OPIS/  ZAKRES BADAŃ

 1.

Badania kliniczne i naukowe z wykorzystaniem technik obrazowych’ Rezonansu Magnetycznego (MRI). Specjalistyczne badania naukowe wykorzystujące zaawansowane techniki MRI w próbach lekowych, badaniach podstawowych czy próbach klinicznych:

• Czynnościowy rezonans magnetyczny (fMRI) w polu skanera Discovery MR750w 3.0T z możliwością prezentacji oraz rejestracja bodźców multimedialnych oraz odpowiedzi badanej osoby z wykorzystaniem systemu NNL oraz oprogramowani Presentation
• Łączone pomiary czynności elektrycznej EEG i fMRI 64 - kanałowy system do rejestracji EEG SynAmps RT. Dzięki zastosowaniu kompatybilnego z technologią MR czepka Quick-Cap oraz synchronizacji zegarów EEG i skanera MR mozliwość jednoczesnej rejestrację EEG-fMRI.
• Techniki obrazowania dyfuzji do pomiarów strukturalnych jak i perfuzyjnych (IVIM)
• Obrazowanie podatności magnetycznej - QSM
• Rejestracja i analiza widm lokalizowanej spektroskopii MRS

• Planowanie i przeprowadzenie eksperymentów w zakresie modyfikacji genetycznej komórek:
  • budowanie wektorów lentiwirusowych, transdukcja komórek,
  • hodowli komórkowych
• Badania, analiza, przygotowanie raportu badań i interpretacja wyników badań prowadzonych z wykorzystaniem cytometrii przepływowej (cytometr BD FACSCanto II (3 lasery, 8 kolorów)), mikroskopii fluorescencyjnej, testy ELISA, RT-PCR etc.)
• Szkolenia i warsztaty na zamówienie (cytometria przepływowa)

• testy MTT
• cytometryczny test żywotności z jodkiem propidyny
• badanie stresu oksydacyjnego
• zdjęcia komórek w czasie trwania hodowli (SEM, mikroskop świetlny odwrócony)

Hybrydowy symulator układu oddechowego z wirtualnym pacjentem oddechowo-krążeniowym jako składnikiem numerycznym

- badania z wykorzystaniem cyfrowego modelu fizjologicznego układu oddechowego i układu krążenia

• testowanie nowej/modyfikowanej aparatury do wspomagania lub badania mechaniki układu oddechowego, takiej jak spirometry lub respiratory, lub ich ulepszonych części;
• porównywanie działania ww. aparatury różnych producentów w różnych stopniach choroby obturacyjnej lub restrykcyjnej płuc ;
• wpływ ww. aparatury na działanie układu krążenia w różnych stopniach ww. chorób;
• wykorzystanie w analizie skuteczności edukacji medycznej, np. umiejętności interpretacji wyników badania spirometrycznego.

Hybrydowy symulator układu sercowo-naczyniowego (symulator układu krążenia z pętlą sercową)

- badania z wykorzystaniem cyfrowego, numerycznego modelu fizjologicznego układu sercowo-naczyniowego oraz specjalnego interfejsu hydrauliczno-elektrycznego umożliwiającego wzajemne oddziaływanie w czasie rzeczywistym różnych medycznych urządzeń kardiologicznych i wspomnianego modelu.

• Stanowisko badawcze do mechanicznych systemów wspomagania krążenia (MCS).
• Narzędzie badawcze do badania fizjologii układu sercowo-płucnego i interakcji z MCS.
• Narzędzie edukacyjne do szkoleń i pokazów.

Symulator może symulować pacjenta ogólnego lub konkretnego w celu oceny m.in. algorytmy kontrolne MCS, ocena odpowiedzi hemodynamicznej dla zadanego zakresu parametrów MCS, demonstracja MCS dla studentów medycyny, techników VAD itp.

Fizjologiczny model zamkniętej pętli układu krążenia w czasie rzeczywistym obejmuje krążenie lewe/prawe serca, tętnice wieńcowe, układowe i płucne oraz krążenie żylne. Umożliwia symulację różnych stanów patofizjologicznych jak np.:

• Awaria lewej/prawej strony.
• Choroby zastawek.
• Nadciśnienie płucne/układowe
• Miażdżyca.
• Niestandardowe (specyficzne dla pacjenta, nietypowa hemodynamika itp.)!
• Dane symulacyjne (sygnały ciśnienia, przepływu, objętości w czasie) można rejestrować i eksportować do pliku. Symulacje można synchronizować z urządzeniami zewnętrznymi, takimi jak przepływomierze itp.

Symulator posiada 4 źródła ciśnienia do symulacji dynamicznych do 4 ciśnień w układzie sercowo-naczyniowym. Różne medyczne urządzenia sercowo-naczyniowe wymagają różnej ilości źródeł ciśnienia do podłączenia do symulatora, na przykład:

• Urządzenie wspomagające lewą/prawą komorę – 2 źródła ciśnienia.
• Urządzenie do wspomagania pracy obu komór lub całkowicie sztuczne serce – 4 źródła ciśnienia
• System ECMO – co najmniej 2 źródła ciśnienia.
• IABP – 2 lub 3 źródła ciśnienia.
• Sztuczny zawór – 2 źródła ciśnienia.
• Możliwa jest niestandardowa konfiguracja pod określone wymagania!

