Электропроводный адгезив

 

Область использования: изобретение относится к области медицины и может быть использовано в физиологии и биологии в сочетании с измерительными и регистрирующими приборами. Цель - снижение электросопротивляемости адгезива. Сущность изобретения: адгезив состоит из гибкой матрицы и жидкой фазы, включающей многоатомный спирт, электролит - растворенную соль двухвалентного олова, стабилизатор - винную кислоту, нитрат натрия, в качестве матрицы включает гидрофильный агар-агар (способный образовывать гели и кристаллогидрат основного карбоната магния, жидкая фаза дополнительно содержит фосфатный буфер pН = 7,36 и в составе электролита катионы Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, а стабилизатор включает салициловую кислоту и мыло при следующем соотношении компонентов в г: агар-агар 0,4400-0,4576, фосфатного буфера pН = 7,36 8,8000-11,000, натрия хлорида 4,6760-6,2040, калия хлорида 3,0360-4,0480, магния хлорида 2,3540-4,7080, глицерина 38,9004-42,2576, винной кислоты 0,3168-0,3300, салициловой кислоты 0,3036-0,3806, основного карбоната натрия 0,3036-0,4312, цитрата натрия 0,3512-0,3916, ацетата цинка 0,4818-0,8052, хлорида олова 0,4840-0,4950, мыла 0,2420-0,3366, воды 29,8540-30,7340.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в физиологии и биологии в сочетании с измерительными и регистрирующими приборами.

Известны различные составы, применяемые в сочетании с регистрирующими и измерительными приборами в диагностических целях (клейкий электропроводящий состав, патент США, N 4674511, кожный препарат для применения с управляющими электродами электрокардиографа и электроэнцефалографа, патент США N 4658826).

Наиболее близкой по составу к заявляемой пасте является электропроводная гибкая подложка, предназначенная для установления электрического контакта с кожей пациента (патент США N 4674512).

Подложка состоит из однородной, гидратированной, гидрофильной, устойчивой, непровисающей достаточно гибкой матрицы, способности при наложении на кожу принимать форму данного участка тела.

Матрица содержит 10 50% диспергированной фазы, состоящей из гидрофильной природной и(или) синтетической полисахаридной камеди и(или) гидрофильного синтетического полимера, и жидкой фазы. Жидкая фаза, гидратирующая матрицу и превращающая ее в гидроколлоидную суспензию содержит 1 многоатомный спирт, электролит, многоосновную органическую кислоту и стабилизатор-винную кислоту, С₈ C₁₆, алкилсульфонат, лимонную кислоту или цитрат щелочного металла. В качестве электролита используют ≥ 1 растворенную соль двухвалентного олова, сульфат, хлорид, дегидрат хлорида, фторид или бромид.

Стабилизатор присутствует в количестве, достаточном для поддержания ионов олова (II) в растворе при комнатной температуре, что предотвращает образование нерастворимых солей олова. Стабилизатор поддерживает pН состава, ингибирует коррозию олова и уменьшает чувствительность кожи.

Недостатком известных составов является высокая электросопротивляемость, затрудняющая запись электропотенциалов, снижающая степень достоверности получаемых результатов, а следовательно, точность диагностики по полученным параметрам.

Кроме того, перечисленные составы дорогостоящие, нередко отсутствуют в сети поликлиник и больниц.

Целью заявляемого изобретения является снижение электросопротивляемости при сохранении хороших гигиенических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом адгезиве в качестве матрицы используют гидрофильный агар-агар, способный образователь гели, и кристаллогидрат основного карбоната магния, жидкая фаза дополнительно содержит фосфатный буфер pН 7,36 и в составе электролита катионы Na⁺, K⁺, Mg²⁺. Zn²⁺, а в состав стабилизатора вводят салициловую кислоту и мыло при следующем соотношении компонентов в г: агар-агар 0,440-0,4576 фосфатный буфер pН 7,36 8,8000-11,0000 натрия хлорида 4,6760-6,2040 калия хлорида 3,0360-4,0480 магния хлорида 2,3540-4,7080 глицерина 38,9004-42,2576 винной кислоты 0,3168-0,3300 салициловой кислоты 0,3036-0,3806, основного карбоната магния 0,3036-0,4312
цитрата натрия 0,3512-0,3916
ацетата цинка 0,4818-0,8052
хлорида цинка 0,4840-0,4950
мыла 0,2420-0,3366
воды 29,8540-30,7340
Использование агар-агара позволяет получить однородную гидратированную, устойчивую гибкую матрицу, которая образует гели.

В состав матрицы включен также кристаллогидрат основного карбоната магния, который при наличии избытка стабилизатора образует золь гидроксида магния.

Электролит, включающий ионы Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Zn²⁺ распределяется в матрице, гидратируя ее и превращая в гидроколлоид.

В состав стабилизатора вводят салициловую кислоту и мыло.

Адгезив приготавливают следующим образом.

