9Г2Б	ОК 61.81
ЦТ-26	03Х16Н9М2	ОК 63.35
ЦТ-28	08Х14Н65М15В4Г2	ОК 92.35
ЦУ-2ХМ	09ХМ	ОК 76.18
ЦУ-5	Э50А	ОК 53.70
ЦЧ-4	чугун	ОК 91.00
ЭА 48М/22	10Х25Н13Г2	ОК 67.75
Э-138/50Н	Э50А	Filarc 76S, ОК 48.08
ЭА-395/9	07Х16Н25М6АГ2	ОК 69.33, OK 69.63
ЭА-400/10У	07Х19Н11М3Г2Ф	ОК 63.35
ЭА-400/10Т	07Х19Н11М3Г2Ф	ОК 64.30
ЭА 606/11	08Х19Н9ГФ2С2	ОК 61.35
ЭА-898/21	10Х19Н10Г2МБФ	ОК 63.85
ЭН-60М	70Х3СМТ	ОК 85.65
ЭНТУ-3М	06Х19Н11Г2М2	ОК 63.35

Глубинные электроды

| Ad-Tech Medical

Глубинные электроды для эпилепсии / LTM * предназначены для мониторинга / картирования подповерхностных уровней мозга для хирургического лечения эпилепсии

Глубинные электроды

Ad-Tech имеют следующие характеристики:

Платиновые контакты
Пронумерованный и цветной для идентификации
Маркер-указатель глубины 19 см
Включите внутренний проволочный стилет для облегчения установки
Стерильно, только для одноразового использования

* Измерения области записи доступны по запросу

Глубинные электроды для зонда Спенсера

Глубинные электроды

Spencer Probe имеют следующие характеристики:

1.Диаметр 1 мм
Включает фиксирующий фланец для разгрузки натяжения
Расстояние между контактами 5 мм или 10 мм

Глубинные электроды высокой плотности

Меньшие контакты с малым зазором

Глубинные электроды для СЭЭГ

Конструкция с уменьшенным диаметром для менее инвазивной глубины установки электродов.
Все стандартные глубинные электроды для ЭЭГ имеют следующие характеристики:

Диаметр 0,86 мм
Доступны различные варианты расстояния между контактами

Макро-микроглубинные электроды

Для одновременной макро- и микроконтрактной записи.
Все глубинные макро-микроэлектроды имеют диаметр 1,3 мм.

Behnke Fried / Микро-пучок внутренней проволоки

Наружная глубина контакта макроса, допускающая поставку внутреннего пучка микропроводов
Микроконтакты выступают за кончик электрода для макросъемки

Все-в-одном Macro-Micro

Доступны различные конфигурации
Микроконтакты радиально разнесены на корпусе глубинного электрода

Дополнительная опция глубинные электроды

Нейронавигация

Используется с нейронавигационными устройствами для точного размещения глубинных электродов
Диаметр 2 мм
Доступны различные варианты контактов и зазоров

Электроды овального отверстия

Для латерализации / локализации эпилептических очагов при хирургическом лечении эпилепсии

Электроды

Foramen Ovale имеют следующие характеристики:

1.02 мм диаметр
Платиновые контакты
Включает две иглы 17-го калибра для установки
Использует соединительную систему Tech-Attach в стиле FO
Специальный блок Tech-Attach в комплекте
В каждый набор входят 2 электрода, 2 вводные иглы и 2 соединительных блока
Доступны с различными вариантами контактов и зазоров
Стерильно, только для одноразового использования

* Срок службы прибора — до 29 дней

Frontiers | Электроды проводящие гидрогелевые для передачи длительных высокочастотных импульсов

Введение

Недавние исследования показали, что электрическая терапия, в частности блокада нервов, может быть эффективным средством лечения хронических состояний, таких как воспалительные заболевания кишечника, артрит, астма и диабет (Famm et al., 2013; Бирмингем и др., 2014; Langdale et al., 2017). Это болезненные состояния, при которых современные фармацевтические подходы оказались эффективными для большого числа пациентов, но у пациентов с устойчивыми, нечувствительными или резистентными случаями варианты лечения ограничены. Поэтому недавние усилия были сосредоточены на разработке устройства, способного обеспечить гибкий диапазон парадигм стимуляции, записи и нервной блокады для применения в периферической нервной системе (ПНС). Предполагается, что такое устройство необходимо для настройки системных требований к периферическим нервным волокнам внутри пучка и обеспечения здоровья нецелевых тканей, как прилегающих к устройству, так и внутри него, но дистальнее целевой нервной ветви (например, органов, которые иннервируются тем же нервом, но не терапевтической мишенью).В то время как спецификация аппаратного обеспечения, методы нейромодуляции и биологическое картирование висцеральных нервов являются ключевыми областями, которые необходимо разработать, необходимо также разработать устройство сопряжения, способное подогнать множество переменных и неоднородных волокон ПНС. Как указано Birmingham et al. (2014), требуются новые материалы и архитектура для устранения в значительной степени немиелинизированных нервных волокон, нерегулярной нейроанатомии и движения во внутренних органах.

Критически важным для нейромодуляторов является электродная решетка, используемая для взаимодействия и управления пространственно-избирательной активностью внутри нерва.Чтобы достичь контроля над физиологическим процессом посредством нервной модуляции в ПНС, важно направить электрический ток к правильному нервному волокну (ям) (Lovell et al., 2010). Нервы в ПНС состоят как из афферентных, так и из эфферентных волокон, которые проходят через иннервирующие органы тела. Афферентные волокна передают сигналы к мозгу, а эфферентные волокна принимают сигналы от мозга к различным периферическим органам и мышцам. В приложениях, где требуется контроль органов, например, при астме или диабете, необходимо нацелить на эфферентные нейроны.Поскольку большинство нейроиммунных путей и систем органов являются замкнутыми, они зависят от баланса как афферентных входов, так и эфферентных выходов (Павлов и Трейси, 2017). Непреднамеренная блокада афферентных нервов может привести к нежелательной / несоответствующей реакции со стороны мозга, что в конечном итоге усугубит лечат состояние. Таким образом, очень важно, чтобы электродная матрица, используемая для нервной блокады, могла доставлять модулирующие сигналы в определенные области нерва в хронических временных рамках. Одной из наиболее серьезных проблем при разработке такого массива является необходимость создания стабильного электродно-нейронного интерфейса, в котором способность доставлять соответствующие и целевые сигналы не меняется со временем (Guo, 2016).

