Gondolkodó protézis és újrahasznosított beton

Mérnökök és orvosok kutatási-innovációs együttműködése a Pécsi Tudományegyetemen

A Pécsi Tudományegyetem a leginnovatívabb mérnöki és orvosi szakterületek tudását egyesítő, hosszú távú kutatási projektet indított útjára. A Tématerületi Kiválósági Programban mérnökök és orvosok közösen dolgoznak olyan, a hétköznapi életminőségünket javító és a betegek gyógyulási esélyeit növelő fejlesztéseken, mint testreszabott, mesterséges intelligenciával „tanított” művégtagok, háromdimenziós nyomtatással készülő csont- és porcpótlások vagy az elektromos készülékek által kibocsátott sugárzások hatásának mérése.

A XXI. századi tudományban az igazán komoly lépések megtételéhez már több szakterület szoros együttműködésére van szükség. Ez a felismerés hívta életre a Pécsi Tudományegyetem Tématerületi Kiválósági Programját, amelyben már működő és új kutatócsoportok szakterületeiket összehangolva keresik az orvosi és műszaki innováció új lehetőségeit. A Centre for Biomedical Engineering and Innovation névre keresztelt együttműködés két fő iránya a műszaki és informatikai megoldások orvostudományi alkalmazása és az emberek életminőségét javító technológiák keresése.

Ember Arm tanítható robotkéz (fotó: PTE)

Ember Arm projekt – 3D nyomtatott MI végtagprotézis

A szerteágazó kutatások egyik csomópontja a rendkívül sokoldalúan felhasználható háromdimenziós nyomtatás. A legígéretesebb fejlesztések közé tartozik egy úttörő végtagprotézis, az Ember Arm projekt, amely a betegre szabott, teljesen egyedi beállításokat ötvözi a gyors, olcsó és egyszerű gyártástechnológiával. A művégtagok váza és borítása 3D nyomtatással készül, így bármilyen méret és dizájn legyártható. Az eszköz ráadásul egy mesterséges intelligencián alapuló program segítségével tanítható – nem a betegnek kell megtanulnia, hogyan igazítsa izomműködését a protézis rögzített beállításaihoz, hanem utóbbi tanítható, használója viselkedési szokásainak figyelembevételével. Ennek köszönhetően egyszerűbb lesz a bonyolult alakú tárgyak megfogása és változatosabb mozgásformák végezhetők el.

Bioprinting laboratórium (fotó: PTE)

Bioprinting

Egy másik, kimondottan ígéretes terület a bioprinting, avagy szövetnyomtatás. A mesterségesen előállított emberi szövettenyészetek gyakorlati haszna óriási a klinikai alkalmazásban és a kutatásban egyaránt. Lehet velük betegségeket modellezni, gyógyszerkutatáshoz kapcsolódó toxikológiai vizsgálatokat végezni, sőt a betegekbe beültethető csont- és porcpótlások is készíthetők.

Elektromágneses zavarok vizsgálata (fotó: PTE)

Elektromos készülékek által kibocsátott sugárzások hatásának mérése

Egy mérnökcsoport a sugárzott elektromágneses zavarok mérésével foglalkozik. Lényegében minden, elektromos áramköröket tartalmazó berendezés kibocsát valamekkora sugárzást, ami hatással van a környezetében lévő többi eszközre. Ez a hatás többnyire észrevehetetlen, de például a nagy precizitást igénylő orvosi műszerek esetén minimális módosulásoknak is nagy jelentősége lehet. A kutatók ezért szabadtéren és úgynevezett GTEM cellákban, vagyis sugárzásmentes laboratóriumi térben is vizsgálnak elektromos berendezéseket. A megszerzett ismeretek kulcsfontosságúak lesznek az orvostechnikai eszközök jövőbeni fejlesztéséhez.

Anyag- és szerkezetanalitikai laboratórium (fotó: PTE)

Betonhulladékok újrahasznosítása

A fenntarthatóságot szolgáló innováció a betonhulladékok újrahasznosítását hatékonyabbá tevő anyagvizsgálati módszer kifejlesztése. A kutatások várható eredményeképpen lehetővé válik ennek az alapvetően rossz minőségű hulladéktípusnak a közvetlen ipari alkalmazása és ezzel együtt a piaci hasznosítása. Ezzel csökken a betonhulladék tárolásával járó környezeti terhelés és a gazdaságba való visszaforgatásával egyéb erőforrásokat is ki lehet váltani.

A Tématerületi Kiválósági Program egyik járulékos eredménye, hogy a pécsi egyetem akkreditáltatta a Biomedical Engineering mesterszintű egyetemi képzést a szakmai utánpótlás biztosítása érdekében. Az összesen tizenöt kutatócsoport pedig nem szigetszerűen működik, hanem aktívan kooperálnak egymással, hazai és külföldi egyetemekkel és az eredményeiket potenciálisan hasznosító vállalkozásokkal is.

Pécsi Tudományegyetem

Centre for Biomedical Engineering and Innovation

www.cbei.pte.hu