Исследования нейрональной активности с помощью электропроводящих гидрогелей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Романов Александр Олегович

• Романов Александр Олегович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Романов Александр Олегович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель и задачи исследования

Научная новизна

Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту:

Степень достоверности результатов и апробация работы

Личный вклад автора

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ПЭДОТ: ПСС в качестве мягкого проводящего интерфейса для регистрации и модуляции активности мозга

1.2.1. Легирующие добавки

1.2.2. Вязкоупругие полимеры

1.3. Технологии производства биоэлектроники на основе ПЭДОТ: ПСС

1.3.1. Технологии 3D-печати

1.3.2. 2D технологии

1.3.3. Гидрогели

1.3.3.1. Механизмы проводимости гидрогелей

1.4. Применение ПЭДОТ: ПСС для исследований и модуляции активности мозга

1.4.1. Тканевая инженерия

1.4.2. Инвазивная регистрация и стимуляция

1.4.2.1. Внутриклеточная регистрация

1.4.2.2. Кортикальная регистрация

1.4.3. Неинвазивная регистрация и стимуляция

1.4.3.1. Электрофизические и электрохимические факторы качества записи ЭЭГ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Материалы

2.1.1. Материалы для приготовления гидрогеля

2.1.2. Оборудование для физико-химической и электрической характеристики гидрогеля

2.1.3. Оборудование для поддержания жизнеспособности клеточных культур и микроскопии

2.1.4. Оборудование для регистрации кортикальной активности на животных

2.1.5. Оборудование для регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у человека

2.2. Методы

2.2.1. Приготовление гидрогеля

2.2.2. Свойства

2.2.2.1. Набухаемость

2.2.2.2. Электрофизический и электрохимический анализ

2.2.2.2.1. Удельное сопротивление

2.2.2.2.2. Импедансная спектроскопия

2.2.3. Исследование адгезии клеток первичной нейрональной культуры на гидрогеле на основе ПЭДОТ: ПСС

2.2.3.1. Получение и культивирование первичной диссоциированной

культуры нервных клеток

2.2.4. Регистрация и обработка кортикального сигнала мыши с помощью гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС

2.2.4.1. Имплантация кортикального гидрогелевого электрода на основе ПЭДОТ: ПСС

2.2.4.2. Регистрация и обработка сигнала

2.2.5. Применение гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС в качестве материала для ЭЭГ электродов

2.2.5.1. Регистрация фоновой ЭЭГ с использованием гидрогелевых электродов в индивидуальных 3D-печатных держателях-кольцах

2.2.5.2. Регистрация фоновой ЭЭГ с использованием многоканальной силиконовой формы с гидрогелевыми электродами на основе ПЭДОТ: ПСС

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Анализ набухания

3.2. Анализ физических и электрохимических свойств гидрогеля

3.2.1. Анализ удельного сопротивления пленок гидрогеля

3.2.2. Анализ импедансной спектроскопии

3.3. Взаимодействие нейрональной культуры с гидрогелем

3.4. Запись ЭКоГ сигнала мыши с помощью гидрогеля

3.5. Анализ применения гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС в качестве материала для ЭЭГ электродов

3.5.1. Анализ применения гидрогелевых электродов в индивидуальных 3Э-печатных держателях-кольцах

3.5.2. Регистрация фоновой ЭЭГ с использованием многоканальной силиконовой формы с гидрогелевыми электродами на основе ПЭДОТ: ПСС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БЛАГОДАРНОСТИ.................ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследования нейрональной активности с помощью электропроводящих гидрогелей»

Актуальность темы исследования

Диссертационная работа посвящена разработке и прикладному применению гибких электродов из проводящего гидрогеля на основе поли(3,4-этилендиокситиофена): полистиролсульфоната (ПЭДОТ: ПСС) для регистрации электрической активности головного мозга. Электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокортикография (ЭКоГ) являются ключевыми методами исследования, однако удобство их использования и качество сигнала ограничены характеристиками применяемых электродов. Традиционные чашечковые электроды, покрытые серебром и хлоридом серебра (Ag/AgQ) предполагают абразивную подготовку кожи и нанесение токопроводящего геля, а также подвержены артефактам движения, что приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум и качества получаемого сигнала, а также препятствует длительной записи ЭЭГ из-за высыхания геля. В связи с этим дальнейшее развитие исследований в области ЭЭГ и ЭКоГ требует не только улучшения методов анализа сигналов, а также разработки новых типов биосовместимых, высокочувствительных и удобных для использования электродов.

В рамках данного исследования рассматриваются вопросы разработки и использования гибких электропроводящих гидрогелевых электродов на основе ПЭДОТ: ПСС для записи электрической активности мозга, включая оптимизацию состава гидрогеля и технологии изготовления электродов, разработку конструкции высокоплотных массивов электродов, оценку электрохимических и механических свойств (межфазный импеданс, набухаемость), подтверждение биосовместимости на клеточных моделях, экспериментальную проверку в условиях регистрации ЭКоГ у животных и регистрации ЭЭГ у добровольцев, сравнение со стандартными чашечковыми Ag/AgCl электродами по качеству сигнала и трудоёмкости подготовки к процедуре.

Разработанные гидрогелевые электроды на основе ПЭДОТ: ПСС устраняют ключевые ограничения стандартных Ag/AgQ электродов — длительную подготовку, дегидратацию контактной области, кожные реакции и недостаточную долговечность. Отдельно следует отметить конструктивные преимущества многоканальных массивов на основе гидрогеля. Реализованы два типа фиксации: индивидуальные держатели-кольца для одиночных электродов каналов и эластичная многоканальная силиконовая матрица для плотного размещения электродов. Такая организация исключает образование «гелевых мостиков» между соседними каналами — явления, характерного для классических влажных электродов при избыточном количестве геля. Это повышает пространственную избирательность регистрации и точность локального картирования корковой активности, что особенно важно для высокоплотной ЭЭГ, предоперационного функционального картирования и определения локализации очаговой эпилептиформной активности. Таким образом, комплексный подход, используемый в данной работе, направлен на создание более надёжных, рассчитанных на длительный срок службы и удобных для пациента систем регистрации электрической активности головного мозга.

Теоретические результаты и разрабатываемые в представленном исследовании технологии открывают перспективы для развития функциональной диагностики головного мозга и могут быть адаптированы для длительного наблюдения в отделениях интенсивной терапии, регистрации ЭЭГ в детской практике (у детей с чувствительной кожей и после нейрохирургических вмешательств), интраоперационного определения локализации функционально значимых зон коры головного мозга, для диагностики новообразований, а также для исследовательских задач, где требуются высокоплотные электродные массивы и высокая повторяемость результатов.

Степень разработанности темы исследования

Проблематика повышения качества регистрации и упрощения подготовки ЭЭГ/ЭКоГ широко обсуждается в современной научной литературе. Значительное количество исследований посвящено требованиям к электродам, которые должны иметь низкое контактное сопротивление, малую степень поляризации и высокую устойчивость к коррозии. Отмечается, что традиционно используемые Ag/AgQ электроды обеспечивают малую степень поляризации, но накладывают существенные ограничения: необходима длительная абразивная подготовка кожи, при продолжительной записи высыхание проводящего геля приводит к росту значений импеданса и усилению артефактов движения, что снижает стабильность регистрации.

Ранее подробно исследовались вопросы выбора состава и способов изготовления электродов на основе ПЭДОТ: ПСС, сочетающим ионную и электронную проводимость, механические характеристики, близкие к мягким тканям и низкую реакцию на инородное тело, показаны различные технологии изготовления, влияние легирования полярными растворителями и ионными жидкостями на проводимость.

В то же время, до сих пор недостаточно рассмотрены и изучены следующие аспекты:

1. Способы получения биосовместимых электропроводящих гидрогелей на основе ПЭДОТ: ПСС без потенциально опасных сшивающих агентов при сохранении хорошей проводимости;

2. Состав и рабочие характеристики гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС при уменьшении размеров контактов;

3. Технология повышения плотности массива электродов для ЭЭГ;

4. Применения гидрогелевых электродов на основе ПЭДОТ: ПСС с индивидуальной фиксацией каждого контакта, исключающей образование «гелевых мостиков», для высокоплотной ЭЭГ с воспроизводимой регистрации корковой активности.

Настоящая работа направлена на восполнение указанных пробелов и представляет собой комплексное исследование, объединяющее биофизические, инженерные и биологические подходы к разработке эффективных гибких электропроводящих гидрогелевых электродов на основе ПЭДОТ: ПСС для записи электрической активности мозга.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка универсальных гибких гидрогелевых электродов на основе ПЭДОТ: ПСС, обеспечивающих быструю и простую установку при сохранении качества сигнала для регистрации электрической активности головного мозга.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Оптимизировать состав трёхкомпонентного гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС, обеспечивающий предельную электропроводность при сохранении набухаемости и пористости, необходимых для гибких электродов ЭЭГ;

2. Оценить биосовместимость на модели первичной нейрональной культуры;

3. Подтвердить стабильность и качество записи сигнала для применения в ЭКоГ;

4. Разработать индивидуальные крепления для гидрогелевых электродов на основе ПЭДОТ: ПСС для улучшения стабильности контакта «кожа — электрод» с течением времени и устранения образования «гелевых мостиков» между соседними каналами, характерных для классических влажных электродов при избыточном количестве геля;

5. Провести регистрацию ЭЭГ с помощью разработанных индивидуальных креплений для электродов и многоканального массива электродов.

