Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... ·...
Transcript of Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... ·...
Predstavitev projekta bionski človek
Predstavitev pripravil: Janez Škrlec
za izobraževalne namene Predstavitev v okviru „Stičišča znanosti in gospodarstva“
bionika
Projekt bionski človek, za izobraževalne namene
1. Idejni načrt, analiza stanja v svetu na področju razvoja bionskega človeka in inteligentnih naprav 2. Priprava strokovnih gradiv, analiza možnosti izdelave, izbira finančno sprejemljivega modela 3. Predstavitev bionske lutke z vsadki, senzorji, komunikatorji, bionsko roko in nožno protezo 4. Priprava in izdelava kompleksnega digitalnega modela bionskega človeka 5. Priprava natančno izdelanega 3D modela za tiskanje in izdelavo posameznih gradnikov 6. Tiskanje in vgradnja umetnih organov, ki bodo posebej natisnjeni in obdelani 7. Natančna izdelava fluidnega in mikrofluidnega sistema (kot kardiovaskularnega sistema) 8. Vgradnja vsadkov, senzorjev, komunikacijskih in diagnostičnih sistemov 9. Namestitev bionske roke in povezave z upravljalnimi in nadzornimi sistemi 10. Namestitev prave bionske noge in povezava z upravljalnimi sistemi 11. Zaključek prve faze izgradnje bionskega človeka in podrobna ocena, evalvacija in analiza projekta
12. Začetek druge faze , podrobna presoja izvedljivosti in kompleksnosti sistema 13. Razvoj kompleksnega modela bionskega človeka, izdelava natančnega načrta in izdelava finančnega plana 14. Prijava na Javni razpis za finančna sredstva in formiranje konzorcija 15. Izdelava 3D modela, tiskanje s posebnimi materiali 16. Integracija vsadkov, senzorjev, komunikatorjev, sistema za napajanje in drugo.. 17. Izdelava testnega in simulacijskega sistema 18. Integracija obeh bionskih rok in nog. 19. Izdelava in vgradnja inteligentnega sistema delovanja za nazor vsem vsadkov, senzorjev, protez in drugo.. 20. Zaključek projekta, evalvacija in iskanje potencialnih kupcev za dokončan izdelek
Prva faza projekta
Vmesne faze projekta, presoje, evalvacije bodo vodilo razvoja bionskega človeka do uporabnega izdelka. V vmesnih fazah se bodo sprejemale pomembne odločitve o zahtevnostni stopnji projekta, uporabi materialov, kvaliteti in zahtevnosti vgrajenih vsadkov, senzorjev in drugih komponent.
Druga faza projekta
Razvojni projekt bionskega človeka za izobraževalne namene bodočih inženirjev bionike
Vstavljeni različni vsadki, senzorji, kontrolni sistemi, bionska ročna proteza , slušni vsadek, bionično oko, možganski čip, nožna proteza, stimulator nožnih mišic z elektrodami, inzulinska črpalka, merilni sistem tlaka, digitalni tatoo in drugo, ……
Idejni vodja projekta: Janez Škrlec Sodelujoči: Andrej Žužek (INTRI), Robert Harb, dr. Martin Terbuc, Mag. Darja Harb in drugi.