Ряд форматов электродных матриц был исследован для применения в PNS, и они в широком смысле классифицируются как проникающие и непроникающие матрицы. Было показано, что проникающие массивы полезны для пространственно-избирательной активации нервных волокон, будучи размещенными внутри нервного пучка, под периневрием и, следовательно, ближе к тканям-мишеням (Lago et al., 2007; Boretius et al., 2010; Wark и др., 2013). Интрафазикулярные решетки специально разработаны для размещения внутри нервного пучка.Однако повреждение периневрия во время имплантации было связано с рядом негативных последствий, включая повышение эндоневрального давления, компрессию нервных волокон и потерю нервных волокон (Grill et al., 2009). По мере того, как нервная рана пытается зажить, постоянное присутствие жесткого устройства, состоящего из инородного материала внутри нерва, приводит к росту фиброзной рубцовой ткани, которая может изолировать электродные матрицы и сводить на нет преимущество близости (Bowman and Erickson, 1985; Zheng и другие., 2008). И наоборот, непроникающие или манжетные массивы предназначены для обертывания вокруг нерва, минимизируя повреждение нативной ткани, но по своей сути обладают меньшей пространственной избирательностью для нацеливания на определенные нервные волокна (Tyler and Durand, 2002; Grill et al., 2009). Независимо от формата, эти устройства обычно изготавливаются из обычных материалов электродной решетки с металлическими контактами, встроенными в полимерные изоляторы. Некоторые новые подходы, основанные на углеродных волокнах, были разработаны с целью обеспечения большей гибкости, меньшего профиля и биосовместимости (Gillis et al., 2017), но долговременная эффективность in vivo этих волокон остается неизвестной.

Есть две существенные проблемы, связанные с взаимодействием электродной решетки с висцеральными нервами PNS, одна механическая, а другая электрическая. Независимо от формата и размещения, существует внутреннее механическое несоответствие во взаимодействии относительно жесткой электродной решетки с мягкими нервными тканями (Green et al., 2008; Grill et al., 2009; Guo, 2016). Это несоответствие усугубляется значительными смещениями нервных волокон ПНС, связанными с движением человека, и может привести не только к смещению устройства, но и к соответствующему повреждению окружающей нервной ткани (Grill et al., 2009; Бирмингем и др., 2014). Повреждение и присутствие инородных материалов вызывают воспалительные реакции, которые приводят к фиброзной инкапсуляции устройства. Как движение массива, так и инкапсуляция рубцовой ткани оказывают влияние на электрические свойства нейронного интерфейса, делая пространственно избирательную нейромодуляцию трудной и нестабильной с течением времени. Увеличение расстояния между устройством и целевыми нервами в конечном итоге приводит к необходимости применения более высоких токов для достижения терапевтического эффекта, и в этот момент обычные металлические электроды могут пострадать от электроопосредованной коррозии.Это происходит из-за высокого напряжения, генерируемого на границе раздела электрод-нейрон, которое вызывает неблагоприятные химические реакции (включая образование газов, ионов H ⁺ и окислительно-восстановительные реакции металлов, которые приводят к растворению). Хотя ожидается, что формы волны нервной блокады будут находиться в высокочастотном диапазоне нейромодуляции, а короткие импульсы минимизируют время, в течение которого прикладывается данный ток, и, таким образом, может распространяться химическая реакция, обычные методы предотвращения электрического дисбаланса в системе неприменимы. эффективный.Например, в сенсорных нейропротезах часто используются линейные конденсаторы, чтобы блокировать передачу постоянного тока от устройства к ткани (Cogan et al., 2016b). Альтернативный подход — закоротить электроды в матрице между стимулами (Wong et al., 2009; Cogan et al., 2016b). Оба эти метода позволяют устройству и ткани поддерживать нулевой общий заряд и останавливать любые химические реакции, которые могут иметь место. Однако на высокой частоте блокирующие конденсаторы неэффективны (поскольку они ведут себя как короткое замыкание, а не как разомкнутая цепь), и отсутствует межстимульная задержка, которая могла бы уравновесить систему.Таким образом, постоянное применение высокочастотных сигналов, включающих токи нервной блокады, может привести к повреждению электрода и отказу, когда баланс заряда не сохраняется в полной мере. Это особенно опасно для металлических электродов, у которых напряжение, возникающее на границе раздела, велико, а локализованные дефекты на поверхности металла могут вызвать дисбаланс заряда и коррозию.

Было показано, что проводящие гидрогели (ГГ) являются эффективным материалом для улучшения механических свойств электрода и одновременного улучшения электрических свойств.CH представляют собой гибридный материал, полученный из проводящего полимера (CP) и гидрогеля, с механическим модулем более чем на три порядка ниже, чем у платины (Pt), обычного биоэлектродного материала (Green et al., 2012b; Goding et al. ., 2017). Из-за присутствия гидрогелевого компонента, CH набухают в водной среде, обеспечивая проникновение ионов и формируя трехмерную поверхность, через которую передается заряд. Существенно более высокая площадь переноса заряда, обеспечиваемая CH, позволяет покрытым электродам инжектировать большее количество заряда при более низком напряжении, чем их металлические аналоги без покрытия, и, следовательно, позволяет устройствам с низким энергопотреблением (Kim et al., 2004; Sekine et al., 2010; Пан и др., 2012; Hassarati et al., 2014, 2016). В предыдущих исследованиях Hassarati et al. (2014) было показано, что покрытия из СН на кохлеарных имплантатах способствовали снижению переходного потенциала более чем на 50% и сохраняли более стабильные электрические свойства в течение смоделированных 2 лет активности (два миллиарда стимулов непрерывно доставлялись в течение 3 месяцев в искусственной перилимфе). Однако способность этих материалов доставлять непрерывные высокочастотные импульсы с относительно большими амплитудами (мА по сравнению с предыдущими исследованиями с мкА) неизвестна.Из-за эффективности переноса заряда этих материалов и их полимерной природы, которая придает высокую электрохимическую стабильность, было предложено, что покрытия CH могут обеспечить низковольтный интерфейс для доставки нейронного блока. Было высказано предположение, что покрытия CH можно использовать для обеспечения стабильной и долговременной работы нервных манжет PNS при высокочастотной стимуляции.