Научная новизна

1. Впервые оптимизирован состав трёхкомпонентного гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС для достижения необходимой степени набухания и пористости, обеспечивающих максимизацию электропроводности.

2. Оценены набухаемость и электрофизические параметры сухих и набухших образцов в нескольких точках пленки размером 20х20 мм четырёхзондовым методом и по схеме Ван-дер-Пау.

3. Выполнено оригинальное исследование адгезии и жизнеспособности клеток первичной нейрональной культуры на поверхности гидрогеля методами флуоресцентной микроскопии (возбуждение 400 нм), фазового контраста и 3D-реконструкции; подтверждено прикрепление, рост, формирование кластеров и равномерная локализация клеток в приповерхностном слое.

4. Впервые показано, что с помощью разработанного проводящего гидрогеля возможно получение кортикального сигнала (ЭКоГ) на животных моделях. Подтверждена применимость гидрогелевых электродов для регистрации активности головного мозга.

5. Впервые разработана конструкция, устраняющая образование «гелевых мостиков» между соседними каналами для влажных электродов ЭЭГ. Показаны достижение рабочих импедансов непосредственно сразу после установки за счёт конформного прилегания при помощи миниатюрного решения в виде диска в индивидуальном держателе и стабильность импедансов при длительном контакте с биологической средой без выраженной деградации сигнала.

Теоретическая и практическая значимость работы

Настоящее исследование вносит вклад в развитие теоретических основ разработки гибких полимерных электродов для регистрации активности головного мозга, показывая, что состав и степень набухания трёхкомпонентного гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС определяют его электропроводящие свойства. Полученные результаты дополняют

представления о требованиях, предъявляемых к полимерам при разработке электродов для записи электрической активности мозга: высокая влагоудерживающая способность, механическое соответствие мягким тканям и пространственная однородность импеданса по всей площади контакта.

Разработанные в рамках работы гибкие гидрогелевые электроды на основе ПЭДОТ: ПСС обеспечивают получение записи активности головного мозга при сохранении качества сигнала и одновременном сокращении времени подготовки за счёт отказа от абразивной обработки кожи и проводящего геля. Гидрогелевый электрод на основе ПЭДОТ: ПСС обеспечивает более стабильный контакт «кожа — электрод» с течением времени и лучше сопротивляется деградации качества сигнала при регистрации активности мозга. Технологически простые и недорогие материалы снижают совокупные затраты, а применение высокоплотных массивов повышает пространственное разрешение стандартной ЭЭГ, приближая точность неинвазивной диагностики к уровню стерео-ЭЭГ и в ряде случаев позволяя отказаться от инвазивных процедур. Дальнейшее развитие разработанной технологии включает переход от многоканальных матриц к полноформатным эластичным шлемам, получаемым методом литья по трёхмерным формам головы с заранее заданной плотностью и топологией размещения контактов, адаптированной под конкретный клинический сценарий регистрации ЭЭГ. Практическое применение охватывает реанимацию и интенсивную терапию (непрерывная ЭЭГ для выявления несудорожной активности), анестезиологию и хирургию и педиатрию.

Методология и методы исследования

В качестве объекта использовали трёхкомпонентный проводящий гидрогель на основе ПЭДОТ: ПСС, йота-каррагинана (КРГ) и поливинилового спирта (ПВС) (в соотношении 2:1:1); растворы смешивали при 70 °С и структурировали многократными циклами «замораживание/оттаивание». Электрофизические параметры сухих и набухших образцов определяли четырёхзондовым методом и по схеме Ван-дер-Пау. Электрохимические

характеристики регистрировали при помощи импедансной спектроскопии в трёхэлектродной ячейке. Оценка биосовместимости проводилась на модели первичной нейрональной культуры методами флуоресцентной и конфокальной микроскопии. Применимость полимера для записи активности головного мозга проверялась при ЭКоГ у мышей линии C57BL/6 и при проведении ЭЭГ у добровольцев с 6-мм гидрогелевыми электродами. Сравнение со стандартными Ag/AgQ электродами проводилось по времени подготовки, значениям импедансов на старте и в конце экспериментов, стабильности контакта «кожа — электрод» с течением времени и спектральной плотности мощности.

Положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизирован состав трёхкомпонентного гидрогеля на основе ПЭДОТ: ПСС (ПЭДОТ: ПСС-КРГ-ПВС), обеспечивающий максимальную электропроводность при сохранении набухаемости и пористости, достаточных для изготовления конформных гибких ЭЭГ электродов с низким межфазным импедансом;

2. Показано, что электропроводящий гидрогель на основе ПЭДОТ:ПСС обеспечивает биологически совместимый интерфейс с нервной тканью (поддерживает адгезию и выживаемость клеток первичной нейрональной культуры мышей линии С57БЬ/6) и может использоваться в качестве мягкого внеклеточного электрода для регистрации кортикальной активности головного мозга;

3. Разработан многоканальный массив гидрогелевых электродов для ЭЭГ, в которой индивидуальная фиксация каждого контакта предотвращает появление «гелевых мостиков», тем самым повышая пространственную избирательность и стабильность регистрации;

4. Подтверждена достоверная регистрация сигналов ЭЭГ при использовании разработанных электродов с лучшими значениями импеданса, по сравнению с традиционными чашечковыми электродами.

Степень достоверности результатов и апробация работы

Достоверность полученных результатов определяется надёжностью применявшихся методов исследования и воспроизводимостью значений измеряемых параметров в многочисленных экспериментах. Полученные в работе результаты согласуются с данными, опубликованными в отечественной и зарубежной научной литературе по соответствующей тематике.

Основные результаты работы были представлены на всероссийских и международных научных конференциях: IV Международная конференция «Биотехнологии - драйвер развития территорий» (Россия, Вологда, 2022), XVII Курчатовская молодежная научная школа (Россия, Москва, 2023), Международная научно-техническая конференция «Микроэлектронные имплантируемые нейроинтерфейсы 2024» (Россия, Зеленоград, 2024), 49-я школа-конференция «Информационные технологии и системы 2025» (ITaS2025) (Россия, Москва, 2025).

Результаты диссертационного исследования изложены в 9 публикациях, а их апробация была проведена на профильных научных семинарах, путем представления сообществу коллег.

Личный вклад автора

Все экспериментальные данные, полученные в настоящей работе, были получены соискателем лично или при его определяющем участии. Автор участвовал в подготовке к публикации девяти работ, содержащих результаты исследований. Работа была выполнена в физтех-школе природоподобных, плазменных и ядерных технологий им. И.В. Курчатова федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в период с 2021 по 2025 год.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ПЭДОТ: ПСС в качестве мягкого проводящего интерфейса для регистрации и модуляции активности мозга

Стремительное развитие биоэлектроники открыло новые возможности для исследования и модуляции активности мозга, что расширило возможности исследования нейронной активности и разработки терапевтических методов лечения неврологических заболеваний [1]. При проектировании и внедрении таких систем в клиническую практику определяющими являются функциональные характеристики, способность к конформному прилеганию и биосовместимость [2]. Особенно на мягкой, извилистой поверхности мозга критически важно минимизировать расхождение модулей упругости между имплантируемым материалом и биологической тканью, обеспечивая конформную интеграцию с нервной тканью. Механическая согласованность улучшает межфазный контакт, снижает электрохимический импеданс и повышает отношение сигнал/шум, одновременно уменьшая повреждение биологических тканей, вызванное напряжением сдвига при микроподвижности мозга [3]. Кроме того, для подавления воспалительной реакции и обеспечения долговременной стабильности необходима специально разработанные межфазные свойства — от подбора химического состава материала с повышенной биосовместимостью до применения противовоспалительных покрытий [1,4].

Поли(3,4-этилендиокситиофен): полистиролсульфонат (ПЭДОТ: ПСС) привлекает особое внимание как проводящий полимер благодаря отличному сочетанию высокой электропроводности, механической мягкости и гибкости, биосовместимости и технологичности водорастворимого состава [5,6]. Совокупность таких свойств делает ПЭДОТ: ПСС одним из наиболее подходящих материалов для создания интерфейсов «мозг — компьютер» и биоэлектроники, предназначенной как для неинвазивного, так и для инвазивного исследования и модуляции активности мозга. На его основе

разработан широкий спектр электродов, датчиков и исполнительных устройств, пригодных для интеграции с нервной тканью [7-9].

Биоэлектроника, изготавливаемая преимущественно из жёстких неорганических материалов (металлы, кремний), при высокой проводимости характеризуются сильным несоответствием модулей упругости — они примерно в 106-108 раз жёстче ткани мозга, что усиливает травматичность при имплантации и хроническое напряжение сдвига при физиологических движениях мозга, провоцируя воспалительные реакции [10-12]. В сравнении с аналогичными полимерами, ПЭДОТ: ПСС демонстрирует лучшее соответствие по модулю упругости (порядка 0,1-10 МПа при 1-4 кПа для ткани мозга) и превосходную биосовместимость [11]: эластичность, подобная эластичности биологических тканей, способствует ослаблению реакции на инородное тело и минимальному воздействию на клеточную среду. Дополнительным преимуществом выступает электрохимическая устойчивость: показано, что увеличение толщины покрытия ПЭДОТ: ПСС на золотых электродах (примерно 105-900 нм) повышает допустимое число импульсов и рабочее напряжение без потери способности к инжекции заряда [13]. В совокупности эти свойства обеспечивают надёжную и долговременную работу систем модуляции активности мозга [5].

