随着社会的发展和人口老龄化的加重,呼吸障碍、心血管疾病等慢性病严重威胁着老年人的生活质量。多学科交叉促使了纺织行业向智能化、功能化方向发展,能够对生物电信号进行长期监测并对异常的生物电信号及时反馈的智能型可穿戴式织物监测系统应运而生。本文研究内容主要涉及以下几个方面:生物电信号的产生及原理、织物电极的制备及工艺优化;织物电极自身外观设计;织物电极生物兼容性测试;织物电极电学性能分析;织物电极与标准电极采集信号的相关性分析;信号滤波及特征波处理等。人体静止和运动状态时,细胞膜对体液中离子的通透性不一样,导致了不同的内外离子浓度差,织物电极在体表皮肤界面采集到的电位差正是由这种离子浓度差的集聚造成的微弱的生物电信号。织物电极是将纺织结构的基材通过后处理等无害的方式,将其制备成具有接收生物电信号的智能传感器并保留着织物原有的舒适性、透气性和人体亲和性等诸多优点。本文设计了多种织物电极,其中包括机织型织物电极、刺绣型织物电极、针织型织物电极以及多种不同类型的磁控溅射织物电极。生物电信号的处理比较复杂,织物电极采集的生物电信号中包含较大的滑动伪迹、工频干扰和基线漂移等干扰噪音,利用小波变换将采集的信号分成细节信号和低频信号,重组后得到相对较为纯净的生物电信号。为验证织物电极采集的生物电信号是准确的信号波,本文将织物电极和标准电极在同一环境、同时间段采集的电信号进行SPSS相关性分析达到95.5%,故本文制备的织物电极采集的生物电信号具有较高的可信度。此外,滤波后的信号通过自设的R波位置检测算法和QRS波群提取算法提取了电信号中的特征信号来反馈受试者瞬时生理状态。为优化织物电极的使用效果,本文进一步分析了织物电极尺寸、形状以及界面阻抗等因素对织物电极性能造成的影响;考虑到织物电极特殊的测试对象和纳米银的特殊性能,本文以MTT比色法为基础,选用对生长环境较为敏感的L929成纤细胞在材料浸提液中的生长和传代情况,分析了织物电极的生物兼容性,分别比较不同材料浸提液对细胞形态和增殖率的影响,计算该种材料的细胞毒性。由生物兼容性实验可知,本文制备的织物电极细胞毒性呈2级,符合医疗体外测试材料的标准。从激光共聚焦显微镜CLSM中观察的织物电极浸提液中的细胞核、细胞膜以及细胞骨架呈健康状态,织物电极浸提液中生长的细胞的呈梭形且增殖率稳定变大。本文设计的织物电极不具有毒性,具有良好的生物兼容性,满足医疗体外材料的要求。