В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, строго соблюдая предложенную последовательность при постоянном помешивании, помещают 0,44 г агар-агара, 8,8 л фосфатного буфера с pН 7,36, 13,2 мл насыщенного раствора хлорида натрия, 6,6 мл насыщенного раствора хлорида калия, 2,2 мл хлорида магния, с молярной концентрацией эквивалента 1 моль/л (2,3540 г), глицерина 30,8 мл, 2,2 мг/моль, винной кислоты (0,31 г), 2,2 мг/моль салициловой кислоты (0,3036 г), 2,2 мг/моль МоСО₃(ОН)₂·3H₂О (0,3036 г), 2,2 мг/моль цитрата натрия (0,3512 г), 2,2 мг/моль ацетата цинка (0,4818 г), растворенного в 1 мл воды, 2,2 мл/моль хлорида олова (0,4840 г) и 0,2420 мыла.

Содержимое колбы нагревают при перемешивании до температуры 92-94^oC, чтобы выделение углекислого газа было не слишком бурным и выдерживают до полного прекращения выделения СО₂. На что требуется 10 минут.

При естественном охлаждении до комнатной температуры образуется однородный электролитный, гелеобразный, гидрофильный гидратированный, устойчивый, гибкий препарат, который можно использовать в качестве медицинской пасты. Выделение препарата из колбы осуществляют после охлаждения до температуры 40^oC, так как при данной температуре масса более подвижна.

Для экспериментальной проверки заявляемого адгезива были приготовлены три смеси ингредиентов в г.

Пример 1.

агар-агара 0,4400
фосфатного буфера pН 7,36 8,8000
хлорида натрия 4,6760
хлорида калия 3,0360
хлорида магния 2,3540
глицерина 38,9004
винной кислоты 0,3168
салициловой кислоты 0,3036
основного карбоната магния 0,3036
цитрата натрия 0,3512
ацетата цинка 0,4818
хлорида олова 0,4840
мыла 0,2420
воды 29,8540
Пример 2.

агар-агара 0,4488
фосфатного буфера pН 7,36 9,9000
натрия хлорида 5,4400
калия хлорида 3,5420
магния хлорида 3,5310
глицерина 40,5790
винной кислоты 0,3234
салициловой кислоты 0,3421
основного карбоната магния 0,3674
цитрата натрия 0,3714
ацетата цинка 0,4895
хлорида олова 0,4895
мыла 0,2893
воды 30,2940
Пример 3.

агар-агара 0,4576
фосфатного буфера pН 7,36 11,0000
натрия хлорида 6,2040
калия хлорида 4,0480
магния хлорида 4,7080
глицерина 42,2576
винной кислоты 0,3300
салициловой кислоты 0,3806
основного карбоната магния 0,4312
цитрата натрия 0,3916
ацетата цинка 0,8052
хлорида олова 1,4950
мыла 0,3366
воды 30,7340
Были приведены клинические испытания с пастами NN 1, 2, 3, а именно проводилась запись электроэнцефалографии и реоэнцефалографии.

Паста N 1 представляла собой густую, неподвижную массу, которая легко наносилась на поверхность электродов. После ее удаления раздражения на коже не было. Запись была удовлетворительной, однако приходилось долго балансировать каналы. Возможно это было связано с тем, что электросопротивляемость пасты высокая (25·10³ Ом), а электрические свойства низкие (0,04·10³).

Паста N 2 отличается от пасты N 1 соотношением компонентов, однако запись также была удовлетворительной, балансировка каналов стали легче, т.к. электросопротивляемость пасты уменьшилась до 3·10³ Ом, а электропроводимость увеличилась до 0,33·10³ Ом.

Что касается пасты N 3, то можно отметить, что в ней подобрано оптимальное соотношение компонентов, т. к. графическая запись энцефалограмм и реоэнцефалограмм проводится достаточно быстро, без трудоемкого балансирования каналов и четким изображением.

Формула изобретения

Электропроводный адгезив, состоящий из матрицы и жидкой фазы, содержащей воду, глицерин, электролит, включающий хлорид олова, натрия хлорид, стабилизатор, включающие винную кислоту, нитрат натрия, отличающийся тем, что, с целью снижения его электросопротивляемости, в качестве матрицы используют агар-агар, жидкая фаза содержит дополнительно фосфатный буфер 7,36, электролит дополнительно содержит хлориды калия, магния, кристаллогидрат основного карбоната магния, ацетат цинка, стабилизатор дополнительно содержит салициловую кислоту и мыло при следующем соотношении компонентов, г:
Агар-агар 0,440 0,4576
Фосфатный буфер рН 7,36 8,8 11,0
Натрия хлорид 4,676 6,204
Калия хлорид 3,036 4,048
Магния хлорид 2,354 4,708
Глицерин 38,9004 42,2576
Винная кислота 0,3168 0,33
Салициловая кислота 0,3036 0,3806
Кристаллогидрат основного карбоната магния 0,3036 0,4312
Нитрат натрия 0,3512 0,3916
Ацетат цинка 0,4818 0,8052
Хлорид олова 0,484 0,495
Мыло 0,242 0,3366
Вода 29,854 30,734