По сравнению с другими проводящими полимерами (полипиррол, полианилин) ПЭДОТ: ПСС обладает высокой диспергируемостью в водных растворах и более высокой проводимостью, что делает его идеальным материалом для разработки биоэлектроники [14]. При этом в состав полимеров на основе ПЭДОТ: ПСС могут вводиться модифицирующие добавки для дальнейшего улучшения электрических и механических свойств. Благодаря перечисленным достоинствам материалы на основе ПЭДОТ: ПСС широко применяются как в форме гидрогелей, так и в виде тонких плёнок, наносимых на подложки (таблица 1).

Таблица 1. Сводные данные по нейроинтерфейсам на основе ПЭДОТ: ПСС для регистрации и модуляции активности мозга.____

Примен ение Активные компоненты Формат Метод изготовления /печати Постобраб отка Электрич еские свойства Источн ик литерат уры

Запись активное ти одиночн ых нейроно в ПЭДОТ: ПСС, ДМСО Гидрогель 3D печать Сухой отжиг Проводим ость: 28 См/см [15]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: ~52 кОм при 1 кГц [16]

ПЭДОТ: ПСС, УНТ, ПГЭМА Сферическ ая форма Электрохимич еское осаждение Импеданс: ~1 кОм при 1 кГц [17]

ПЭДОТ: ПСС Электрохимич еское осаждение Импеданс: 133 кОм при 1 кГц [17]

ПЭДОТ: ПСС Гидрогель Сшивание Фотоотвер ждение Проводим ость: 4176 См/см [18]

Кортика льная запись ПЭДОТ: ПСС, ДМСО Массив микроэлект родов Экструзия материала Сухой отжиг Проводим ость: 137 См/см [19]

ПЭДОТ: ПСС, Оксид графена Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 10,5 кОм при 1 кГц [20]

ПЭДОТ: ПСС, многостенные углеродные нанотрубки Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 23 кОм при 1 кГц [21]

ПЭДОТ: ПСС, ПВС Гидрогель Сшивание Фотоотвер ждение Импеданс: 1,14 кОм при 1 кГц [22]

ПЭДОТ: ПСС, Pt Наночастицы, short многостенные углеродные нанотрубки Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 12 кОм при 1 кГц [24]

Примен ение Активные компоненты Формат Метод изготовления /печати Постобраб отка Электрич еские свойства Источн ик литерат УРы

ПЭДОТ: ПСС, Pt Наночастицы Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 3,4 кОм при 1 кГц [23]

ПЭДОТ: ПСС, Pt наночастицы Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 17,2 кОм при 1 кГц [24]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 76 кОм при 1 кГц [25]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 1 кОм при 1 кГц [26]

ПЭДОТ: ПСС, Pt Наночастицы, многостенные углеродные нанотрубки Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 32 кОм при 1 кГц [27]

ПЭДОТ: ПСС, одностенные углеродные нанотрубки Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 16 кОм при 1 кГц [28]

ПЭДОТ: ПСС Монослой открытая решётка Центрифугиро вание Термически й отжиг [29]

Кортика льная запись и стимуля ция ПЭДОТ: ПСС, IrOx Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 42 кОм при 1 кГц Ёмкость обмена зарядом: 25 мКл/см 2 [30]

ПЭДОТ: ПСС, ПГЭМА Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Предельна я плотность инжекции заряда: 3.31 мКл/см2 [31]

Примен ение Активные компоненты Формат Метод изготовления /печати Постобраб отка Электрич еские свойства Источн ик литерат уры

ПЭДОТ: ПСС, H2SO4 Плёнка Центрифугиро вание Термически й отжиг Проводим ость: 652 См/см Импеданс: 90 кОм при 1 кГц [32]

ПЭДОТ: ПСС Микрозонд Электрохимич еское осаждение / [33]

Картиро вание коры ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Центрифугиро вание Термически й отжиг Импеданс: 12-13 кОм при 1 кГц [34]

ПЭДОТ: ПСС, ПАА Гидрогель Сшивание - - [35]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Центрифугиро вание Термически й отжиг Импеданс: 25.8 кОм при 1 кГц [36]

ПЭДОТ: ПСС, грицерин Массив микроэлект родов Центрифугиро вание Термически й отжиг Импеданс: 3.5 кОм при 1 кГц [8]

ПЭДОТ: ПСС Гидрогель Прямая подача чернил Термически й отжиг Проводим ость: 35 См/см (гидрогель 600 См/см сухой [37]

ПЭДОТ: ПСС, многостенные углеродные нанотрубки Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 20 кОм при 1 кГц [38]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение Импеданс: 2 кОм при 1 кГц [39]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Электрохимич еское осаждение [40]

Примен ение Активные компоненты Формат Метод изготовления /печати Постобраб отка Электрич еские свойства Источн ик литерат УРы

ПЭДОТ: ПСС блочно- щеточная плёнка Сшивание Объёмная ёмкость: 120 Ф/см3 [43]

ПЭДОТ: ПСС, глицидоксипропилтрим етоксисилан Массив микроэлект родов Центрифугиро вание Термически й отжиг Импеданс: 147 кОм при 1 кГц [41]

Картиро вание коры и стимуля ция ПЭДОТ: ПСС, фиброин шелка, ПЭГДА Гидрогель Сшивание Удельное поверхнос тное сопротивл ение: 160 Ом/кв [42]

ПЭДОТ: ПСС Массив микроэлект родов Центрифугиро вание Термически й отжиг Импеданс: 55 кОм при 1 кГц Плотность инжекции заряда: 0.7 мКл/см2 [43]

ПЭДОТ: ПСС, гель алоэ-вера, глицерин, ДМСО Гидрогель Сшивание Термически й отжиг Максимал ьная передаточ ная проводим ость: 250 мС [44]

ЭЭГ ПЭДОТ: ПСС Волокно Печать с помощью трафарета Удельное поверхнос тное сопротивл ение: 67 Ом/кв [45]

ПЭДОТ: ПСС, сорбитол Волокно Экструзия материала Емкость двойного электриче ского [46]

Примен ение Активные компоненты Формат Метод изготовления /печати Постобраб отка Электрич еские свойства Источн ик литерат уры

слоя: 2.72 мкФ

ПЭДОТ: ПСС, оксид графена, додецилсульфат натрия, бис(трифторметансуль фонил)имид лития Плёнка Центрифугиро вание Термически й отжиг Проводим ость: 4142 См/с м [47]

ПЭДОТ: ПСС, додецилсульфат натрия, оксид графена Плёнка Центрифугиро вание Термически й отжиг Удельное поверхнос тное сопротивл ение: 20.8 Ом/кв Проводим ость: 3727 См/с м [48]

Интерфе йс «мозг- компьют ер» ПЭДОТ: ПСС, ПВС, Тетраборат натрия Гидрогель Экструзия Проводим ость: 2.3 10-3 См/с м Импеданс: 10 кОм при 0.1 Гц [49]

ПЭДОТ: ПСС, альгинат натрия, ПАА, глицерин, KCl Гидрогель Сшивание Фотоотвер ждение Импеданс: <5 кОм при 0.5-50 Гц [50]

Универсальность ПЭДОТ: ПСС во многом определяется адаптивностью полимера к различным технологиям производства — от трёхмерной печати до плоских (двумерных) методов модификации, что делает его удобным и масштабируемым решением для биоэлектроники. Трёхмерная печать обеспечивает высокую точность воспроизведения конфигураций с индивидуальными параметрами и интеграцию электронных компонентов в конструкцию, тем самым позволяя реализовать управляемые и

воспроизводимые процессы формования гидрогелей на основе ПЭДОТ: ПСС, применяемых в качестве биоэлектронных интерфейсов. Традиционные двумерные технологии (центрифугирование, электрохимическое осаждение, фотолитография [15]) остаются предпочтительными для создания миниатюрных элементов — микроэлектродов, электродных матриц и тонких проводящих дорожек, необходимых в нейронных интерфейсах и биосенсорах [51,52].

1.2. Структура, ограничения и способы модификации ПЭДОТ: ПСС

Поли(3,4-этилендиокситиофен): полистиролсульфонат (ПЭДОТ: ПСС) представляет собой полиэлектролитный комплекс из положительно заряжённых цепей ПЭДОТ и отрицательно заряжённых цепей ПСС. Такая двухкомпонентная организация обуславливает совокупность уникальных свойств — технологичность водных дисперсий, высокую электронную и ионную проводимость. В составе композита ПЭДОТ является проводящим компонентом с положительными зарядами, образованным в результате полимеризации мономера 3,4-этилендиокситиофена (ЭДОТ), в котором атомы серы в двух этилендиоксигруппах, присоединённых к 3-му и 4-му положениям кольца, обеспечивают электронную проводимость за счёт делокализации п-электронов вдоль полимерной цепи [53,54]. ПСС — изоляционный полимер с отрицательными зарядами, полученный из полистирола с помощью функционализации сульфонатной группой (-SO3H) [55]. Поскольку ПЭДОТ гидрофобен, в водной среде оболочки ПСС адсорбируются на его поверхности за счёт кулоновских взаимодействий, стабилизируя нерастворимые домены ПЭДОТ в виде коллоидной дисперсии [53]. В водной дисперсии цепочки ПЭДОТ агрегируются за счёт п-п-взаимодействий и сил Ван-дер-Ваальса, а образовавшиеся кристаллические домены создают пути электронного переноса, тогда как матрица ПСС поглощает сольватированные ионы и воду, что приводит к ионному переносу и повышает растворимость и диспергируемость композита в воде, позволяя использовать различные

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Романов Александр Олегович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Kim M. и др. Soft bioelectronics using nanomaterials and nanostructures for neuroengineering // Acc Chem Res. ACS Publications, 2024. Т. 57, № 11. С. 1633-1647.