Hybrydowy symulator układu oddechowego

- badania z wykorzystaniem cyfrowego, numerycznego modelu fizjologicznego układu oddechowego oraz specjalnego interfejsu pneumatyczno-elektrycznego umożliwiającego wzajemne współdziałanie w czasie rzeczywistym różnych urządzeń oddechowych z ww. modelem. Symulator oparty jest na pneumatycznych, tłokowych źródłach przepływu.

Symulator może symulować pacjenta ogólnego lub konkretnego w celu oceny m.in. algorytmy sterowania RAD, ocena reakcji oddechowej dla zadanego zakresu parametrów RAD, demonstracja RAD dla studentów medycyny, inżynierów itp. Symulator ten można wykorzystać jako:

• Stanowisko do badań urządzeń wspomagających oddychanie (RAD)
• Narzędzie badawcze do badania fizjologii i interakcji z RADami.
• Narzędzie edukacyjne do szkoleń i pokazów.

Fizjologiczny model oddechowy w czasie rzeczywistym umożliwia symulację różnych stanów patofizjologicznych, takich jak na przykład:

• Obturacyjne zaburzenia wentylacji (np. POChP).
• Restrykcyjne zaburzenia wentylacji (np. ARDS).
• Niestandardowe (np. specyficzne dla pacjenta)!

Dane symulacyjne (sygnały ciśnienia, przepływu, objętości w czasie) można rejestrować i eksportować do pliku. Symulacje można synchronizować ze sprzętem zewnętrznym, takim jak przepływomierze, monitory pacjenta itp.
Symulator można skonfigurować tak, aby symulował zarówno pacjentów dorosłych, jak i dzieci i noworodki. Możliwe są przykładowe zastosowania:

• Oddychanie spontaniczne podczas wentylacji mechanicznej
• Manewry spirometryczne do badania spirometrów.
• Można przywrócić wcześniej zarejestrowaną krzywą oddechową.
• Interakcja z modelem układu sercowo-naczyniowego.
• Możliwa jest niestandardowa konfiguracja pod konkretne wymagania!

Nanoszenie past i cieczy na podłoża z tworzyw sztucznych (w formie płytek czy folii), ze szkła, metali, materiałów półprzewodnikowych (krzemu i innych):

• podłoża o maksymalnych wymiarach 260 mm × 260 mm o dowolnych kształtach, maksymalna wielkość pojedynczego wzoru do wykonania w jednej operacji 260 mm × 140 mm
• maksymalna grubość podłoża do 60 mm
• nanoszenie cieczy (roztworów wodnych i organicznych), past o szerokim zakresie lepkości, także zawierających cząstki stałe i chemicznie reaktywnych, np. roztworów materiałów chemoczułych (polimerowe membrany jonoselektywne, pasty używane w sitodruku, kleje, powłoki izolacyjne i wiele innych)
• możliwość sporządzenia na miejscu mieszanin o krótkim czasie przydatności do dozowania
• dla cieczy i past o niskiej lepkości pozbawionych cząstek stałych możliwe także dozowanie bezkontaktowe w postaci kropli o objętości nanolitrowej (punktowo oraz tworzenie złożonych wzorów)
• dozowanie punktowe oraz rysowanie złożonych wzorów geometrycznych (możliwość tworzenia wzorów od podstaw, kopiowania z wydruku lub próbki oraz importu plików w formacie .dxf)
• możliwość utwardzania nanoszonych materiałów w temperaturze do 200°C (regulacja temperatury z dokładnością do 1°C)
• tworzenie struktur wielowarstwowych złożonych z różnych materiałów
• wysoka rozdzielczość i powtarzalność procesu
• możliwe wykonanie zarówno pojedynczych egzemplarzy jak i małych serii obiektów za pomocą tego samego sprzętu

1. Otrzymywanie rusztowań do hodowli komórkowych z poliestrów i kopoliestrów, polieterosulfonu, polisulfonu i ew. innych materiałów. Możliwość otrzymania porów o zróżnicowanej porowatości średnicy zastępczej nawet do ok. 200 µm. Możliwe jest wykonanie w/w rusztowań na zlecenie – cena do uzgodnienia.
2. Immobilizacja materiału biologicznie aktywnego (w tym żywe komórki) w sferycznych mikro-matrycach z biopolimerów metoda elektrostatyczną.
3. Immobilizacja materiału biologicznie aktywnego (leki) w sferycznych mikro-matrycach z polimerow syntetycznych metoda elektrostatyczną.
4. Enkapsulacja materiału biologicznie aktywnego (w tym żywe komórki) w mikrokapsułkach polisacharydowo/polimerowych elektrostatyczna metoda jednoetapową.
5. Elektrostatyczne wytwarzanie włóknin z polimerów syntetycznych oraz immobilizacja w nich substancji biologicznie aktywnych.

• Liczba kapilar w pakiecie pojedynczym pakiecie do 1200 sztuk
• Punkt odcięcia do uzgodnienia w zakresie od 15 do 100 kDa. Średnica wewnętrzna od 300 do 600 µm.

 - analiza obrazów

- monitorowanie gojenia ran

Opracowanie modeli matematycznych wybranych układów fizjologicznych i ich zastosowanie w badaniach klinicznych i eksperymentalnych, oraz w analizach teoretycznych. W szczególności:

1. Rozkład i transport wody i substancji w organizmie, np. w czasie dializoterapii
2. Układ sercowo-naczyniowy
3. Fala pulsu w układzie tętniczym
4. Modelowanie wzrostu nowotworów i ich terapii
5. Analiza danych klinicznych i eksperymentalnych metodami statystycznymi i uczenia maszynowego
6. Wsparcie analityczne przy projektowaniu protokołów badań klinicznych