Careers prospects for current students at the Bioinstrumentation and Nanomedicine laboratory

Transcripción

1 Careers prospects for current students at the Bioinstrumentation and Nanomedicine laboratory Caracterización y medidas experimentales de un nuevo prototipo de nanotecnología hipertérmica contra el cáncer (varios proyectos) MENTOR: José Javier Serrano Olmedo SUMMARY: 1. El objetivo de este proyecto consiste en realizar la caracterización térmica de un nuevo prototipo de hipertermia magnética ya existente, así como en diseñar y llevar a cabo una serie de procesos experimentales que permitan validar la técnica, que incluyen los ensayos de biocompatibilidad y mortandad inducidas en células tumorales. El proyecto se realiza en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica, y en colaboración con el Centro de Electrónica Industrial de la UPM. 2. El objetivo es el diseño y realización de pruebas experimentales en modelos animales (ratones) que permitan validar el sistema de hipertermia óptica ya existente desarrollado en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica, para así optimizar los parámetros del sistema y diseñar una tecnología efectiva que a medio/largo plazo pueda utilizarse en la práctica clínica. El proyecto se realiza en colaboración con Instituto Ramón y Cajal del CSIC. 3. El objetivo de este proyecto se centra conseguir mayores porcentajes de muerte celular en la aplicación de técnicas de hipertermia óptica, gracias a modificaciones y mejoras a implementar sobre un sistema ya desarrollado en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica, desde los puntos de vista mecánico, óptico y biológico. 4. El objetivo es la mejora del sistema de inducción de daño celular mecánicamente mediante nanopartículas magnéticas. Mediane el uso de fuertas magnéticas de baja frecuencia es posible desestabilizar las células cancerígenas sin los efectos secundarios derivados de la alta frecuencia de los equipos convencionales. El proyecto consiste en desarrollar un módulo de aislamiento térmico de muestras de cultivos celulares a prueba. CONDITIONS: estudiante de grado o posgrado que necesita realizar el correspondiente trabajo final de titulación, con conocimientos de electrónica y de física, iniciativa (proactividad), capacidad de trabajo en equipo, motivación científica. 400 euros/mes, tiempo parcial, seis meses, prorrogables según Desarrollo de una herramienta para la selección de ventanas temporales sin artefactos en señales biomédicas obtenidas en equipos clínicos operativos en la UCI pediátrica del HULP de Madrid MENTOR: Joan Riera Banal/José Javier Serrano Olmedo SUMMARY: Desarrollar una herramienta para la detección de ventanas libres de ruido y artefactos de distintas señales biomédicas procedentes de la UCI de neonatos del Hospital Universitario Ramón y Cajal, utilizando distintos criterios para asegurar dicha condición. Esta herramienta permitirá la obtención de señales fiables como base para la investigación llevada a cabo en el Hospital Universitario La Paz. Se programará un toolbox en matlab para la visualización y selección automática de ventanas mediante distintos parámetros y su posterior exportación. El proyecto se realiza en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica,

2 CONDITIONS: titulado superior realizando máster de ingeniería biomédica o asimilable con intensos conocimientos de electrónica y procesado de señal, iniciativa (proactividad), capacidad de trabajo en equipo, motivación científica beca a tiempo completo a partir de marzo por anualidades prorrogables. Cátedra INDRA-Fundación Adeco de Tecnologías accesibles: Desarrollo de herramientas de realidad virtual y realidad aumentada para la integración laboral de personas discapacitadas visualmente SUMMARY: Para mejorar la independencia de las personas ciegas dentro de su entorno laboral, se plantea el uso de un nuevo concepto de realidad aumentada mirada electrónica o e-sight, que proporcionara al trabajador la información relevante sobre del estado del contexto físico que le rodea en tiempo real y sobre sucesos físicamente alejados, pero que forman parte del contexto directo en el que el trabajador se desenvuelve durante su actividad laboral. El desarrollo propuesto consta de varios proyectos, con los cuales se realizará una plataforma de realidad virtual que sirva como demostrador del concepto y como vehículo para la interacción con usuarios finales cuya experiencia pueda servir para mejorar el diseño de las interfaces del futuro sistema real. biomédica, etc. Se valorará la experiencia en programación de realidad virtual (juegos) y de móviles para android. 400 euros/mes, tiempo parcial, seis meses, prorrogables según Validación de un sistema de audiometría objetiva SUMMARY: Objetivo: validar un prototipo de un sistema de medida de la pérdida de audición que mide de forma autónoma, sin necesitar de la colaboración del paciente. Aplicación: Las técnicas actuales son subjetivas, necesitan de la declaración del paciente de que oye o no oye tonos de distintas frecuencias. Esto no vale para niños muy pequeños o para simuladores, por ejemplo. El diagnóstico precoz de la incapacidad o deficiencia auditiva en bebés, hoy imposible, es esencial para la aplicación de audífonos que les permitan un desarrollo normal desde el nacimiento. Metodología: mejorar el prototipo actualmente disponible en el laboratorio y participar en pruebas en hospitales y residencias geriátricas para toma de medidas y comparación con los resultados de los equipos convencionales. 400 euros/mes, tiempo parcial, seis meses, prorrogables según Desarrollo de un sistema de test objetivo del dolor (Quantitative Sensory Testing, QST) SUMMARY: Son varios proyectos, cada uno afronta una parte del sistema electromecánico. Objetivo: desarrollar un prototipo de un sistema pendiente de patente que implementa las 13 pruebas del QST, estándar internacional para valoración del dolor neuropático. Aplicación: la valoración del dolor es hoy muy dependiente del operador, por lo que un equipo automatizado permitiría obtener resultados mucho más comparables entre instituciones clínicas, y por tanto dar lugar a una mejor comprensión de cada caso y de la enfermedad en general, permitiendo diagnósticos más certeros, y consecuentemente terapias más adecuadas. Metodología: se desarrollarán varios dispositivos: un emulador software del sistema automático, y distintos elementos electromecánicos que implementan distintos elementos del sistema.