2. Long Y. и др. Wearable and Implantable Electroceuticals for Therapeutic Electrostimulations // Advanced Science. 2021.

3. Sharafkhani N. и др. Neural tissue-microelectrode interaction: Brain micromotion, electrical impedance, and flexible microelectrode insertion // Journal of Neuroscience Methods. 2022.

4. Koo J.H. и др. Soft Implantable Bioelectronics // ACS Materials Letters. 2021.

5. Li J. и др. 3D-printed PEDOT:PSS for soft robotics // Nature Reviews Materials. 2023.

6. Li G. и др. Highly Conducting and Stretchable Double-Network Hydrogel for Soft Bioelectronics // Advanced Materials. 2022. Т. 34, № 15. С. 1-10.

7. Lee J., So H. 3D-printing-assisted flexible pressure sensor with a concentric circle pattern and high sensitivity for health monitoring // Microsyst Nanoeng. 2023.

8. Dijk G. и др. Fabrication and in vivo 2-photon microscopy validation of transparent PEDOT:PSS microelectrode arrays // Microsyst Nanoeng. 2022.

9. Grygiel M. и др. PEDOT: PSS as a conductive polymer binder for ecologically and economically sustainable, carbon-free NMC electrodes // Applied Physics A. Springer, 2024. Т. 130, № 12. С. 889.

10. Wang Y. и др. Implantable intracortical microelectrodes: reviewing the present with a focus on the future // Microsystems and Nanoengineering. 2023.

11. Oh S. и др. Softening implantable bioelectronics: Material designs, applications, and future directions // Biosens Bioelectron. Elsevier, 2024. Т. 258. С. 116328.

12. Xu M. и др. Nanorobots mediated drug delivery for brain cancer active targeting and controllable therapeutics // Discover Nano. Springer, 2024. Т. 19, № 1. С. 183.

13. Dijk G., Ruigrok H.J., O'Connor R.P. Influence of PEDOT:PSS Coating Thickness on the Performance of Stimulation Electrodes // Adv Mater Interfaces. 2020.

14. Su Z. h gp. PEDOT:PSS and Its Composites for Flexible Supercapacitors // ACS Applied Energy Materials. 2022.

15. Yuk H. h gp. 3D printing of conducting polymers // Nat Commun. 2020.

16. Du Z.J. h gp. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-ionic liquid coating improves neural recording and stimulation functionality of MEAs // J Mater Chem C Mater. 2015.

17. Schander A. h gp. Silicon-based microfabrication of free-floating neural probes and insertion tool for chronic applications // Micromachines (Basel). 2018.

18. Zeng M. h gp. Dopamine-integrated all-hydrogel multi-electrode arrays for neural activity recording // Mater Horiz. Royal Society of Chemistry, 2024. T. 11, № 24. C. 6423-6434.

19. Filho G. h gp. All-Polymeric Electrode Based on PEDOT:PSS for In Vivo Neural Recording // Biosensors (Basel). 2022. T. 12, № 10.

20. Han M. h gp. Utilizing GO/PEDOT: PSS/PtNPs-enhanced high-stability microelectrode arrays for investigating epilepsy-induced striatal electrophysiology alterations // Front Bioeng Biotechnol. Frontiers Media SA, 2024. T. 12. C. 1376151.

21. Jing L. h gp. Deep brain implantable microelectrode arrays for detection and functional localization of the subthalamic nucleus in rats with Parkinson's disease // Biodes Manuf. Springer, 2024. T. 7, № 4. C. 439-452.

22. Yan M. h gp. Conducting Polymer-Hydrogel Interpenetrating Networks for Improving the Electrode-Neural Interface // ACS Appl Mater Interfaces. 2023.

23. Li M. h gp. Brain-computer interface for simultaneous dual-region spatial coding in hippocampal and somatosensory cortex of freely behaving rats // Electron Lett. Wiley Online Library, 2024. T. 60, № 18. C. e70013.

24. Yang G. h gp. PtNPs/PEDOT:PSS-Modified Microelectrode Arrays for Detection of the Discharge of Head Direction Cells in the Retrosplenial Cortex of Rats under Dissociation between Visual and Vestibular Inputs // Biosensors (Basel). 2023.

25. Schander A. h gp. Design and fabrication of novel multi-channel floating neural probes for intracortical chronic recording // Sens Actuators A Phys. 2016.

26. Wang Y. h gp. Enhanced neural activity detection with microelectrode arrays modified by drug-loaded calcium alginate/chitosan hydrogel // Biosens Bioelectron. Elsevier, 2025. T. 267. C. 116837.

27. Lu Z. h gp. PtNPt/MWCNT-PEDOT:PSS-Modified Microelectrode Arrays for the Synchronous Dopamine and Neural Spike Detection in Rat Models of Sleep Deprivation // ACS Appl Bio Mater. 2021.

28. He E. h gp. SWCNTs/PEDOT:PSS-Modified Microelectrode Arrays for DualMode Detection of Electrophysiological Signals and Dopamine Concentration in the Striatum under Isoflurane Anesthesia // ACS Sens. 2021.

29. Hong J.H. h gp. Monolayer, open-mesh, pristine PEDOT:PSS-based conformal brain implants for fully MRI-compatible neural interfaces // Biosens Bioelectron. Elsevier B.V., 2024. T. 260, № March. C. 116446.

30. Wang X. h gp. Ultraflexible PEDOT: PSS/IrOx-modified electrodes: applications in behavioral modulation and neural signal recording in mice // Micromachines (Basel). MDPI, 2024. T. 15, № 4. C. 447.

31. Chik G.K.K. h gp. Flexible Multichannel Neural Probe Developed by Electropolymerization for Localized Stimulation and Sensing // Adv Mater Technol. 2022.

32. Uguz I., Shepard K.L. Spatially controlled, bipolar, cortical stimulation with high-capacitance, mechanically flexible subdural surface microelectrode arrays // Sci Adv. 2022.

33. Liu C. h gp. A wireless, implantable optoelectrochemical probe for optogenetic stimulation and dopamine detection // Microsyst Nanoeng. 2020.

34. Ganji M. h gp. Development and Translation of PEDOT:PSS Microelectrodes for Intraoperative Monitoring // Adv Funct Mater. 2018. T. 28, № 12.

35. Sun S. h gp. Nucleobase-Modified Adhesive and Conductive Hydrogel Interface for Bioelectronics // ACS Appl Nano Mater. 2023.

36. Donahue M.J. h gp. Multimodal characterization of neural networks using highly transparent electrode arrays // eNeuro. 2018.

37. Zheng Y. h gp. Coagulation Bath-Assisted 3D Printing of PEDOT:PSS with High Resolution and Strong Substrate Adhesion for Bioelectronic Devices // Adv Mater Technol. 2022.

38. Li X. h gp. PDMS-Parylene Hybrid, Flexible Micro-ECoG Electrode Array for Spatiotemporal Mapping of Epileptic Electrophysiological Activity from Multicortical Brain Regions // ACS Appl Bio Mater. 2021.

39. Ji B. h gp. Flexible bioelectrodes with enhanced wrinkle microstructures for reliable electrochemical modification and neuromodulation in vivo // Biosens Bioelectron. 2019.

40. Vomero M. h gp. Glassy carbon electrocorticography electrodes on Ultra-Thin and Finger-Like Polyimide Substrate: Performance evaluation based on different electrode diameters // Materials. 2018.

41. Koschinski L. h gp. Validation of transparent and flexible neural implants for simultaneous electrophysiology, functional imaging, and optogenetics // J Mater Chem B. 2023.

42. Cui Y. h gp. A Stretchable and Transparent Electrode Based on PEGylated Silk Fibroin for In Vivo Dual-Modal Neural-Vascular Activity Probing // Advanced Materials. 2021.

43. Cho Y.U. h gp. Mri-compatible, transparent pedot: pss neural implants for the alleviation of neuropathic pain with motor cortex stimulation // Adv Funct Mater. Wiley Online Library, 2024. T. 34, № 6. C. 2310908.

44. Spyropoulos G.D. h gp. Transcranial Electrical Stimulation and Recording of Brain Activity using Freestanding Plant-Based Conducting Polymer Hydrogel Composites // Adv Mater Technol. 2020.

45. Tseghai G.B. h gp. Dry Electroencephalography Textrode for Brain Activity Monitoring // IEEE Sens J. 2021.

46. Xu T. Well-modulated interfacial ion transport enables d-sorbitol/PEDOT: PSS fibers to sense brain electrophysiological signals in vivo // Chemical Communications. Royal Society of Chemistry, 2024. T. 60, № 63. C. 82448247.

47. Zhao Y. h gp. Ultra-conformal skin electrodes with synergistically enhanced conductivity for long-time and low-motion artifact epidermal electrophysiology // Nat Commun. 2021.

48. Zhao Y. h gp. Ultra-conductive and transparent epidermal electrodes for simultaneous dual-mode assessment of brain function // Chemical Engineering Journal. 2023.

49. Li Y. h gp. An injectable, self-healable, and reusable PEDOT:PSS/PVA hydrogel patch electrode for epidermal electronics // Nano Res. 2024.

50. Xue H. h gp. Hydrogel electrodes with conductive and substrate-adhesive layers for noninvasive long-term EEG acquisition // Microsyst Nanoeng. 2023.