Хотя покрытия CH обычно наносились на Pt или платино-иридиевые (PtIr) электроды, используемые в сенсорно-стимулирующих нейропротезах, было признано, что при изменении материала, который взаимодействует с нервной тканью, может не потребоваться использование обычного электродного материала. как подложка.Нержавеющая сталь (SS) известна как имплантируемые электроды для записи, а также макроэлектроды для кардиостимуляции (Bowman and Erickson, 1985; Peixoto et al., 2009; Cogan et al., 2016a), однако она обычно не используется в имплантируемых нейропротезах. . Недавние исследования Aristovich et al. (2016) продемонстрировали, что эти матрицы способны передавать высокочастотные сигналы (> 1,7 кГц), необходимые для визуализации нейронной активности с помощью электроимпедансной томографии (EIT). В качестве альтернативной и недорогой платформы решетки электродов из нержавеющей стали сравнивались в этом исследовании с коммерчески доступными матрицами из PtIr для доставки высокочастотных сигналов нейронной блокировки, как с покрытием CH, так и без него.Оба типа массивов представляли собой непроникающие манжеты, предназначенные для обертывания нервного пучка без проникновения в пучок. Коммерческая матрица представляла собой предварительно скрученную конструкцию с двумя электродами, предназначенную для облегчения размещения вокруг нерва. Массив SS был изготовлен в планарном формате с повышенной плотностью электродов и разрешением (30 электродных позиций), предназначенным для контролируемого управления током. Эти массивы были охарактеризованы до и после нанесения покрытия на свойства переноса заряда, включая максимальный предел инжекции катодного заряда.Было проведено высокочастотное исследование in vitro , чтобы установить долговременную работу и надежность каждого из типов электродов.

Методы

Производство проводящего гидрогеля

Все проводящие гидрогелевые покрытия были изготовлены из одних и тех же компонентов материала, однако потребовалась модификация протокола для адаптации нанесения к различным форматам матриц. Все материалы и реагенты были получены от SigmaAldrich, если не указано иное.

Процедура нанесения покрытия соответствовала предшествующей литературе по макроэлектродам и форматам зондов (Green et al., 2012b; Hassarati et al., 2014; Goding et al., 2017). Для этого требуется трехэтапный протокол, состоящий из предварительного слоя для улучшения адгезии покрытия к нижележащим электродам, формирования непроводящего слоя гидрогеля и полимеризации компонента CP внутри гидрогеля для придания проводимости в местах расположения электродов.

Предварительный слой PEDOT / pTS был электроосажден из раствора 100 мМ 3,4-этилендиокситиофена (EDOT) и 50 мМ п-толуолсульфоната натрия, растворенных в деионизированной (DI) воде 1: 1 (Baxter Healthcare Pty Ltd.) -ацетонитрильный раствор. Раствор макромера гидрогеля состоял из 20 мас.% Поли (винилового спирта) -метакрилат-таурина (ПВС-таурин) и 0,1 мас.% Irgacure ^® 2959, растворенных в деионизированной (ДИ) воде. PVA-таурин был синтезирован на собственном предприятии, как описано ранее (Goding et al., 2017). Последней стадией для получения CH было электроосаждение из раствора CP, состоящего из 30 мМ EDOT и 0,3 мМ NaCl, растворенного в деионизированной воде.

Покрытие предварительно скрученных промышленных массивов

Коммерческие манжеты были приобретены у Cortec Gmbh.Каждая манжета состояла из 2 электродных площадок, каждый из которых образован двумя соединенными площадками размером 0,7 × 1,15 мм каждая. Внутренний диаметр предварительно скрученной манжеты составлял 1 мм. Электроды манжеты погружали в раствор предварительного слоя PEDOT / pTS в 2-электродной ячейке. Тонкий слой PEDOT / pTS был гальваностатически нанесен на электроды из PtIr с использованием 1 мА / см ² в течение 30 с, а затем промыт деионизированной (ДИ) водой.

Гидрогелевое покрытие наносили путем инъекции 30 мкл предшественника гидрогеля в открытую манжету перед закрытием манжеты вокруг стеклянного капилляра с 0.Внешний диаметр 7 мм. Гидрогель был образован фотополимеризацией с использованием УФ-света 30 мВт / см ² в течение 180 с. Покрытые манжеты замачивали в деионизированной воде в течение 2 мин перед удалением стеклянного капилляра.

Наконец, PEDOT был электрохимически осажден через покрытие ПВС-таурин сразу после фотополимеризации. Покрытые манжетные электроды погружали в раствор для осаждения CH в двухэлектродной ячейке. PEDOT наносили гальваностатическим способом с использованием 1 мА / см ² в течение 10 минут, а затем промывали деионизированной водой.

Покрытие плоских массивов из нержавеющей стали

Планарные электроды были изготовлены из нержавеющей стали 313 л с полидиметилсилоксановой изоляцией. Площадки электродов составляли 0,35 × 3 мм. Эти массивы были очищены перед нанесением покрытия, чтобы удалить оксиды и остаточный мусор от производства. Массивы погружали в 1 М HCl на 2 мин, а затем обрабатывали ультразвуком в деионизированной воде в течение 5 мин. Этот процесс повторяли перед электроосаждением предварительного слоя. Тонкий слой PEDOT / pTS был гальваностатически нанесен на электроды из нержавеющей стали (SS) с использованием 1.5 мА / см ² в течение 30 с, а затем промыть деионизированной водой.

