Conducting polymer materials for bioelectronics applications

141 p.Esta tesis doctoral tiene como objetivo la síntesis de nuevos materiales poliméricos blandos y conductividad iónica y electrónica. Estos materiales han de suponer una mejora en ciertas aplicaciones bioelectrónicas y ser la interface entre la electrónica y la biología. Con el trabajo de esta tesis, han sido creados los siguientes materiales: Con el uso de un nuevo reticulante de Poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS) llamado divinilsulfona (DVS), hemos fabricado electrodos de PEDOT:PSS como films y también sobre tejidos al hacerlos conductores. Estos electrodos han sido usados para medir la actividad cardiaca en electrocardiografía. Un nuevo hidrogel que contiene Na+ ha sido creado como electrolito gel para el uso de dispositivos bioelectrónicos. Por último, nuevas dispersiones de PEDOT con polisacáridos han sido sintetizadas y posteriormente combinadas con líquidos iónicos para la fabricación de geles iónicos con alta conductividad electrónica e iónica, y flexibilidad. Con estas dispersiones también se han creado scaffolds porosos para el cultivo de células in vitro y su posterior monitorización gracias a sus propiedades conductoras. Los scaffolds son blandos, tienen paredes rugosas y poros interconectados, propiedades muy apropiadas para el cultivo de células.Polymat BEL Lab. École des Mines de Saint Etienn

Conducting polymer materials for bioelectronics applications

141 p.Esta tesis doctoral tiene como objetivo la síntesis de nuevos materiales poliméricos blandos y conductividad iónica y electrónica. Estos materiales han de suponer una mejora en ciertas aplicaciones bioelectrónicas y ser la interface entre la electrónica y la biología. Con el trabajo de esta tesis, han sido creados los siguientes materiales: Con el uso de un nuevo reticulante de Poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS) llamado divinilsulfona (DVS), hemos fabricado electrodos de PEDOT:PSS como films y también sobre tejidos al hacerlos conductores. Estos electrodos han sido usados para medir la actividad cardiaca en electrocardiografía. Un nuevo hidrogel que contiene Na+ ha sido creado como electrolito gel para el uso de dispositivos bioelectrónicos. Por último, nuevas dispersiones de PEDOT con polisacáridos han sido sintetizadas y posteriormente combinadas con líquidos iónicos para la fabricación de geles iónicos con alta conductividad electrónica e iónica, y flexibilidad. Con estas dispersiones también se han creado scaffolds porosos para el cultivo de células in vitro y su posterior monitorización gracias a sus propiedades conductoras. Los scaffolds son blandos, tienen paredes rugosas y poros interconectados, propiedades muy apropiadas para el cultivo de células.Polymat BEL Lab. École des Mines de Saint Etienn

Digital Light 3D Printing of PEDOT-Based Photopolymerizable Inks for Biosensing

3D conductive materials such as polymers and hydrogels that interface between biology and electronics are actively being researched for the fabrication of bioelectronic devices. In this work, short-time (5 s) photopolymerizable conductive inks based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT):polystyrene sulfonate (PSS) dispersed in an aqueous matrix formed by a vinyl resin, poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) with different molecular weights (M-n = 250, 575, and 700 Da), ethylene glycol (EG), and a photoinitiator have been optimized. These inks can be processed by Digital Light 3D Printing (DLP) leading to flexible and shape-defined conductive hydrogels and dry conductive PEDOTs, whose printability resolution increases with PEGDA molecular weight. Besides, the printed conductive PEDOT-based hydrogels are able to swell in water, exhibiting soft mechanical properties (Young's modulus of similar to 3 MPa) similar to those of skin tissues and good conductivity values (10(-2) S cm(-1)) for biosensing. Finally, the printed conductive hydrogels were tested as bioelectrodes for human electrocardiography (ECG) and electromyography (EMG) recordings, showing a long-term activity, up to 2 weeks, and enhanced detection signals compared to commercial Ag/AgCl medical electrodes for health monitoring.This work was supported by Marie Sklodowska-Curie Research and Innovation Staff Exchanges (RISE) under grant agreement No. 823989 “IONBIKE”

Mixed Ionic and Electronic Conducting Eutectogels for 3D-Printable Wearable Sensors and Bioelectrodes