51. Puza F., Lienkamp K. 3D Printing of Polymer Hydrogels—From Basic Techniques to Programmable Actuation // Advanced Functional Materials. 2022.

52. Enrico A. h gp. Cleanroom-Free Direct Laser Micropatterning of Polymers for Organic Electrochemical Transistors in Logic Circuits and Glucose Biosensors // Advanced Science. Wiley Online Library, 2024. T. 11, № 27. C. 2307042.

53. Jones C.F. h gp. Conductive core-shell nanoparticles: synthesis and applications // The Journal of Physical Chemistry C. ACS Publications, 2024. T. 128, № 27. C. 11083-11100.

54. Gueye M.N. h gp. Progress in understanding structure and transport properties of PEDOT-based materials: A critical review // Progress in Materials Science. 2020.

55. Fan X. h gp. PEDOT:PSS for Flexible and Stretchable Electronics: Modifications, Strategies, and Applications // Advanced Science. 2019. T. 6, № 19.

56. Kayser L. V., Lipomi D.J. Stretchable Conductive Polymers and Composites Based on PEDOT and PEDOT:PSS // Advanced Materials. 2019.

57. Rebetez G. h gp. What Drives the Kinetics and Doping Level in the Electrochemical Reactions of PEDOT:PSS? // Adv Funct Mater. 2022.

58. Adilbekova B. h gp. Enhancing the Electrical Conductivity and Long-Term Stability of PEDOT: PSS Electrodes through Sequential Treatment with Nitric Acid and Cesium Chloride // Advanced Materials. Wiley Online Library, 2024. T. 36, № 41. C. 2405094.

59. Li Y. h gp. Boosting the performance of PEDOT: PSS based electronics via ionic liquids // Advanced Materials. Wiley Online Library, 2024. T. 36, № 13. C. 2310973.

60. Xing W. h gp. Omnidirectional Printing of PEDOT:PSS for High-Conductivity Spanning Structures // ACS Appl Mater Interfaces. 2023.

61. Won D. h gp. Digital selective transformation and patterning of highly conductive hydrogel bioelectronics by laser-induced phase separation // Sci Adv. 2022.

62. Lo L.W. h gp. An Inkjet-Printed PEDOT:PSS-Based Stretchable Conductor for Wearable Health Monitoring Device Applications // ACS Appl Mater Interfaces. 2021. T. 13, № 18.

63. Liu L. h gp. Conductivity and Stability Enhancement of PEDOT:PSS Electrodes via Facile Doping of Sodium 3-Methylsalicylate for Highly Efficient Flexible Organic Light-Emitting Diodes // ACS Appl Mater Interfaces. 2022. T. 14, № 1.

64. Wei Q. h gp. Morphological change and mobility enhancement in PEDOT:PSS by adding co-solvents // Advanced Materials. 2013. T. 25, № 20.

65. Li J. h gp. 3D-printed PEDOT:PSS for soft robotics // Nature Reviews Materials. 2023.

66. Li W. h gp. PEDOT-based stretchable optoelectronic materials and devices for bioelectronic interfaces // Chem Soc Rev. 2024. T. 53, № 21. C. 10575-10603.

67. Kato M. h gp. Improvement of the Battery Performance of Indigo, an Organic Electrode Material, Using PEDOT/PSS with d-Sorbitol // ACS Omega. 2020. T. 5, № 30.

68. Lingstedt L. V. h gp. Effect of DMSO Solvent Treatments on the Performance of PEDOT:PSS Based Organic Electrochemical Transistors // Adv Electron Mater. 2019. T. 5, № 3.

69. Jeong H.J. h gp. Sigmoidal dependence of electrical conductivity of thin pedot:Pss films on concentration of linear glycols as a processing additive // Materials. 2021. T. 14, № 8.

70. Li T. h gp. Biocompatible Ionic Liquids in High-Performing Organic Electrochemical Transistors for Ion Detection and Electrophysiological Monitoring // ACS Nano. 2022. T. 16, № 8.

71. Choi C. h gp. Hard-Cation-Soft-Anion Ionic Liquids for PEDOT:PSS Treatment // Journal of Physical Chemistry B. 2022. T. 126, № 7.

72. Feig V.R. h gp. Mechanically tunable conductive interpenetrating network hydrogels that mimic the elastic moduli of biological tissue // Nat Commun. 2018. T. 9, № 1. C. 2740.

73. Hansen B.B. h gp. Deep Eutectic Solvents: A Review of Fundamentals and Applications // Chemical Reviews. 2021. T. 121, № 3.

74. Li T. h gp. Robust skin-integrated conductive biogel for high-fidelity detection under mechanical stress // Nat Commun. 2025. T. 16, № 1. C. 88.

75. Vosgueritchian M., Lipomi D.J., Bao Z. Highly Conductive and Transparent PEDOT:PSS Films with a Fluorosurfactant for Stretchable and Flexible Transparent Electrodes // Adv Funct Mater. 2012. T. 22, № 2. C. 421-428.

76. Oh J.Y. h gp. Conducting Polymer Dough for Deformable Electronics // Advanced Materials. 2016. T. 28, № 22. C. 4455-4461.

77. Chen R. h gp. PEDOT:PSS as Stretchable Conductors with Good Wettability on the Substrate through the Simultaneous Plasticization and Secondary

Doping with a Cationic or Anionic Surfactant // Macromolecules. 2022. T. 55, № 12.

78. Yoon S.S., Khang D.Y. Roles of Nonionic Surfactant Additives in PEDOT:PSS Thin Films // Journal of Physical Chemistry C. 2016. T. 120, № 51.

79. Yao B. h gp. Ultrahigh-Conductivity Polymer Hydrogels with Arbitrary Structures // Advanced Materials. 2017. T. 29, № 28.

80. Ouyang J. Solution-processed pedot:pss films with conductivities as indium tin oxide through a treatment with mild and weak organic acids // ACS Appl Mater Interfaces. 2013. T. 5, № 24.

81. Meng W. h gp. Conductivity Enhancement of PEDOT:PSS Films via Phosphoric Acid Treatment for Flexible All-Plastic Solar Cells // ACS Appl Mater Interfaces. 2015. T. 7, № 25.

82. Chong E.T.J., Ng J.W., Lee P.-C. Classification and Medical Applications of Biomaterials-A Mini Review // BIO Integration. 2023. T. 4, № 2.

83. Wang Y. h gp. Engineering PEDOT:PSS/PEG Fibers with a Textured Surface toward Comprehensive Personal Thermal Management // ACS Appl Mater Interfaces. 2023. T. 15, № 13.

84. Sau S., Kundu S. Fabrication of highly stretchable salt and solvent blended PEDOT:PSS/PVA free-standing films: non-linear to linear electrical conduction response // RSC Adv. 2024. T. 14, № 8.

85. Shi W. h gp. High-Sensitivity and Extreme Environment-Resistant Sensors Based on PEDOT:PSS@PVA Hydrogel Fibers for Physiological Monitoring // ACS Appl Mater Interfaces. 2022. T. 14, № 30.

86. Almasri R.M. h gp. Highly Flexible Single-Unit Resolution All Printed Neural Interface on a Bioresorbable Backbone // ACS Appl Bio Mater. 2020. T. 3, № 10.

87. Nazmul Islam G.M. h gp. Highly stretchable and flexible melt spun thermoplastic conductive yarns for smart textiles // Nanomaterials. 2020. T. 10, № 12.

88. Cuttaz E. h gp. Conductive elastomer composites for fully polymeric, flexible bioelectronics // Biomater Sci. 2019. T. 7, № 4. C. 1372-1385.

89. Lee J.H. h gp. Highly Conductive, Stretchable, and Transparent PEDOT:PSS Electrodes Fabricated with Triblock Copolymer Additives and Acid Treatment // ACS Appl Mater Interfaces. 2018. T. 10, № 33. C. 28027-28035.

90. Cheng S., Zhu R., Xu X. Hydrogels for next generation neural interfaces // Commun Mater. 2024. T. 5, № 1. C. 99.

91. Lunghi A. h gp. Flexible Neural Interfaces Based on 3D PEDOT:PSS Micropillar Arrays // Adv Mater Interfaces. 2022. T. 9, № 25.

92. Zhou L.Y., Fu J., He Y. A Review of 3D Printing Technologies for Soft Polymer Materials // Advanced Functional Materials. 2020. T. 30, № 28.

93. Xu S., Wu W. Ink-Based Additive Nanomanufacturing of Functional Materials for Human-Integrated Smart Wearables // Advanced Intelligent Systems. 2020. T. 2, № 10.

94. Gao H. h gp. 3D printed optics and photonics: Processes, materials and applications // Materials Today. 2023. T. 69.

95. Baniasadi H. h gp. Innovations in hydrogel-based manufacturing: A comprehensive review of direct ink writing technique for biomedical applications // Advances in Colloid and Interface Science. 2024. T. 324.

96. Wu K. h gp. Direct ink writing of PEDOT:PSS inks for flexible micro-supercapacitors // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2023. T. 123.

97. Xing W. h gp. Omnidirectional Printing of PEDOT:PSS for High-Conductivity Spanning Structures // ACS Appl Mater Interfaces. 2023.

98. Sanviti M. h gp. Solvent-structured PEDOT:PSS surfaces: Fabrication strategies and nanoscale properties // Polymer (Guildf). 2022. T. 246.

