19
Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez Škrlec za izobraževalne namene Predstavitev v okviru „Stičišča znanosti in gospodarstvabionika

Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 2: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 3: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 4: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 5: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 6: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

Vsadki v človeškem telesu in brezžično električno napajanje

Page 7: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

Vsadki in vrste, ter oblike stimulacij

CardioMEMS Miniature Implantable Wireless Sensors

Human-Implantable VeriChip

Page 8: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 9: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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.

Page 10: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

Sufisticirana bionska nožna proteza

Umetna koža izdelana s 3D tiskanjem

Bionika

Umetna trebušna slinavka

Nano piezo generatorji za napajanje vsadkov

Page 11: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 12: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 13: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

Različni vsadki: Srčni spodbujevalniki, difibrilatorji, možganski stimulatorji, stimulatorji mišic, želodca in drugih organov …….

Page 17: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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

Page 19: Predstavitev projekta bionski človekvsp.scptuj.si/wp-content/uploads/Predstavitev-projekta... · 2016. 9. 21. · Predstavitev projekta bionski človek Predstavitev pripravil: Janez

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