Eutectogels are a new class of soft ion conductive materials that are attracting attention as an alternative to conventional hydrogels and costly ionic liquid gels to build wearable sensors and bioelectrodes. Herein, the first example of mixed ionic and electronic conductive eutectogels showing high adhesion, flexibility, nonvolatility, and reversible low-temperature gel transition for 3D printing manufacturing is reporting. The eutectogels consist of choline chloride/glycerol deep eutectic solvent, poly(3,4-ethylenedioxythiophene): lignin sulfonate, and gelatin as the biocompatible polymer matrix. These soft materials are flexible and stretchable, show high ionic and electronic conductivities of 7.3 and 8.7 mS cm−1, respectively, and have high adhesion energy. Due to this unique combination of properties, they could be applied as strain sensors to precisely detect physical movements. Furthermore, these soft mixed ionic electronic conductors possess excellent capacity as conformal electrodes to record epidermal physiological signals, such as electrocardiograms and electromyograms, over a long time.M.L.P. and A.G. contributed equally to this work. This work was supported by Marie Sklodowska-Curie Research and Innovation Staff Exchanges (RISE) under the grant agreement No 823989 “IONBIKE.” The financial support received from CONICET and ANPCyT (Argentina) is also gratefully acknowledged. Thanks to the Flexible Electronic Department (FEL) of Ecole des Mines de Saint-Etienne (EMSE) for the combined mechanical/electrical characterization

Effectiveness of an intervention for improving drug prescription in primary care patients with multimorbidity and polypharmacy:Study protocol of a cluster randomized clinical trial (Multi-PAP project)

This study was funded by the Fondo de Investigaciones Sanitarias ISCIII (Grant Numbers PI15/00276, PI15/00572, PI15/00996), REDISSEC (Project Numbers RD12/0001/0012, RD16/0001/0005), and the European Regional Development Fund ("A way to build Europe").Background: Multimorbidity is associated with negative effects both on people's health and on healthcare systems. A key problem linked to multimorbidity is polypharmacy, which in turn is associated with increased risk of partly preventable adverse effects, including mortality. The Ariadne principles describe a model of care based on a thorough assessment of diseases, treatments (and potential interactions), clinical status, context and preferences of patients with multimorbidity, with the aim of prioritizing and sharing realistic treatment goals that guide an individualized management. The aim of this study is to evaluate the effectiveness of a complex intervention that implements the Ariadne principles in a population of young-old patients with multimorbidity and polypharmacy. The intervention seeks to improve the appropriateness of prescribing in primary care (PC), as measured by the medication appropriateness index (MAI) score at 6 and 12months, as compared with usual care. Methods/Design: Design:pragmatic cluster randomized clinical trial. Unit of randomization: family physician (FP). Unit of analysis: patient. Scope: PC health centres in three autonomous communities: Aragon, Madrid, and Andalusia (Spain). Population: patients aged 65-74years with multimorbidity (≥3 chronic diseases) and polypharmacy (≥5 drugs prescribed in ≥3months). Sample size: n=400 (200 per study arm). Intervention: complex intervention based on the implementation of the Ariadne principles with two components: (1) FP training and (2) FP-patient interview. Outcomes: MAI score, health services use, quality of life (Euroqol 5D-5L), pharmacotherapy and adherence to treatment (Morisky-Green, Haynes-Sackett), and clinical and socio-demographic variables. Statistical analysis: primary outcome is the difference in MAI score between T0 and T1 and corresponding 95% confidence interval. Adjustment for confounding factors will be performed by multilevel analysis. All analyses will be carried out in accordance with the intention-to-treat principle. Discussion: It is essential to provide evidence concerning interventions on PC patients with polypharmacy and multimorbidity, conducted in the context of routine clinical practice, and involving young-old patients with significant potential for preventing negative health outcomes. Trial registration: Clinicaltrials.gov, NCT02866799Publisher PDFPeer reviewe