99. Lu B. h gp. Pure PEDOT:PSS hydrogels // Nat Commun. 2019. T. 10, № 1. C. 1043.

100. Yang J., He P., Derby B. Stability Bounds for Micron Scale Ag Conductor Lines Produced by Electrohydrodynamic Inkjet Printing // ACS Appl Mater Interfaces. 2022. T. 14, № 34.

101. Cao T. h gp. Inkjet printing quality improvement research progress: A review // Heliyon. 2024. T. 10, № 10. C. e30163.

102. Qian Q. h gp. 3D reactive inkjet printing of bisphenol A-polycarbonate // Addit Manuf. 2022. T. 54.

103. Wijshoff H. Drop dynamics in the inkjet printing process // Current Opinion in Colloid and Interface Science. 2018. T. 36.

104. Ruggiero A. h gp. Two-photon polymerization lithography enabling the fabrication of PEDOT:PSS 3D structures for bioelectronic applications // Chemical Communications. 2022.

105. Lopez-Larrea N. h gp. Digital Light 3D Printing of PEDOT-Based Photopolymerizable Inks for Biosensing // ACS Appl Polym Mater. 2022.

106. Bertana V. h gp. Rapid prototyping of 3D Organic Electrochemical Transistors by composite photocurable resin // Sci Rep. 2020. T. 10, № 1.

107. Schander A. h gp. A Flexible 202-Channel Epidural ECoG Array With PEDOT: PSS Coated Electrodes for Chronic Recording of the Visual Cortex // IEEE Sens J. 2019. T. 19, № 3. C. 820-825.

108. How Y.Y. h gp. A review on the binder-free electrode fabrication for electrochemical energy storage devices // Journal of Energy Storage. 2022. T. 51.

109. Cui X.T., Zhou D.D. Poly (3,4-Ethylenedioxythiophene) for Chronic Neural Stimulation // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2007. T. 15, № 4. C. 502-508.

110. Shen Z. h gp. High-Stretchability, Ultralow-Hysteresis ConductingPolymer Hydrogel Strain Sensors for Soft Machines // Advanced Materials. 2022. T. 34, № 32.

111. Li Y. H gp. Smart Glove Integrated with Tunable MWNTs/PDMS Fibers Made of a One-Step Extrusion Method for Finger Dexterity, Gesture, and Temperature Recognition // ACS Appl Mater Interfaces. 2020. T. 12, № 21.

112. Yang M. h gp. Highly-stable, injectable, conductive hydrogel for chronic neuromodulation // Nat Commun. 2024. T. 15, № 1. C. 7993.

113. Aminabhavi T.M., Deshmukh A.S. Polymeric Hydrogels as Smart Biomaterials // Polymer and Composite Materials. 2016.

114. Green R.A. h gp. Conducting polymer-hydrogels for medical electrode applications // Science and Technology of Advanced Materials. 2010.

115. Guiseppi-Elie A. Electroconductive hydrogels: Synthesis, characterization and biomedical applications // Biomaterials. 2010.

116. Aregueta-Robles U.A. h gp. Organic electrode coatings for next-generation neural interfaces // Front Neuroeng. 2014.

117. Shi Y. h gp. Energy gels: A bio-inspired material platform for advanced energy applications // Nano Today. 2016.

118. Zhao Y. h gp. 3D nanostructured conductive polymer hydrogels for highperformance electrochemical devices // Energy and Environmental Science. 2013.

119. Zhao F. h gp. Multifunctional Nanostructured Conductive Polymer Gels: Synthesis, Properties, and Applications // Acc Chem Res. 2017.

120. Li X. h gp. Body temperature-triggered adhesive ionic conductive hydrogels for bioelectrical signal monitoring // Chemical Engineering Journal. Elsevier, 2024. T. 498. C. 155195.

121. Shin Y. h gp. Low-impedance tissue-device interface using homogeneously conductive hydrogels chemically bonded to stretchable bioelectronics // Sci Adv. American Association for the Advancement of Science, 2024. T. 10, № 12. C. eadi7724.

122. Zhang Q. h gp. A Laminated Gravity-Driven Liquid Metal-Doped Hydrogel of Unparalleled Toughness and Conductivity // Adv Funct Mater. 2024.

123. Salatino J.W. h gp. Glial responses to implanted electrodes in the brain // Nat Biomed Eng. 2017. T. 1, № 11. C. 862-877.

124. Kozai T.D.Y. h gp. Brain tissue responses to neural implants impact signal sensitivity and intervention strategies // ACS Chem Neurosci. 2015.

125. Kozai T.D.Y. h gp. In vivo two-photon microscopy reveals immediate microglial reaction to implantation of microelectrode through extension of processes // J Neural Eng. 2012.

126. Kozai T.D.Y. h gp. Reduction of neurovascular damage resulting from microelectrode insertion into the cerebral cortex using in vivo two-photon mapping // J Neural Eng. 2010.

127. Seymour J.P., Kipke D.R. Neural probe design for reduced tissue encapsulation in CNS // Biomaterials. 2007.

128. Lu B. h gp. Pure PEDOT:PSS hydrogels // Nat Commun. 2019.

129. Cheng S., Zhu R., Xu X. Hydrogels for next generation neural interfaces // Commun Mater. Nature Publishing Group UK London, 2024. T. 5, № 1. C. 99.

130. Won D. h gp. Digital selective transformation and patterning of highly conductive hydrogel bioelectronics by laser-induced phase separation // Sci Adv. 2022.

131. Kusen I. h gp. Injectable conductive hydrogel electrodes for minimally invasive neural interfaces // J Mater Chem B. Royal Society of Chemistry,

2024. T. 12, № 36. C. 8929-8940.

132. Li J. h gp. PEDOT: PSS-based bioelectronics for brain monitoring and modulation // Microsyst Nanoeng. Nature Publishing Group UK London,

2025. T. 11, № 1. C. 87.

133. Kim H. h gp. Skin-Adhesive Conductive Hydrogel With Potential for Flexible Wearable Sensor Associated With Sarcopenia // J Appl Polym Sci. 2025.

134. Wu B. h gp. Simple Preparation of Conductive Hydrogels Based on Precipitation Method for Flexible Wearable Devices // Sensors. 2025. T. 25, № 19. C. 6032.

135. Antipova C.G. и др. Biomechanical behaviour of PEDOT:PSS-based hydrogels as an electrode for stent integrated enzyme biofuel cells // Heliyon. 2022.

136. Badranova G.U. и др. Biopolymer-based hydrogels for encapsulation of photocatalytic TiO2 nanoparticles prepared by the freezing/thawing method // J Mol Liq. 2016. Т. 223. С. 16-20.

137. Yuk H., Lu B., Zhao X. Hydrogel bioelectronics // Chemical Society Reviews. 2019.

138. Yang C., Suo Z. Hydrogel ionotronics // Nat Rev Mater. Springer US, 2018.

139. Gotovtsev P.M. и др. Electroconductive PEDOT:PSS-based hydrogel prepared by freezing-thawing method // Heliyon. 2019. Т. 5, № 9.

140. Bolshin D.S., Gotovtsev P.M., Kashkarov P.K. Electrokinetic Properties of a Hydrogel Based on PVA, Xanthan, and PEDOT:PSS // Nanobiotechnology Reports. 2022.

141. Yuk H., Wu J., Zhao X. Hydrogel interfaces for merging humans and machines // Nature Reviews Materials. 2022.

142. Yang C., Suo Z. Hydrogel ionotronics // Nat Rev Mater. Springer US, 2018.

143. Sergeeva Y.E. и др. Chitosan Sponges for Efficient Accumulation and Controlled Release of C-Phycocyanin // BioTech. 2023.

144. Zagoskin Y.D. и др. Porous Polylactide Microparticles as Effective Fillers for Hydrogels // Biomimetics. 2023.

145. Naahidi S. и др. Biocompatibility of hydrogel-based scaffolds for tissue engineering applications // Biotechnology Advances. 2017.

146. Neves S.C. и др. Leveling Up Hydrogels: Hybrid Systems in Tissue Engineering // Trends in Biotechnology. 2020.

147. Zakharova V.A. и др. 3D Printing Using Iota-Carrageenan-Based Hydrogel with Immobilized Chlorella vulgaris Microalgae // Nanobiotechnology Reports. 2023.

148. Saroia J. h gp. A review on biocompatibility nature of hydrogels with 3D printing techniques, tissue engineering application and its future prospective // Bio-Design and Manufacturing. 2018.

149. Kirillova D.A. h gp. Conductive-Hydrogel-Based Electrodes for Invasive Neural Interfaces // Nanobiotechnology Reports. 2024. T. 19, № 6.

150. Moghaddasi M. h gp. Conductive Nanocomposite Hydrogels for Neural Tissue Engineering: A Systematic Scoping Review of Recent Trends // Advanced Science. 2025. T. 12, № 38.

151. Zhang Y. h gp. Conductive GelMA/PEDOT: PSS Hybrid Hydrogel as a Neural Stem Cell Niche for Treating Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury // Front Mater. 2022. T. 9.

152. Pisciotta A. h gp. PEDOT: PSS promotes neurogenic commitment of neural crest-derived stem cells // Front Physiol. 2022. T. 13.

153. Yang J.C. h gp. Microscale dynamics of electrophysiological markers of epilepsy // Clinical Neurophysiology. 2021. T. 132, № 11.

154. Han M. h gp. Utilizing GO/PEDOT:PSS/PtNPs-enhanced high-stability microelectrode arrays for investigating epilepsy-induced striatal electrophysiology alterations // Front Bioeng Biotechnol. 2024. T. 12.