razvojno okolje razvojno okolje
Bionski človek za izobraževalne namene, idejni prikaz
Bionska roka
Možganski vsadki - nevrostimulatorji
srčni defibilator
Srčni spodbujevalnik
Ušesni vsadek
Bionsko oko
Nano piezo generatorji električne energije za napajanje vsadkov
Nevro stimulator za hrbtenjačo
Vsadek za zdravljenje inkontinence
Vsadek za stimulacijo mišic
Slušni aparat
Inzulinska črpalka
Brezžično napajanje vsadkov
Bionic hand Bionska roka Nožna proteza
Predstavitev pripravil: Janez Škrlec
Komunikacijski modul
Vgradnja vsadkov, senzorjev in umetnih organov, ki bodo kot deljive enote
ICD vsadek
Srčni spodbujevalec
Inzulinska črpalka
Gastric stimulator
Nevrostimulator hrbtenjače
Umetni organi
Alfa črpalka
Brezžično napajanje vsadkov
Inkontinenčni vsadek
V predelu glave so: slušni vsadek, bionski očesni vsadek, DBS
stimulator in nevro stimulator
Demo prikaz
Vsadki v človeškem telesu in brezžično električno napajanje
Vsadki in vrste, ter oblike stimulacij
CardioMEMS Miniature Implantable Wireless Sensors
Human-Implantable VeriChip
Ilustrativna skica
Nalepljen elektronski tatu
komunikator
Mali komunikator
sondi
Možganski čip
Bionični očesni čip
Bionična roka
Umetna noga tri elektrode za (foot drop stimulator)
Projekt bionski človek za izobraževalne namene
Merilec pritiska spinal cord stimulator (SCS) Stimulator hrbtenjače
Bionične umetne mišice
Organi na čipu
Če smo mikročipe, ki omogočajo detekcijo, analizo in drugo obravnavo bioloških substanc na mikročipu imenovali Laboratorij na čipu, sedaj nove sisteme, ki omogočajo analizo delovanja le dela organizma, imenujemo Organi na čipu. Tehnologije „organi na čipu“ so namenjene predvsem testiranju zdravil in ugotavljanju učinkov. V bistvu govorimo o miniaturnih modelih človeških organov, ki že povzročajo revolucijo na področju medicinskih raziskav in odkrivanju ustreznih zdravil. Raziskovalcem omogočajo videnje bioloških mehanizmov na do zdaj ne mogoč način. Do danes so na čipu uspešno naredili modele pljuč, jeter, srca, kostnega mozga, roženice in drugih organov. Naprave so male in najpogosteje velike le nekaj centimetrov, narejene iz fleksibilnih prozornih polimerov. Celice znotraj čipa so lahko razporejene tako, da simulirajo točno določeno strukturo tkiva in replicirajo nekaj ključnih funkcij delovanja posameznega organa. Tako lahko skozi simuliran organ spustijo bakterije in opazujejo odzive.
Sufisticirana bionska nožna proteza
Umetna koža izdelana s 3D tiskanjem
Bionika
Umetna trebušna slinavka
Nano piezo generatorji za napajanje vsadkov
Spodbujevalec srca (pacemaker) in cardioverter defibrilator sta lahko združena v eno napravo kot vsadek, lahko sta pa seveda povsem ločeni napravi
Prikaz nove generacije nanostim spodbujevalnika vir: St. Jude Medical
Velikostna primerjava
Senzorji za medicinski monitoring Spodbujevalec srca (pacemaker) in cardioverter defibrilator sta lahko združena v eno napravo kot vsadek, lahko sta pa seveda povsem ločeni napravi
Klasični in mikro
Različni vsadki: Srčni spodbujevalniki, difibrilatorji, možganski stimulatorji, stimulatorji mišic, želodca in drugih organov …….
Notranjost tipičnega vsadka, tiskanina, elektronska vezja in drugi elementi
Shema srčnega spodbujevalnika
defibrilator
vsadki
Tiskanina vsadka
Alfa črpalka
Alfa črpalni sistem se kirurško vstavi, za stalno odstranjevanje tekočine, ki se kopičijo v trebuhu zaradi jetrne ciroze (ascitesa). Naprava črpa tekočino iz trebušne votline v mehur, kjer se izloča preko običajnega uriniranja.
Vsadki
Brezžično upravljanje z bionsko roko
Prikaz celotnega sistema bionske
roke
možganski vsadek
Sistem za procesiranje organov na čipu bionska leča
umetno srce
hipokampus
Neuro čip
Zajemanje možganskih signalov: aktivnost lahko merimo na več načinov, z elektrodami danimi na lobanji ali na površini možganov ali znotraj samega možganskega tkiva.
Vsadek, ki spremlja nastajanje maščob
v krvi in uravnavanje dozira biološke sestavine
Elektronski tatuji lahko imajo zelo pomembne funkcije
Idejni vodja projekta bionskega človeka za izobraževalne namene:
Janez Škrlec, Razvoja raziskovalna dejavnost Sodelujoči v projektu: Andrej Žužek, podjetje INTRI d.o.o Rober Harb, Visoka strokovna šola za bioniko na Ptuju Mag. Darja Harb Visoka strokovna šola za bioniko na Ptuju Dr. Martin Terbuc, Visoka strokovna šola za bioniko na Ptuju V projektu bodo sodelovali tudi drugi predstavniki, različnih inštitucij.
BIONIKA
Sejemska predstavitev MOS 2016
„Stičišče znanosti in gospodarstva“
bionika