Conducting polymer materials for bioelectronics applications

141 p.Esta tesis doctoral tiene como objetivo la síntesis de nuevos materiales poliméricos blandos y conductividad iónica y electrónica. Estos materiales han de suponer una mejora en ciertas aplicaciones bioelectrónicas y ser la interface entre la electrónica y la biología. Con el trabajo de esta tesis, han sido creados los siguientes materiales: Con el uso de un nuevo reticulante de Poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS) llamado divinilsulfona (DVS), hemos fabricado electrodos de PEDOT:PSS como films y también sobre tejidos al hacerlos conductores. Estos electrodos han sido usados para medir la actividad cardiaca en electrocardiografía. Un nuevo hidrogel que contiene Na+ ha sido creado como electrolito gel para el uso de dispositivos bioelectrónicos. Por último, nuevas dispersiones de PEDOT con polisacáridos han sido sintetizadas y posteriormente combinadas con líquidos iónicos para la fabricación de geles iónicos con alta conductividad electrónica e iónica, y flexibilidad. Con estas dispersiones también se han creado scaffolds porosos para el cultivo de células in vitro y su posterior monitorización gracias a sus propiedades conductoras. Los scaffolds son blandos, tienen paredes rugosas y poros interconectados, propiedades muy apropiadas para el cultivo de células.Polymat BEL Lab. École des Mines de Saint Etienn

Hydrophobic Eutectogels as Electrodes for Underwater Electromyography Recording.

Underwater recording remains a critical challenge in bioelectronics because traditional flexible electrodes can not fulfill essential requirements such as stability and steady conductivity in aquatic environments. Herein, we show the use of elastic gels made of hydrophobic natural eutectic solvents as water-resistant electrodes. These eutectogels are designed with tailorable mechanical properties via one-step photopolymerization of acrylic monomers in different eutectic mixtures composed of fatty acids and menthol. The low viscosity of the eutectics turns the formulations into suitable inks for 3D printing, allowing fast manufacturing of complex objects. Furthermore, the hydrophobic nature of the building blocks endows the eutectogels with excellent stability and low water uptake. The obtained flexible eutectogel electrodes can record real-time electromyography (EMG) signals with low interference in the air and underwater

Reunión científica del Programa Geomateriales: durabilidad y conservación de geomateriales del patrimonio construido, 9 de octubre 2013

El Programa Geomateriales Durabilidad y conservación del geomateriales del patrimonio construido, enmarcado en el IV Plan Regional de Investigación Científica e Innovación Tecnológica (IV PRICIT), fue concedido a través de su Convocatoria de Programas de I+D en Tecnologías 2009 (orden 679/2009). Iniciado el 1 de enero de 2010 y finalizado el 31 de mayo de 2014, el programa de investigación se plantea con una clara concepción experimental, pretendiendo dar solución y optimizando las actuaciones aplicadas para mejorar la durabilidad y conservación de los geomateriales utilizados en el patrimonio construido. El consorcio que integra el programa está constituido por grupos de investigación que desarrollan su labor en la Comunidad de Madrid, pertenecientes a la Agencia Estatal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y a la Universidad de Alcalá de Henares (UAH), otros grupos, laboratorios y/o centros tecnológicos ubicados en otras provincias españolas y en países europeos así como empresas privadas y otros organismos de colaboración. El programa ha conseguido alcanzar los objetivos científico-tecnológicos planteados, en gran parte mediante la colaboración de los diferentes grupos integrantes, jugando un papel esencial la participación también en el programa del Laboratorio de Petrofísica (RedLab 217). El presente volumen recoge las ponencias presentadas en la Reunión Científica del Programa Geomateriales, celebrada el 9 de octubre de 2013. Estas ponencias se organizaron fundamentalmente en base a los objetivos científicos del programa, incidiendo en las principales actividades realizadas y resultados obtenidos, y apostando por los jóvenes investigadores incorporados. En los resúmenes incluidos se pretende resaltar, por un lado, los resultados científicos de mayor relevancia, las investigaciones que han generado el desarrollo de patentes, las colaboraciones establecidas entre los diferentes grupos y/o empresas y las previsiones futuras. Por otro, aspectos relacionados con los objetivos de formación, como la realización de tesis doctorales y movilidad de investigadores, así como la participación conjunta en los objetivos de difusión y en actividades de gestión de los diferentes miembros del programa. El Programa Geomateriales ha supuesto un importante avance del conocimiento, permitiendo los logros científicos obtenidos posicionar al consorcio en unas condiciones muy favorables respecto a las diversas temáticas implicadas en la conservación del patrimonio. Este aspecto hace del consorcio el único a nivel nacional que aborda su estudio de forma integral y confirma, una vez más, la necesidad y conveniencia de crear equipos de trabajo que apuesten por la colaboración y conjunción de esfuerzos para alcanzar mayores y mejores logros.Peer Reviewe