155. Long M.A., Lee A.K. Intracellular recording in behaving animals // Current Opinion in Neurobiology. 2012. T. 22, № 1.

156. Kubska Z.R., Kaminski J. How human single-neuron recordings can help us understand cognition: Insights from memory studies // Brain Sciences. 2021. T. 11, № 4.

157. Chung J.E. h gp. High-density single-unit human cortical recordings using the Neuropixels probe // Neuron. 2022. T. 110, № 15.

158. Lee A.K., Brecht M. Elucidating Neuronal Mechanisms Using Intracellular Recordings during Behavior // Trends in Neurosciences. 2018. T. 41, № 6.

159. Lempka S.F. h gp. Optimization of Microelectrode Design for Cortical Recording Based on Thermal Noise Considerations // Annual International

Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology - Proceedings. 2006.

160. Lewis C.M. h gp. Recording Quality Is Systematically Related to Electrode Impedance // Adv Healthc Mater. 2024. T. 13, № 24.

161. Du Z.J. h gp. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-ionic liquid coating improves neural recording and stimulation functionality of MEAs // J Mater Chem C Mater. 2015.

162. Yuk H. h gp. 3D printing of conducting polymers // Nat Commun. 2020. T. 11, № 1. C. 1604.

163. Zeng M. h gp. Dopamine-integrated all-hydrogel multi-electrode arrays for neural activity recording // Mater Horiz. Royal Society of Chemistry, 2024. T. 11, № 24. C. 6423-6434.

164. Li M. h gp. Brain-computer interface for simultaneous dual-region spatial coding in hippocampal and somatosensory cortex of freely behaving rats // Electron Lett. 2024. T. 60, № 18.

165. Yan M. h gp. Conducting Polymer-Hydrogel Interpenetrating Networks for Improving the Electrode-Neural Interface // ACS Appl Mater Interfaces. 2023. T. 15, № 35. C. 41310-41323.

166. Jing L. h gp. Deep brain implantable microelectrode arrays for detection and functional localization of the subthalamic nucleus in rats with Parkinson's disease // Biodes Manuf. Springer, 2024. T. 7, № 4. C. 439-452.

167. Lopez-Alonso V. h gp. Inter-individual variability in response to non-invasive brain stimulation paradigms // Brain Stimul. 2014. T. 7, № 3.

168. Li Y. h gp. Advancing EEG-based brain-computer interface technology via PEDOT:PSS electrodes // Matter. 2024. T. 7, № 9. C. 2859-2895.

169. Biasiucci A., Franceschiello B., Murray M.M. Electroencephalography // Current Biology. 2019. T. 29, № 3. C. R80-R85.

170. Buzsaki G., Anastassiou C.A., Koch C. The origin of extracellular fields and currents-EEG, ECoG, LFP and spikes // Nature Reviews Neuroscience. 2012.

171. Lopes da Silva F. EEG and MEG: Relevance to neuroscience // Neuron. 2013.

172. Pfurtscheller G., Lopes Da Silva F.H. Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: Basic principles // Clinical Neurophysiology. 1999.

173. Savers B.M., Beagley H.A., Henshall W.R. The mechanism of auditory evoked EEG responses // Nature. 1974.

174. Berger H. Ueber das elektrenkephalogramm des menschen. // Journal fur Psychologie und Neurologie. 1930.

175. Quigley C. Forgotten rhythms? Revisiting the first evidence for rhythms in cognition // European Journal of Neuroscience. 2022.

176. Herrmann C.S. h gp. Time-frequency analysis of event-related potentials: A brief tutorial // Brain Topography. 2014.

177. David O., Kilner J.M., Friston K.J. Mechanisms of evoked and induced responses in MEG/EEG // Neuroimage. 2006.

178. Pfurtscheller G. Graphical display and statistical evaluation of event-related desynchronization (ERD) // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1977.

179. Pfurtscheller G., Aranibar A. Evaluation of event-related desynchronization (ERD) preceding and following voluntary self-paced movement // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1979.

180. Pfurtscheller G. Event-related synchronization (ERS): an electrophysiological correlate of cortical areas at rest // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1992.

181. Lopes da Silva F. Neural mechanisms underlying brain waves: from neural membranes to networks // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1991.

182. Singer W. Synchronization of cortical activity and its putative role in information processing and learning // Annual Review of Physiology. 1993.

183. Cabral J. h gp. Exploring mechanisms of spontaneous functional connectivity in MEG: How delayed network interactions lead to structured amplitude envelopes of band-pass filtered oscillations // Neuroimage. 2014.

184. Einevoll G.T. h gp. Modelling and analysis of local field potentials for studying the function of cortical circuits // Nature Reviews Neuroscience.

2013.

185. Ness T. V., Remme M.W.H., Einevoll G.T. Active subthreshold dendritic conductances shape the local field potential // Journal of Physiology. 2016.

186. Ness T. V., Remme M.W.H., Einevoll G.T. H-type membrane current shapes the local field potential from populations of pyramidal neurons // Journal of Neuroscience. 2018.

187. Ray S., Maunsell J.H.R. Different origins of gamma rhythm and high-gamma activity in macaque visual cortex // PLoS Biol. 2011.

188. Grech R. h gp. Review on solving the inverse problem in EEG source analysis // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2008.

189. Murakami S., Okada Y. Contributions of principal neocortical neurons to magnetoencephalography and electroencephalography signals // Journal of Physiology. 2006.

190. Snyder A.C. h gp. Global network influences on local functional connectivity // Nat Neurosci. 2015.

191. Musall S. h gp. Effects of neural synchrony on surface EEG // Cerebral Cortex.

2014.

192. Jensen O., Mazaheri A. Shaping functional architecture by oscillatory alpha activity: Gating by inhibition // Front Hum Neurosci. 2010.

193. Foxe J.J., Snyder A.C. The role of alpha-band brain oscillations as a sensory suppression mechanism during selective attention // Front Psychol. 2011.

194. Romei V., Gross J., Thut G. On the role of prestimulus alpha rhythms over occipito-parietal areas in visual input regulation: Correlation or causation? // Journal of Neuroscience. 2010.

195. Wang X.J. Neurophysiological and computational principles of cortical rhythms in cognition // Physiological Reviews. 2010.

196. Jones S.R. h gp. Alpha-frequency rhythms desynchronize over long cortical distances: A modeling study // J Comput Neurosci. 2000.

197. Silva L.R., Amitai Y., Connors B.W. Intrinsic Oscillations of Neocortex Generated by Layer 5 Pyramidal Neurons // Science (1979). 1991.

198. Lopes da Silva F.H. h gp. Relative contributions of intracortical and thalamo-cortical processes in the generation of alpha rhythms, revealed by partial coherence analysis // Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1980.

199. Fanselow E.E., Richardson K.A., Connors B.W. Selective, state-dependent activation of somatostatin-expressing inhibitory interneurons in mouse neocortex // J Neurophysiol. 2008.

200. Saalmann Y.B. h gp. The pulvinar regulates information transmission between cortical areas based on attention demands // Science (1979). 2012.

201. Haegens S. h gp. Laminar profile and physiology of the a rhythm in primary visual, auditory, and somatosensory regions of neocortex // Journal of Neuroscience. 2015.

202. Haegens S. h gp. Inter- and intra-individual variability in alpha peak frequency // Neuroimage. 2014.

203. Van Der Meij R., Van Ede F., Maris E. Rhythmic components in extracranial brain signals reveal multifaceted task modulation of overlapping neuronal activity // PLoS One. 2016.

204. Tiesinga P., Sejnowski T.J. Cortical Enlightenment: Are Attentional Gamma Oscillations Driven by ING or PING? // Neuron. 2009.

205. Lee S., Jones S.R. Distinguishing mechanisms of gamma frequency oscillations in human current source signals using a computational model of a laminar neocortical network // Front Hum Neurosci. 2013.

206. Cardin J.A. Dissecting local circuits in vivo: Integrated optogenetic and electrophysiology approaches for exploring inhibitory regulation of cortical activity // J Physiol Paris. 2012.

207. Pulizzi R. h gp. Brief wide-field photostimuli evoke and modulate oscillatory reverberating activity in cortical networks // Sci Rep. 2016.

208. Fries P. Rhythms for Cognition: Communication through Coherence // Neuron. 2015.

209. Buzsaki G., Wang X.J. Mechanisms of gamma oscillations // Annual Review of Neuroscience. 2012.

210. Hadjipapas A. h gp. Parametric variation of gamma frequency and power with luminance contrast: A comparative study of human MEG and monkey LFP and spike responses // Neuroimage. 2015.

211. Makeig S. h gp. Mining event-related brain dynamics // Trends Cogn Sci. 2004.

212. Cohen M.X. Comparison of linear spatial filters for identifying oscillatory activity in multichannel data // Journal of Neuroscience Methods. 2017.

213. Acharya J.N. h gp. American Clinical Neurophysiology Society Guideline 3: A Proposal for Standard Montages to Be Used in Clinical EEG // Journal of Clinical Neurophysiology. 2016.

214. Bach Justesen A. h gp. Diagnostic yield of high-density versus low-density EEG: The effect of spatial sampling, timing and duration of recording // Clinical Neurophysiology. 2019.

215. Michel C.M., Brunet D. EEG source imaging: A practical review of the analysis steps // Front Neurol. 2019.

216. Jensen O. h gp. Temporal coding organized by coupled alpha and gamma oscillations prioritize visual processing // Trends in Neurosciences. 2014.

