Gondolkodó protézistől a beton újrahasznosításáig - Mérnökök és orvosok kutatási-innovációs együttműködése a Pécsi Tudományegyetemen
Pécsi Tudományegyetem
2020.06.09. 14:02
A leginnovatívabb mérnöki és orvosi szakterületek tudását egyesítő, hosszú távú kutatási projektet indított útjára a Pécsi Tudományegyetem. Testreszabott, mesterséges intelligenciával „tanított” művégtagok, háromdimenziós nyomtatással készülő csont- és porcpótlások vagy az elektromos készülékek által kibocsátott sugárzások hatásának mérése – csak néhány ízelítő a kutatott területek közül. A Tématerületi Kiválósági Programban a hétköznapi életminőségünket javító és a betegek gyógyulási esélyeit növelő fejlesztéseken mérnökök és orvosok közösen dolgoznak.
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 csapásiránya a műszaki és informatikai megoldások orvostudományi alkalmazása és az emberek életminőségét javító technológiák keresése.
A szerteágazó kutatások egyik csomópontja a rendkívül sokoldalúan felhasználható háromdimenziós nyomtatás. A legígéretesebb fejlesztések közé tartozik egy úttörő végtagprotézis, az Ember Arm projekt. Ez 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.
Egy másik, kimondottan ígéretes terület a bioprinting avagy szövetnyomtatás. A mesterségesen előállított emberi szövettenyészetek gyakorlati haszna óriási a klinikai alkalmazásban és a kutatásban is. Lehet velük betegségeket modellezni, gyógyszerkutatáshoz kapcsolódó toxikológiai vizsgálatokat végezni, sőt a betegekbe beültethető csont- és porcpótlások is készíthetők.
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.
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.