Сви знамо да је светлост, поред ваздуха и воде један од три извора живота на Земљи. Али да светлост може да лечи и на који начин, то зна, млад, талентован студентски тим, састављен од студената мастер и докторских студија биомедицинског инжењерства на Машинском факултету у Београду. Они су BMI/ZeptoHyperTech и раде на развоју иновативних производа у области биомедицинског инжењерства, намењених унапређењу здравља и квалитета живота. Тим су подржали Катедра за Биомедицинско инжењерство Машинског факултета и BMI/ZeptoHyperTech, иновативна компанија ZEPTER INTERNATIONAL.
У фокусу истраживања су квалитет ваздуха, воде, хране, динамичке активности човека… Развијају идеје које иду у корак са светским технолошким трендовима. Тренутно раде на раном октивању канцера и меланома помоћу светлости, терапијским ефектима светлости, утицају негативног УВ и плавог зрачења, унапређењу постојећих пречистача ваздуха и воде, побољшању процеса спемања хране, конструкцији разних врста кревета за болеснике, као и различитим ортопедским помагалима.
Главно полазиште у истраживањима је премиса да су људи електромагнетна бића, односно бића светлости. Човек без ваздуха не може дуже од пет минута, без воде 12 дана, без хране 48 дана, али без светлости (електромагнетизма) не може ни један тренутак. С друге стране, да би организам функционисао оптимално, потребно је да фотони, кванти светлости, буду уређени као и биомолекули у организму, односно, да се „препознају на први поглед“.
Међутим, Сунце има два лица: оно је наш највећи пријатељ али често и веома опасни непријатељ, нарочито због УВ и високо енергетског плавог светла. С друге стране, плави део спектра је доминантан и код вештачких (дифузних) извора светлости. Ту на сцену ступа Фулерен, молекул састављен од 60 атома угљеника, који светлосним фотонима даје ново уређење и прерсподелу енергије. Тако настаје светлост новог квалитета – Хиперхармонизована светлост. Ова светлост има моћ да препозна себи сличне биомолекуле, биоструктуре и биопроцесе и хармонизује процесе у организму, тј. поремећене враћа у ормалне природне токове.
Примењујући ова сазнања, ови млади талентовани људи су само у неколико последњих месеци развили четири иновативна производа.
Тesla Hyperlight Eyewear наочаре са фулеренским сочивом је производ на чијем развоју ради Мијат Лалић, докторант биомедицинског инжењерства.
„Ове наочаре не само да штите од штетног дела спектра природног Сунчевог зрачења, већ се израђују и за употребу на затвореном где штите од негативних ефеката који имају вештачки извори светлости. Захваљујући управо присуству фулерена у сочивима, оне не само да позитивно утичу на вид, већ и на концентрацију, памћење, пажњу и помажу да се достигне оптимални перформанс у тренуцима изузетног менталног напрезања, што их чини јединственим у односу на остала доступна оптичка помагала“, истиче наш саговорник.
Рад на једном оваквом производу доноси много изазова. Према Мијатовим речима највећи изазов у овом тренутку је оптимизација процеса производње да се одговарајућим премазима сочива добије оптимална филтрација светлости, као и оптимално затамњење.
Милица Пауновић Миличић, мастер инжењер биомедицине је радила истраживања Карактеризације Биоптрон колор филтера, што је била и тема њеног мастер рада. У својој мастер тези представила је два експеримента. Један се односио на категоризацију Биоптрон колор филтере, који су коришћени са фулеренским филтером и без њега, док је други пратио промене на кожи пре и после третмана колор филтерима.
„Ово истраживање је веома значајно, јер смо уочили велике разлике у карактеристикама филтера Биоптрон лампе током интеракције с линеарно поларизованом и интеракције с дифузном светлошћу. Такође, уочили смо да линеарно поларизована светлост у односу на дифузна светлост у интеракцији са фулеренским филтером даје много боље резултате. Ово сазнање пружа много нових истраживачки изазова како код инжењера тако и код лекара“, наводи Милица.
Проф. Ђуро Коруга са делом BMI/ZeptoHyperTech тима
Џепни стерилизатор
Пандемија корона вируса донела је нову стварност људима широм света. Замислите шта би сваком од нас значило да, у сваком тренутку, уз себе, има џепни стерилизатор који елиминише вирусе и бактерије. Управо на томе ради BMI/ZeptoHyperTech, а у овом пројекту учествује и Ивана Живковић, студент мастер студија.
Реч је развоју UVC стерилизатора, који се може носити у торби или џепу и омогућити стерилизацију било које мање површине, у било којем тренутку. „Уређај је намењен лекарима, медицинским радницима, као и људима у свакодневном животу. Захваљујући високој енергији УВЦ фотона, која разграђује ДНА и РНК бактерија и вируса, могуће је спречити ширење бактерија и вируса, као и њихово уништавање. Било да се користе у јавном превозу, на радним површинама у канцеларијама/радном окружењу, у школи, домаћинству, ови уређаји свакако дају додатни осећај сигурности,“ каже Ивана.
Идејно решење уређаја за стерилизацију са УВЦ лампама и УВЦ Лед диодама је завршено, а развијен је и модел УВЦ Лед стерилизатора. Највећи изазов за тим био је сам дизајн уређаја, односно креирање модела који ће задовољити габаритне мере, комфорност, ергономију и функционалност.