217. VanRullen R. Perceptual Cycles // Trends in Cognitive Sciences. 2016.

218. Lisman J.E., Jensen O. The Theta-Gamma Neural Code // Neuron. 2013.

219. Jones S.R. When brain rhythms aren't 'rhythmic': implication for their mechanisms and meaning // Current Opinion in Neurobiology. 2016.

220. Mazaheri A., Jensen O. Asymmetric amplitude modulations of brain oscillations generate slow evoked responses // Journal of Neuroscience. 2008.

221. Fingelkurts A.A., Fingelkurts A.A. Topographic mapping of rapid transitions in EEG multiple frequencies: EEG frequency domain of operational synchrony // Neurosci Res. 2010.

222. Rudrauf D. h gp. Frequency flows and the time-frequency dynamics of multivariate phase synchronization in brain signals // Neuroimage. 2006.

223. Freeman W.J. Mechanism and significance of global coherence in scalp EEG // Current Opinion in Neurobiology. 2015.

224. Cole S.R., Voytek B. Brain Oscillations and the Importance of Waveform Shape // Trends in Cognitive Sciences. 2017.

225. Cohen M.X. Where Does EEG Come From and What Does It Mean? // Trends in Neurosciences. 2017.

226. Ahlfors S.P. h gp. Sensitivity of MEG and EEG to source orientation // Brain Topogr. 2010.

227. Whittingstall K. h gp. Effects of dipole position, orientation and noise on the accuracy of EEG source localization // Biomed Eng Online. Springer, 2003. T. 2, № 1. C. 14.

228. Murakami S., Okada Y. Invariance in current dipole moment density across brain structures and species: Physiological constraint for neuroimaging // Neuroimage. 2015.

229. He B. h gp. Electrophysiological Source Imaging: A Noninvasive Window to Brain Dynamics // Annual Review of Biomedical Engineering. 2018.

230. Nunez P.L., Nunez M.D., Srinivasan R. Multi-Scale Neural Sources of EEG: Genuine, Equivalent, and Representative. A Tutorial Review // Brain Topography. 2019.

231. Kim J. h gp. Rapid prototyping and facile customization of conductive hydrogel bioelectronics based on all laser process // Biosens Bioelectron. Elsevier, 2024. T. 258. C. 116327.

232. Zhang Q. h gp. Multi-functional adhesive hydrogel as bio-interface for wireless transient pacemaker // Biosens Bioelectron. Elsevier, 2024. T. 263. C. 116597.

233. Pan X. h gp. A bionic tactile plastic hydrogel-based electronic skin constructed by a nerve-like nanonetwork combining stretchable, compliant, and self-healing properties // Chemical Engineering Journal. 2020.

234. Hu X. h gp. A Self-Association Cross-Linked conductive zwitterionic hydrogel as a myocardial patch for restoring cardiac function // Chemical Engineering Journal. 2022.

235. Zhong S. h gp. Electrical and immune stimulation-based hydrogels synergistically realize scarless wound healing via amplifying endogenous electrophysiological function and promoting Macrophage Phenotype-Switching // Chemical Engineering Journal. Elsevier, 2024. T. 491. C. 152048.

236. Suarez S.L. h gp. Intramyocardial injection of hydrogel with high interstitial spread does not impact action potential propagation // Acta Biomater. 2015.

237. Zhou X. h gp. Self-healing, stretchable, and highly adhesive hydrogels for epidermal patch electrodes // Acta Biomater. 2022.

238. Lee H. h gp. Ultrathin Organic Electrochemical Transistor with Nonvolatile and Thin Gel Electrolyte for Long-Term Electrophysiological Monitoring // Adv Funct Mater. 2019.

239. Zhang Z. h gp. A 10-micrometer-thick nanomesh-reinforced gas-permeable hydrogel skin sensor for long-term electrophysiological monitoring // Sci Adv. 2024.

240. Walker B.W. h gp. Rational design of microfabricated electroconductive hydrogels for biomedical applications // Progress in Polymer Science. 2019.

241. Xue Y. h gp. Trigger-Detachable Hydrogel Adhesives for Bioelectronic Interfaces // Adv Funct Mater. 2021.

242. Yan L. h gp. Conductive Cellulose Bio-Nanosheets Assembled Biostable Hydrogel for Reliable Bioelectronics // Adv Funct Mater. 2021.

243. Lei W. Lou h gp. All Biodisintegratable Hydrogel Biohybrid Neural Interfaces with Synergistic Performances of Microelectrode Array Technologies, Tissue Scaffolding, and Cell Therapy // Adv Funct Mater. 2024.

244. Gorecka J., Makiewicz P. The dependence of electrode impedance on the number of performed eeg examinations // Sensors (Switzerland). 2019. T. 19, № 11.

245. Wu H. h gp. Materials, Devices, and Systems of On-Skin Electrodes for Electrophysiological Monitoring and Human-Machine Interfaces // Advanced Science. 2021.

246. Ferree T.C. h gp. Scalp electrode impedance, infection risk, and EEG data quality // Clinical Neurophysiology. 2001.

247. Li G., Wang S., Duan Y.Y. Towards gel-free electrodes: A systematic study of electrode-skin impedance // Sensors and Actuators, B: Chemical. 2017.

248. Kappenman E.S., Luck S.J. The effects of electrode impedance on data quality and statistical significance in ERP recordings // Psychophysiology. 2010.

249. Searle A., Kirkup L. A direct comparison of wet, dry and insulating bioelectric recording electrodes // Physiol Meas. 2000. T. 21, № 2. C. 271-283.

250. Lo L.W. h gp. Stretchable Sponge Electrodes for Long-Term and Motion-Artifact-Tolerant Recording of High-Quality Electrophysiologic Signals // ACS Nano. 2022.

251. Kalevo L. h gp. Effect of sweating on electrode-skin contact impedances and artifacts in EEG recordings with various screen-printed Ag/Agcl electrodes // IEEE Access. 2020.

252. Huigen E., Peper A., Grimbergen C.A. Investigation into the origin of the noise of surface electrodes // Med Biol Eng Comput. 2002.

253. Kim H. h gp. Advances in Soft and Dry Electrodes for Wearable Health Monitoring Devices // Micromachines. 2022.

254. Slezkin A.A., Stepina S.P., Gusein-zade N.G. Local spatial analysis of EEG signals using the Laplacian montage // Russian Technological Journal. 2024. T. 12, № 1. C. 92-100.

255. Prajapati V.D. h gp. Carrageenan: A natural seaweed polysaccharide and its applications // Carbohydr Polym. 2014.

256. Liu J. h gp. Review for carrageenan-based pharmaceutical biomaterials: Favourable physical features versus adverse biological effects // Carbohydrate Polymers. 2015.

257. Campo V.L. h gp. Carrageenans: Biological properties, chemical modifications and structural analysis - A review // Carbohydrate Polymers. 2009.

258. Dafader N. h gp. Effect of kappa-carrageenan on the properties of poly(vinyl alcohol) hydrogel prepared by application of gamma radiation // SOP Transactions on Applied Chemistry. 2015.

259. Hosseinzadeh H., Zoroufi S., Mahdavinia G.R. Study on adsorption of cationic dye on novel kappa-carrageenan/poly(vinyl alcohol)/montmorillonite nanocomposite hydrogels // Polymer Bulletin. 2015.

260. Kenawy E.R. h gp. Physically crosslinked poly(vinyl alcohol)-hydroxyethyl starch blend hydrogel membranes: Synthesis and characterization for biomedical applications // Arabian Journal of Chemistry. 2014. T. 7, № 3. C. 372-380.

261. Mishra S.K., Ferreira J.M.F., Kannan S. Mechanically stable antimicrobial chitosan-PVA-silver nanocomposite coatings deposited on titanium implants // Carbohydr Polym. 2015.

262. Qi X. h gp. Investigation of Salecan/poly(vinyl alcohol) hydrogels prepared by freeze/thaw method // Carbohydr Polym. 2015.

263. Varshney L. Role of natural polysaccharides in radiation formation of PVA-hydrogel wound dressing // Nucl Instrum Methods Phys Res B. 2007.

264. Jiang S., Liu S., Feng W. PVA hydrogel properties for biomedical application // J Mech Behav Biomed Mater. 2011.

265. Hassan C.M., Peppas N.A. Structure and morphology of freeze/thawed PVA hydrogels // Macromolecules. 2000.

266. Han J. h gp. Effects of nanocellulose on the structure and properties of poly(vinyl alcohol)-borax hybrid foams // Cellulose. 2017.

267. Han J. h gp. A self-healable and highly flexible supercapacitor integrated by dynamically cross-linked electro-conductive hydrogels based on nanocellulose-templated carbon nanotubes embedded in a viscoelastic polymer network // Carbon N Y. 2019.

268. Li L. h gp. Carrageenan and its applications in drug delivery // Carbohydrate Polymers. 2014. T. 103, № 1. C. 1-11.

269. Kleiman R., Banker G., Steward O. Development of subcellular mRNA compartmentation in hippocampal neurons in culture // Journal of Neuroscience. 1994.

270. Sokolov I., Azieva A., Burtsev M. Patterns of spiking activity of neuronal networks in vitro as memory traces // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2016.

271. Piculell L. Effects of ions on the disorder—order transitions of gel-forming polysaccharides // Top Catal. 1991.

272. Costa C.M. h gp. Effect of degree of porosity on the properties of poly(vinylidene fluoride-trifluorethylene) for Li-ion battery separators // J Memb Sci. 2012.