Гидрогелевое покрытие наносили пипеткой 30 мкл предшественника гидрогеля на плоскую манжету. Затем использовали покровное стекло, чтобы протолкнуть раствор в углубления, образованные силиконовой изоляцией, граничащей с участками электродов. Избыток раствора макромера был удален с поверхности массива. Гидрогель сшивали посредством фотополимеризации с использованием УФ-света 30 мВт / см ² в течение 180 с.

Наконец, PEDOT был электрохимически осажден через PVA-таурин сразу после фотополимеризации.Покрытые манжетные электроды погружали в водный 0,1 М раствор EDOT в двухэлектродной ячейке. Десять электродных площадок были замкнуты вместе, чтобы обеспечить электроосаждение нескольких площадок параллельно. PEDOT наносили гальваностатическим способом с использованием 1 мА / см ² в течение 10 минут, а затем промывали деионизированной водой.

Электрохимическая характеристика

EIS проводили с использованием анализатора электрохимического импеданса eDAQ (Z100) в сочетании с потенциостатом eDAQ (EA163), управляемым с помощью программного обеспечения Z100 Navigator (WonATech Co.Ltd.). Записи производились с использованием изолированного электрода сравнения Ag / AgCl без утечек и противоэлектрода из платиновой проволоки. Измерения проводили в 0,9% физиологическом растворе (Baxter Healthcare Pty Ltd.). Покрытия CH подвергались воздействию синусоидального напряжения 70 мВ в диапазоне частот от 10 000 до 1 Гц с напряжением смещения 0 В постоянного тока.

CV было выполнено с использованием электронного кордера eDAQ (ED410) в сочетании с потенциостатом eDAQ (EA163), управляемым с помощью программного пакета EChem. Записи производились в трехэлектродной ячейке с использованием изолированного электрода сравнения Ag / AgCl и противоэлектрода из платиновой проволоки.Образцы подвергали воздействию циклического стимулирующего напряжения от -800 до 600 мВ при скорости сканирования 150 мВ / с в 0,9% -ном солевом растворе, принимая интеграл 10-го цикла для расчета емкости накопления заряда (CSC).

Предел впрыска заряда

Сравнение инжекции заряда было выполнено в трехэлектродной ячейке, идентичной CV и EIS. Предел нагнетания заряда был определен с использованием протоколов, ранее установленных Cogan et al. (2005). Предел был определен как напряжение, необходимое для достижения восстановительного потенциала для воды.Собственный двухфазный стимулятор использовался для подачи импульсов постоянного тока со сбалансированным зарядом. Длина фазы варьировалась от 0,01 до 0,8 мс на основе стандартов из предшествующей литературы (Cogan et al., 2005; Green et al., 2014), а также необходимости характеризовать поведение высокочастотной стимуляции, которое лучше всего моделируется с помощью короткого формы волны длины фазы. Ток увеличивали до тех пор, пока остаточное межфазное напряжение (E _mc) не достигло -600 мВ по сравнению с Ag / AgCl (см. Определение и схему E _mc относительно применяемого двухфазного сигнала в Green et al., 2014).Заряд, доставленный через одну фазу в этот момент, рассматривался как предел инжекции заряда.

Долгосрочная доставка высокочастотных импульсов

Высокочастотная стимуляция выполнялась путем подачи непрерывных прямоугольных импульсов (сбалансированный заряд и нулевое смещение постоянного тока) на пары электродов в физиологическом растворе. Система, используемая для высокочастотной стимуляции, представляла собой изготовленный на заказ блок, содержащий источник тока баланса заряда произвольной формы (Howland CCS), способный подавать синусоидальные или прямоугольные волны через четыре изолированных стимулятора.Частота импульсов была установлена на 40 кГц с размахом 2 мА (1 мА в положительной фазе и 1 мА в отрицательной фазе). Общее напряжение на парах электродов контролировалось ежедневно в течение первых 2 недель, а затем, по крайней мере, два раза в неделю, чтобы гарантировать отсутствие дрейфа или утечки постоянного тока. Общее напряжение определялось как сложение максимального положительного и отрицательного напряжения (от пика до пика). Сетевое напряжение (разница между абсолютным отрицательным и положительным напряжением) использовалось в качестве индикатора дисбаланса или дрейфа формы волны.Еженедельно электроды снимали с высокочастотной стимуляции и характеризовали с использованием показателей CV и EIS (как подробно описано в приведенных выше протоколах). Любые изменения в характеристиках или внешнем виде электродов регистрировались и при необходимости исследовались.

Результаты

Покрытия

CH были нанесены как на предварительно скрученные, так и на плоские электроды, как показано на рисунке 1. Из-за различных форматов предварительно скрученный массив PtIr был покрыт таким образом, что вся внутренняя (контактирующая с тканью) поверхность была покрыта тонкой слой гидрогеля ПВС (~ 100 мкм).Последующее электроосаждение PEDOT привело к росту проводящего полимера в отдельных областях непосредственно над участками электродов. Параметры контролировались таким образом, чтобы PEDOT не выходил за границы площадки электродов, что предотвращало образование мостиков между электродами. Это контрастировало с планарной решеткой, где углубленные участки электродов были заполнены гидрогелем ПВС, а затем рост PEDOT по всему слою гидрогеля (~ 50 мкм). В этом применении предотвращается рост PEDOT между электродами, поскольку границы гидрогеля сдерживают рост проводящего полимера.

Рисунок 1 . Стереоскопические изображения электродных решеток в полученном виде и с покрытиями CH. (A) Предварительно скрученные коммерческие манжеты; (B) Открытая манжета показывает участки PtIr-электродов без покрытия; (C) Открытая манжета с покрытием CH на участках PtIr-электродов; (D) Плоский массив SS без покрытия; (E) Планарный массив из нержавеющей стали с покрытием CH.