Неуронске мреже и машинско учење у дијагностици
Докторант Валентина Матовић, представила је пројект Неинвазивне дијагностике концентрације глукозе у крви, анемије и уремије код пацијената на хемодијализи и хемодијафилтрацији, уз помоћ машинског учења и вештачких неуронских мрежа, као и спектросопије као метода предвиђања стања пацијената.
„Велики проблем савремене медицине је што се и даље ослања на инвазивне технике узорковања и детекције, које су веома непријатне и болне за пацијенте, а при томе су веома скупе и обављају се само једном месечно. Уз помоћ скенирања отпадног дијализата и машинског учења за педвиђање нивоа параметара поменутих биохемијских узорака крви, лекари би у реалном времену имали информацију о стању пацијената на хемодијализи, наводи Валентина.
Милица Вуксановић, студенткиња мастер студија ради на унапређењу ОМИС уређаја за рану дијагностку канцера епителних ткива (коже, грлића материце, дебелог црева, усне дупље и других ткива).
„Принцип рада уређаја за Опто Магнетну Имиџинг Спектроскопију (ОМИС) заснива се на интеракцији две врсте светлости (дифузне и поларизоване) и биолошких ткива. Прецизније, на интеракцији беле дифузне и беле поларизоване рефлектоване светлости са валентним електронима и међумолекуларним везама у узорку. Предност ове у односу на друге дијагностичке методе је у томе што има способност детектовања парамагнетних и дијамагнетних својстава испитиване материје, која су значајно битнија и прецизнија када је у питању откривање квантних стања биолошких макромолекула која су и најодговорнија за промене у ткиву“, објашњава Милица.
Циљ модификације уређаја је прелазак са класичних ЛЕД на СМД електронику и смањење постојће конструкције, што ће омогућити лакше повезивање са рачунаром и омогућити конформни рад лекара. „Реинжењеринг електронског система је свакако највећи изазов овог пројекта, али после тога уређај ће бити знатно ефикаснији и лакши за употребу“, наглашава наша саговорница.
Иновације за чистији ваздух, бистрију воду и здраву храну
Поред светлости, за здравље људи су важни и квалитет ваздуха који дишу, квалитет воде коју пију, али и нутритивна вредност хране. Млади истраживачи у BMI/ZeptoHyperTech тиму посвећно раде на пројекту антиоксидације хране током саме припреме, што се постиже пропуштањем слабе струје кроз посуђе у којем се припрема храна.
„Иновација на којој тренутно радимо је термоелектрични генератор. Он је у виду мале плочице и пројектован је да генерише струју на основу температуре. То се постиже тако што се једна страна плочице загрева а друга држи на почетној температури. Што је већа разлика између температура то је и струја већа“ објашњава Боривоје Протић, студент основних студија на БМИ.
Стефан Костић и Стефан Таричић, раде на модификацији Therapy Air iOn уређају. То је високо ефикасни пречишћивач и јонизатор ваздуха, који ради на принципу петостепене филтрације, односно садржи антистатички, антибактеријски, хепа и антиалергијски филтер, као и филтер од активног угља. Како наводе наши саговорници, уређај елиминише 99.99 % штетних честица из ваздуха као што су најситније честице прашине укључујући и гриње, микробе,токсине, вирусе и бактерије. Ефикасно елиминише и вирусе које се преносе капљичним путем, као што је САРС-КоВ-2 односно Корона вирус, што је потврђено и сертификатом немачке Gui-lab у априлу ове године.
„О модификацији уређаја размишљамо у два основна правца. Један је решење које би се уклопило у већ постојеће унутрашње кућиште у коме су смештени и филтери, али би у том случају били ограничени простором. С друге стране, израдом већег кућишта добијамо широк спектар могућности и флексибилности за даље модификације“, истичу ови млади талентовани студенти.
Млади истраживачи BMI/ ZeptoHyperTech-a, развили су и веома компактан УВЦ аква филтер за пречишћавање воде који може да се угради у већ постојеће пречишћиваче воде или да се користи независно.
„Вода, протиче кроз филтер, долази у контакт са УВЦ светлошћу, која разара генетски материјал микроорганизама и тако их уништава. При томе вода нема контакт ни са једним делом филтера, већ пролази кроз црево од специјалног ФЕП (Fluorinated ethylene propylene) материјала, који је спирално намотан око УВЦ лампе, ради што дужег задржавања воде. На тај начин добијамо воду апсолутно безбедну за пиће“, наводи Томислав Пурић, који учествује у овом пројекту.
Иновације производа у фунцији здравља и лепоте
BMI/ZeptoHyperTech тим поред иновација уређаја, у области биомедицинског инжењерства, ради и на унапређењу козметичких производа, па поред унапређења здравља раде и на унапређењу лепоте. Њихова иновативна делатност у овој области су нано производи на бази модификованог фулререна и честица нано злата и нано сребра који своју примену, осим у козметичким производима, имају и у медицини. Једног дана ови производи могли би да постану помоћна медицинска средства. На овим пројектима раде Александра Драгичевић, докторант на БМИ и Зорана Јовић, студент мастер студија на БМИ.
„Да су наставници и истраживачи у НаноЛаб-у Машинског факултета, остварили велики напредак у овој области, говори и податак да је примена ових производа, на захтев компаније ZEPTER INTERNATIONAL, одобрена од стране Европске комисије за бедбедност производа. Поред тога, добили смо и позив Европског конзорцијума (фирми и универзитета) да будемо део њиховог тима и да у октобру конкуришемо за пројекат ЕУ у оквиру програма 2020“, наводе наше саговорнице.
(Извор: Машински факултет)