Stretchable Electrodes Using Conductive Polymers for the Detection of Vital Signs in Premature Infants

La surveillance des signes vitaux des enfants prématurés est d'une importance capitale pour leur santé. Les mesures de signaux électrophysiologiques nécessitent la mise en place d'électrodes sur la peau via un adhésif, ce qui peut entraîner des dommages car la peau des prématurés ne possède pas de couche externe protectrice. Par conséquent, des méthodes de surveillance alternatives sont nécessaires pour améliorer le confort et réduire le fardeau des prématurés. Cela peut être atteint avec des électrodes flexibles et étirables qui peuvent s'adapter à la forme et aux mouvements de l'enfant tout en maintenant la qualité du signal. À ce jour, quelques études ont été réalisées sur des électrodes à base d'hydrogel présentant d'excellentes propriétés mécaniques et électriques. Cependant, leur teneur en eau les rend sujettes à la dégradation par évaporation et donc inadéquates pour la surveillance à long terme. Ce mémoire s'est concentré sur le développement et la caractérisation d'un matériau sec, imprimable, étirable, légèrement adhésif et auto-guérissant qui convient aux électrodes biomédicales pour les nourrissons prématurés. Cette recherche s'est appuyée sur les caractéristiques favorables du poly(3,4-éthylènedioxithiopène) dopé au sulfonate de polystyrène (PEDOT:PSS), un matériau conducteur dont les propriétés électriques et mécaniques peuvent être modifiées en fonction des additifs qui y sont ajoutés. Dans ce travail, nous avons étudié l'incorporation du polyuréthane diol (PUD), du polyéthylène glycol (PEG) et du sorbitol au PEDOT:PSS afin de développer un mélange imprimable optimisé. Comme ces combinaisons améliorent considérablement les propriétés mécaniques et électriques du PEDOT:PSS, nous avons évalué ces propriétés à l'aide d'un testeur électromécanique. Nous avons également quantifié leur adhérence sur différentes surfaces afin d'évaluer leur compatibilité comme électrodes épidermiques. En outre, nous avons évalué la biocompatibilité du matériau afin de vérifier son innocuité pour une application cutanée. Nous avons également démontré les propriétés d'autoguérison électrique du PUD/PEDOT:PSS.