Электрохимическая характеристика

Электрохимический анализ каждого из этих массивов проводился до и после нанесения покрытия.Кривые CV были интегрированы, чтобы получить CSC, как показано на рисунке 2. Было обнаружено, что SS имеет CSC более чем на один порядок ниже, чем PtIr (0,48 мКл / см ² по сравнению с 5,70 мКл / см ²). . Покрытие CH на PtIr аналогичным образом имело значительно более высокий CSC (тест Стьюдента t , p <0,05), чем покрытие на SS, хотя разница была значительно ниже (не на порядок). SS, покрытый CH, имел средний CSC 85 мК / см ², а PtIr, покрытый CH, был зарегистрирован как имеющий средний CSC 212 мС / см ².Оба покрытия CH улучшили перенос заряда по крайней мере на два порядка на соответствующих подложках.

Рисунок 2 . CSC массивов электродов из нержавеющей стали и PtIr до и после покрытия CH. Планки погрешностей: 1 SD , * p <0,05, ( n = 8). Обратите внимание на масштаб журнала по оси Y, необходимый для визуализации данных SS.

EIS подтвердил, что аналогичные электрохимические характеристики наблюдались при использовании частотно-зависимого анализа.Как показано на рисунке 3, SS имел значительно более высокий импеданс на низкой частоте (около 2 МОм при 1 Гц) по сравнению с PtIr (в среднем 89 кОм при 1 Гц). Однако эти электроды действительно различаются по размеру, и при нормировании на геометрическую площадь переноса заряда они имеют средний импеданс 24,9 и 1,5 кОм · см ² при 1 Гц для SS и PtIr соответственно. С увеличением частоты полное сопротивление электродов SS уменьшилось до 85,6 Ом · см ² на 1 кГц и 14,1 Ом · см ² на 10 кГц. Для сравнения, импеданс PtIr снижается до 11.8 Ом · см ² при 1 кГц и дополнительно уменьшено до 9,8 Ом · см ² при 10 кГц. Хорошо видно, что SS имеет электрохимическое поведение, отличное от PtIr, с емкостным поведением, доминирующим во всем частотном спектре. В предыдущих исследованиях сообщалось, что SS имеет переменный отклик EIS, который зависит как от степени пассивации, так и от содержания сплава (Wallinder et al., 1998).

Рисунок 3 . Частотно-зависимый отклик матриц нервных манжет SS (вверху) и PtIr (внизу) .Охарактеризованы как массивы без покрытия, так и массивы с покрытием CH. Планки погрешностей составляют 1 SD ( n = 8).

Когда эти массивы были покрыты CH, массивы с покрытием SS испытывали среднее значение импеданса 865 Ом (9,1 Ом · см ²) при 1 Гц, снижаясь до 312 Ом (3,3 Ом · см ²) при 10 кГц. . PtIr с покрытием CH зарегистрировал среднее значение импеданса 497 Ом (8,0 Ом · см ²) при 1 Гц, снижающееся до 346 Ом (5,7 Ом · см ²) при 10 кГц. Таким образом, не было значительной разницы в частотно-зависимых характеристиках импеданса CH на PtIr по сравнению с CH на SS.Обе группы испытали значительное снижение импеданса по сравнению с их контрольными массивами без покрытия на всех частотах, включая высокочастотный диапазон, в котором, как ожидается, будет выполняться нейромодуляция путем блокирования (Famm et al., 2013).

Предел впрыска заряда

Исследования пределов нагнетания заряда были выполнены в физиологическом растворе, чтобы установить максимальный ток, который может пройти через каждый электродный материал до того, как станут возможными электрохимические реакции, связанные с необратимыми реакциями Фарадея.Следует отметить, что этот метод определения характеристик основан на двухфазной стимуляции и включает измерение остаточного напряжения на границе раздела электродов между катодными и анодными импульсами. Как таковой, он не применим напрямую к парадигмам высокочастотной блокады нерва, однако он предоставляет метрику для сравнения, связанную с применением устройств нейромодуляции, а также дает рекомендации по относительному влиянию тока утечки постоянного тока или дрейфа в применяемой форме волны блокировки нерва. .Предыдущие электрохимические анализы не так хорошо согласуются с характеристиками используемых электродов, поскольку связаны с применением линейно нарастающего напряжения в течение длительного времени (для CV) и применением широкого диапазона частот стимуляции (для EIS). Как показано на рисунке 4, покрытия CH смогли существенно улучшить предел инжекции электрохимического заряда для обоих типов электродов. Как и в случае с другими показателями, можно видеть, что массивы SS не могут вводить уровни заряда, соизмеримые с PtIr, при большей длине фазы, пока они не будут покрыты CH.Хотя ясно, что SS с покрытием CH имеет самый высокий предел инжекции заряда при большей длине фазы, короткая длина фазы наиболее применима для высокочастотной стимуляции. Меандр 40 кГц имеет эффективную фазу 0,025 мс. При такой короткой фазе PtIr, покрытый CH, имеет предел впрыска 15,8 ± 1,8 мкКл / см ², а SS, покрытый CH, имеет предел впрыска 13,5 ± 5,1 мкКл / см ². Контроли без покрытия имеют пределы впрыска 4,1 ± 0,1 мкКл / см ² для PtIr и 2.4 ± 0,3 мкКл / см ² для SS без покрытия.

Рисунок 4 . Предел инжекции заряда для нервных манжет как из PtIr, так и для SS, без покрытия и с покрытием CH. На вставке показано поведение инжекции заряда в PtIr и SS без покрытия при малых длинах фаз. Выполняется в физиологическом растворе. Планки погрешностей — 1SD ( n = 8).

