Gelelektroden werden in erster Linie zur effizienten und sicheren Übertragung elektrischer Signale zwischen biologischen Geweben und elektronischen Geräten verwendet und finden breite Anwendung in den Bereichen Medizin, Rehabilitation und neurowissenschaftliche Forschung.
1. Rolle in der medizinischen und Rehabilitationsbehandlung
In der Physiotherapie und Rehabilitationsmedizin dienen Gel-Elektrodenpads als „Brücke“ zwischen Behandlungsgeräten und dem menschlichen Körper. Zu ihren Kernaufgaben gehören:
Leiten von therapeutischem Strom: Wird bei der neuromuskulären elektrischen Stimulation (NMES), der transkutanen elektrischen Nervenstimulation (TENS) usw. verwendet, um Schmerzen zu lindern, die Muskelkontraktion zu fördern und die Durchblutung zu verbessern.
Reduzierung des Hautwiderstands: Die Gelschicht enthält Feuchtigkeit und Elektrolyte, die das Stratum Corneum aufweichen, sodass der Strom gleichmäßiger in die Haut eindringen kann und das Risiko von Stechen oder Verbrennungen verringert wird.
Erhöhter Komfort und Sicherheit: Die hypoallergene Formel in medizinischer-Qualität hat die Biokompatibilitätstests bestanden und ist für empfindliche Haut geeignet. Das Einwegdesign verhindert Kreuzinfektionen.
Zu den häufigsten Anwendungen gehört die Behandlung von Nacken-, Schulter-, Rücken- und Beinschmerzen; funktionelle Erholung nach Schlaganfall; postoperative Rehabilitation; und Heimphysiotherapie.
2. Die Rolle neuronaler Schnittstellen in der Hirnforschung
In der Spitzenforschung werden Hydrogel-Elektroden als implantierbare neuronale Schnittstellen zur langfristigen, stabilen Aufzeichnung der Gehirnaktivität entwickelt:
Äußerst biomimetische Übereinstimmung: Die vollständig aus Hydrogel bestehende Neuralelektrode, die vom Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano{2}}Bionics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde, kann einen Durchmesser von nur 0,94 Mikrometern haben. Seine mechanischen Eigenschaften ähneln denen des Gehirngewebes und reduzieren die Immunabstoßung erheblich.
Langfristige stabile Aufzeichnung: Es kann kontinuierlich einzelne Neuronensignale im Gehirn der Maus mit hoher Genauigkeit bis zu 6 Monate lang verfolgen und stellt damit ein neues Werkzeug für die Gehirn-Computer-Schnittstelle und die Erforschung neurologischer Erkrankungen dar.