Долгосрочная доставка высокочастотных импульсов

Покрытие

CH на электроды оказалось успешным и позволило улучшить характеристики переноса заряда массивов независимо от типа материала, лежащего в основе, однако стабильность и надежность системы имеют решающее значение для применения в имплантируемой биоэлектронике.Чтобы понять срок службы и ограничения покрытых электродов, был разработан тест in vitro . Этот анализ был основан на предыдущих исследованиях, в которых использовалась непрерывная высокочастотная стимуляция в качестве ускоренного электрического теста для покрытий на кохлеарных имплантатах и решеток планарных бионических глазных электродов (Green et al., 2012a; Hassarati et al., 2014). Из-за ограниченного количества каналов на стимуляторе коммерческие и плоские массивы тестировались в отдельных исследованиях. Было обнаружено, что коммерческие манжеты из PtIr имеют ограничения при воздействии непрерывных высокочастотных электрических импульсов.Первоначально неизолированные PtIr-электроды давали среднее размах напряжения 980 мВ, а PtIr, покрытый CH, производил в среднем 720 мВ. Однако при непрерывной стимуляции было обнаружено, что как неизолированный PtIr, так и PtIr, покрытый CH, испытывают значительное увеличение размаха напряжения, как показано на Рисунке 5. Осмотр этих электродов показал, что произошел отказ в соединении, где провод был прикреплен к электродную площадку (см. рисунок 6). Следует отметить, что эти коммерческие манжеты предназначены для регистрации активности периферических нервов, и поэтому данное применение выходит за рамки их типичных спецификаций для использования.Дальнейшее исследование показало, что ограниченное сцепление между местами электродов PtIr и слоистой силиконовой изоляцией привело к проникновению жидкости вокруг мест соединения, как показано на Рисунке 7. Из-за присутствия разнородных металлов и ионной жидкой среды неудивительно, что некоторые химическая коррозия могла распространяться. Когда коррозия проволоки приводила к возникновению высокого напряжения в точке соединения, было обнаружено, что образование газа под покрытием CH приводит к расслоению этого материала.Для массивов с покрытием и без покрытия 2 из 3 образцов не выдержали до 14 дней, и поэтому данное исследование не было продолжено в этом формате массива.

Рисунок 5 . Общее падение напряжения на коммерческих парах PtIr-электродов при непрерывной высокочастотной стимуляции, сравнивая характеристики как неизолированных электродов, так и электродов с покрытием CH. Красная стрелка указывает на пару электродов, которая считается неисправной из-за внезапного увеличения переходного потенциала.

Рисунок 6 .Коррозия соединений проводов и контактных площадок на предварительно скрученных PtIr наборах манжет, показывающая отслоение покрытия (A) CH и (B) наличие обесцвеченного осадка в точке соединения на обратной стороне электродов.

Рисунок 7 . Попадание жидкости в точки соединения промышленных манжет, что делает возможной коррозию при непрерывном электрическом воздействии.

Для сравнения было обнаружено, что манжеты из нержавеющей стали обладают большей стабильностью, хотя соединения для этой группы были значительно дальше от мест электродов и не были погружены в солевой электролит.Суммарный переходный потенциал на массивах, покрытых СН, стабильно поддерживался в течение 42-дневного периода исследования на уровне, который был на 33% ниже, чем у контрольных образцов без покрытия (рис. 8).

Рисунок 8 . Общее падение напряжения на парах электродов из нержавеющей стали при непрерывной высокочастотной стимуляции, сравнение характеристик как для неизолированных электродов, так и для электродов с покрытием CH. Планка погрешностей составляет 1 SD ( n = 4).

Электрохимические характеристики этих электродов контролировались еженедельно.Как показано на рисунке 9, не было значительных изменений CSC в течение 42-дневного периода тестирования для любого типа электродов после первоначального кондиционирования. В массивах SS наблюдалось значительное увеличение CSC за первые 7 дней на ~ 50%. После этого первоначального изменения текущая электроактивность была стабильной. Было обнаружено, что у электродов из нержавеющей стали с покрытием из CH наблюдается медленное снижение CSC в течение всего периода исследования, о поведении, о котором ранее сообщалось для материалов покрытия на основе CP (Green et al., 2013; Hassarati et al., 2014). Потеря электроактивности к концу исследования составила в среднем 30% от начального CSC. Это уменьшение, как известно, выходит на плато, когда подвижные ионы, основная цепь CP и цепи гидрогеля в системе достигают состояния равновесия (Yamato et al., 1995; Green et al., 2009, 2010). Не ожидалось, что изменение CSC будет результатом высокочастотной стимуляции, и это отразилось на электроактивности пассивных контролей. По завершении исследования было обнаружено, что у пассивных контролей, покрытых CH, средний CSC составлял 63.23 ± 8,17 мКл / см ², по сравнению со стимулированными массивами с конечным CSC 60,04 ± 10,32 мКл / см ². Аналогичным образом было обнаружено, что пассивные SS-электроды имеют CSC 0,23 ± 0,02 мКл / см ² через 42 дня по сравнению со стимулированными электродами с конечным CSC 0,29 ± 0,09 мКл / см ².

Рисунок 9 . CSC электродов SS при высокочастотной стимуляции (40 кГц, 2 мА от пика до пика). Сравнение электродов из нержавеющей стали с покрытием CH и неизолированных электродов из нержавеющей стали за 42 дня или 150 миллиардов импульсов ( n = 8).

Результаты

EIS, изображенные на Рисунке 10, отражают ту же тенденцию, что и для CV, при этом SS показывает существенное падение импеданса в течение первых 7 дней, за которым следует постоянная стабильная работа на протяжении оставшейся части исследования. CH сохраняет стабильный отклик EIS с изображением величины импеданса с более высоким разрешением, показанной на Рисунке 11. Нет существенной разницы в импедансе в течение периода исследования, и планки ошибок не показаны на Рисунке 10, поскольку они затрудняют визуализацию данных. .Одно стандартное отклонение составляло в среднем ± 100 Ом по всем частотам для SS с покрытием CH. Пассивные контроли как для SS, так и для SS, покрытого SS, демонстрируют, что нестимулированные контроли в этот период работали аналогично стимулированным электродам. Таким образом, маловероятно, что высокочастотная стимуляция внесла какие-либо существенные изменения в какой-либо материал. Наконец, по завершении исследования было выполнено изображение массивов электродов, чтобы установить когезию покрытия и любые видимые изменения внешнего вида электродов.Ни один из типов электродов не претерпел заметных изменений (изображения не показаны, нет заметных отличий от рисунка 1).

Рисунок 10 . EIS за 42-дневный период высокочастотной стимуляции, демонстрирующий эффективность SS с покрытием CH по сравнению с SS без покрытия. Пассивный контроль показан по окончании исследования ( n = 8).

Рисунок 11 . Величина импеданса изменяется в покрытии CH по сравнению с днем 0 и днем 42, без стимуляции и стимуляции с высокой частотой 40 кГц и 2 мА.Планки погрешностей составляют 1 SD ( n = 8).

Обсуждение

Покрытия

CH улучшают характеристики электродов независимо от металлической подложки. Электроды из PtIr и SS были покрыты CH, содержащим CP PEDOT и гидрогель PVA-таурин. Несмотря на то, что эти электродные матрицы имеют существенно разные исходные свойства, было показано, что покрытие CH дает сопоставимые электрохимические свойства для обоих типов массивов для ряда свойств, включая CSC, импеданс и предел инжекции заряда.Было показано, что формат массива электродов влияет как на электрохимические свойства, так и на стабильность устройства. Было обнаружено, что массивы SS стабильны при длительной высокочастотной стимуляции и, в частности, сохраняют низкий импеданс и высокую емкость накопления заряда при покрытии CH.

Большинство прошлых исследований электродов, покрытых CH, проводилось с использованием Pt электродов в качестве основы. Возможно, что взаимодействие между покрытием CH и лежащей под ним подложкой может повлиять на электрохимические свойства получаемого электрода.Покрытия CP и гидрогелевые покрытия наносились на SS через ряд имплантатов (Meng et al., 2009; Peixoto et al., 2009; Joung et al., 2012), однако они обычно не используются для стимуляции нейропротезирования, когда покрытия CH были сосредоточены. Фактически, большая часть предшествующей литературы, которая охватывает нанесение гидрогеля на SS, была сосредоточена на придании биоактивности ортопедическим имплантатам и сердечно-сосудистым стентам (Meng et al., 2009; Joung et al., 2012). В этих применениях использовались химические подходы для ковалентного связывания покрытий с SS или, альтернативно, используемый гидрогель представлял собой разлагаемый компонент, используемый для контролируемого элюирования лекарственного средства.В этом исследовании электрохимически выращенный CP используется для прикрепления покрытия к электродам имплантата. Это формирует ионную ассоциацию и механическое взаимодействие между электродом и покрытием, но ковалентной химической связи нет. Зарождение CP на поверхности электрода во время полимеризации будет иметь решающее значение как для электрохимических свойств, так и для долговременной стабильности материала CH (Arteaga et al., 2013; Patton et al., 2015, 2016). Для массива электродов из нержавеющей стали протокол очистки повторных погружений в кислоту и обработки ультразвуком был критически важен для снижения пассивации и обеспечения возможности нанесения ХП на эти электроды.Хранение массивов в среде, доступной для кислорода, после очистки, но перед покрытием предварительным слоем CP снизило качество предварительного слоя и, следовательно, всего покрытия CH. В качестве альтернативы, на массивы PtIr можно было нанести покрытие по тем же протоколам, которые использовались в предшествующей литературе для Pt-электродов. На стабильность этих массивов в большей степени повлияли соединения, где открытое соединение проводов с электродными площадками приводило к выходу устройства из строя независимо от покрытия электрода.

Электрохимические свойства покрытий CH сопоставимы с данными из предшествующей литературы. Увеличение CSC, достигнутое за счет покрытия массивов SS CH, составило 3 порядка, а для массивов PtIr — 2 порядка. Предыдущие исследования по покрытию кохлеарных имплантатов CH-покрытием показали, что для изготовления электродов с CSC 124 мКл / см ² (Hassarati et al., 2014) было обнаружено, что покрытие CH макроэлектродов (диски диаметром 1 см) имеет CSC 68,4 мКл / см ² (Green et al., 2012b) и 114 мКл / см ² (Goding et al., 2017). В этих исследованиях CSC для покрытых CH PtIr электродов (212 мКл / см ²) был почти вдвое выше, чем в предыдущих исследованиях электродов устройств. Электроды из нержавеющей стали, покрытые СН, имели средний ККП, близкий к таковому у макроэлектродов (85 мКл / см ²). Как подробно описано в методах, оба этих типа электродов являются относительно большими, имеют размеры в миллиметровом масштабе, и, как таковые, можно ожидать, что они будут иметь свойства, близкие к свойствам макроэлектродов.В частности, электроды из PtIr имеют площадь 1,6 мм ², а электроды из нержавеющей стали имеют площадь 0,11 мм ². Известно, что перенос заряда на микроэлектродах обычно выше, чем на макроэлектродах из-за краевых эффектов, которые позволяют накапливать более высокую плотность заряда в пограничных областях (Cogan et al., 2016a). Однако электроды из PtIr имеют значительно более высокий CSC, чем как электроды из нержавеющей стали меньшего размера, так и макроэлектроды. Возможно, что формат предварительно скрученной манжеты влияет на поведение электрода при испытании методом CV.По сути, скрученная манжета будет образовывать замкнутую среду, которая ограничивает диффузию ионов в гораздо больший объем электролита, в котором тестируется массив. В результате ионы, вероятно, будут изолированы в этом объеме и легко доступны для переноса заряда во время циклического изменения напряжения и связанных с ним окислительно-восстановительных реакций. Это подтверждается данными EIS, которые показывают очень низкий импеданс для PtIr с покрытием из CH, а также пониженный импеданс (на площадь) для электродов без покрытия на низкой частоте, где емкостное поведение за счет образования двойного ионного слоя преобладает над электрическими характеристиками.Важно знать, что это особенность тест-системы, и она не применима к используемой манжете, которая наматывается на периферический нерв.

Пределы инжекции заряда, зарегистрированные в этом исследовании, кажутся низкими по сравнению с предшествующими литературными сообщениями для покрытых Pt и CP электродов. Вероятно, это связано с большим размером этих электродов и ориентацией на более короткие фазы (Rose and Robblee, 1990; Cogan et al., 2005). Как в этом исследовании, так и в предшествующей литературе ясно видно, что существует существенная фазовая зависимость, связанная с пределом инжекции электрохимического заряда (Green et al., 2012c, 2013, 2014). Большинство исследований в литературе сосредоточено только на одной фазе длительностью 0,2 мс, что эквивалентно импульсу 5 Гц. Для сравнения с литературными данными, при длине фазы 0,2 мс средний предел впрыска SS с покрытием CH составлял 223,3 мкКл / см ², PtIr с покрытием CH составлял 122,8 мкКл / см ², SS без покрытия составлял 6,2 мкC / см ², а чистый PtIr составлял 20,1 мкКл / см ². При такой же продолжительности фазы в литературе сообщается, что Pt-микроэлектроды без модификации поверхности имеют предел инжекции заряда в диапазоне 20–150 мкКл / см ².Известно, что у микроэлектродов повышенный предел инжекции заряда, поскольку краевые эффекты способствуют высокой плотности заряда на поверхности электрода. В исследовании Green et al. (2012c) было показано, что Pt электроды диаметром 1 мм давали предел инжекции заряда, который постоянно был ниже 30 мкКл / см ² (длина фаз варьировалась от 0,1 до 0,8 мс) при испытании в физиологическом растворе в идентичных условиях настоящее исследование. Однако, поскольку в центре внимания этого исследования была высокочастотная нейромодуляция, предел инъекции при длине фазы менее 100 мкс является критическим.При 40 кГц предел инжекции был увеличен в 5,5 раз, когда электроды SS были покрыты CH, и в четыре раза, когда электроды PtIr были покрыты CH.

Длительную стимуляцию при 40 кГц и 2 мА от пика до пика проводили с использованием SS-электродов, покрытых SS и СН. Матрицы PtIr-электродов не смогли обеспечить эту стимуляцию из-за коррозионного разрушения соединений массива. В конечном итоге это было фактором, влияющим на конструкцию электродов, и в будущих исследованиях в первую очередь будут предприняты попытки решить проблемы утечки электролита в соединения.На высоких частотах все материалы действуют как резисторы, и считается, что геометрическая площадь поверхности электрода определяет процесс переноса заряда. Конструкции SS-электродов использовались в импедансной томографии для картирования нервной активности (Aristovich et al., 2016), что поддерживает их использование с высокочастотными импульсами, однако их стабильность при постоянном использовании для блокады нервов не была известна. Эти исследования показывают, что как SS, так и SS с покрытием поддерживают стабильную доставку импульсов без значительного изменения падения напряжения в течение 42-дневного периода, в течение которого было доставлено более 150 миллиардов импульсов.Было обнаружено, что CSC SS увеличивался в течение начального периода стимуляции, и это сопровождалось уменьшением величины импеданса и сдвигом фазовой задержки. Такое поведение не является необычным для металлов, которые пассивируются, и начальный период стимуляции, вероятно, привел к кондиционированию поверхности, так что перенос заряда стал более эффективным (Williams and Williams, 1974; Miyazaki et al., 2005). Напротив, было обнаружено, что материал CH имеет небольшое увеличение импеданса и уменьшение CSC. Это также не редкость для материалов на основе проводящих полимеров и известно, что плато дает стабильные электрохимические характеристики в долгосрочной перспективе (Yamato et al., 1995; Цуй и Мартин, 2003; Green et al., 2012a, 2013; Goding et al., 2017). Показатели пассивного (нестимулированного) контроля, которые существенно не отличаются от показателей стимулированных электродов через 42 дня, подтверждают, что эти изменения в электрохимических характеристиках не произошли в результате стимуляции. Фактически, наиболее вероятно, что перестройка полимерных цепей и потеря подвижных, непрореагировавших компонентов в значительной степени ответственны за такое поведение. Об этой степени электрохимической стабильности сообщалось ранее для обычных покрытий PEDOT; Wilks et al.(2009) сообщили о высокой степени электрохимической стабильности покрытий PEDOT на иридий-кремниевых микроэлектродах при непрерывном двухфазном импульсе. После 720 000 циклов стимуляции не было значительного изменения CSC или импеданса, а только незначительные изменения в пределе инжекции заряда покрытия PEDOT. Результаты, представленные в этой статье, демонстрируют, что электрохимическая стабильность PEDOT сохраняется в этих покрытиях CH.

В конечном итоге, покрытие CH уменьшило переходный потенциал, необходимый для возбуждения электродов SS, на 33% и поддерживало значительно более низкий импеданс и более высокий CSC в течение всего периода исследования.Поскольку эти исследования проводились в физиологическом растворе без контакта с тканями, все преимущества покрытия CH не были полностью реализованы. Ожидается, что снижение жесткости, придаваемое гидрогелем, приведет к меньшему развитию рубцовой ткани в течение хронических периодов имплантации, а естественные противообрастающие свойства гидрогеля (Cheong et al., 2014; Hassarati et al., 2014) будут свести к минимуму блокировку белков в местах расположения электродов В будущих исследованиях будет изучено применение манжет из нержавеющей стали, покрытых СН, in vivo как в острый, так и в хронический период имплантации.

Авторские взносы

NS и JG в равной степени внесли свой вклад как первые авторы как в экспериментальную работу, так и в написание. AG, KA и PB-P внесли свой вклад в ключевые аспекты экспериментальной работы и предоставили материалы для рукописи, относящиеся к их экспериментальному вкладу. DH, JM и NL были со-исследователями и внесли свой вклад в дизайн исследования и анализ данных. DC был основным партнером отрасли и внес свой вклад в дизайн и параметры исследования. RG была основным исследователем, внесшим вклад в дизайн исследования, руководство, анализ данных и подготовку рукописи.

Заявление о конфликте интересов

DC — сотрудник компании Galvani Bioelectronics, финансирующей эти исследования.

Другие авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Galvani Bioelectronics за финансирование в рамках Соглашения о сотрудничестве в области исследований GSK CRA 160301.

Список литературы

Аристович, К. Ю., Пакхэм, Б. К., Ку, Х., Сантос, Г. С., дос МакЭвой, А., и Холдер, Д. С. (2016). Визуализация быстрой электрической активности мозга с помощью электроимпедансной томографии. Neuroimage 124, 204–213. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2015.08.071