3 CONDITIONS: estudiantes de grado o posgrado de ingeniería electrónica, de telecomunicación o informática. 400 euros/mes, tiempo parcial, seis meses, prorrogables según Desarrollo de dispositivos detectores de bacterias SUMMARY: El objetivo es desarrollar biosensores para detectar microorganismos en concentraciones muy pequeñas en muestras in vitro, que tengan a la vez una elevada sensibilidad, y un coste de fabricación muy barato (low-cost biosensors), de modo que su uso pueda generalizarse mucho tanto en zonas en desarrollo con enfermedades infecciosas endémicas como para la detección de contaminación bacteriana de alimentos en la cadena de distribución alimentaria. Se trata de varios proyectos, cada uno con una tecnología que permite una aproximación diferente: balanzas de cuarzo que explotan o dielectroforesis. En ambos casos se combinan estas tecnologías tradicionales con nantechnología para mejorar la sensibilidad final. 400 euros/mes, tiempo parcial, seis meses, prorrogables según resultados, pero dependiente de acuerdos en curso. Simulador de un monitor no invasivo de glucemia intersticial SUMMARY: El objetivo es cuantificar la concentración de glucosa intersticial de forma continua (cada pocos minutos) y no invasiva mediante una técnica óptica. Para ello se modificará un dispositivo ya existente que simula la interacción de la luz con un phantoma de piel. Se debe evaluar la calidad del sistema logrado que incluye procesado de las señales de forma que se haga avanza el prototipo actualmente disponible en el laboratorio. Sistema detector de escaras SUMMARY: Objetivo: Detección precoz de úlceras de posición en pacientes encamados con poca movilidad. Aplicación: Simplificar para reducir el número de escaras en personas dependientes (ancianos, parapléjicos) para la mejora de su calidad de vida. Metodología: Estudio de las propiedades de la absorción de la luz en piel pre-ulcerosa y diseño y prueba de un prototipo. Dosímetro de posición de cuerpo SUMMARY: Objetivo: Registro del tiempo que el cuerpo de una persona en cama permanece en posiciones fijas. Aplicación: Simplificar para reducir el número de escaras en personas dependientes (ancianos, parapléjicos) para la mejora de su calidad de vida. Metodología: Diseño de un dispositivo basado en tecnología de acelerómetros MEMS y construcción de prototipo y pruebas de validación

4 Desarrollo de un simulador de presión arterial y su sistema de medida SUMMARY: Objetivo: Diseñar un prototipo de monitor de presión arterial portable compatible con la actividad física. Aplicación: Los sistemas actuales de medida de la presión arterial, si son portátiles y compatibles con la actividad física no son muy fiables, y si son fiables, son fijos, no móviles. Pero es muy importante contar con sistema móvil y fiable para uso por parte de personas con hipertensión. Metodología: Diseñar, construir y probar un sistema basado en el uso de ultrasonidos de alta frecuencia. El sistema no será probará con un fantoma de presión arterial como primer paso para un sensor realmente operativo. Diseño de un dispositivo ocular para mejora de la terapia de braquiterapia SUMMARY: Objetivo: Encontrar la estructura de campos magnéticos fijos o alternos para lograr recubrir con un ferrofluido patentado por el grupo de investigación estructuras que imiten la forma de los tumores de retina. Aplicación: Modificar el tratamiento actual de los tumores de retina para reducir los efectos secundarios de la braquiterapia y aumentar su eficacia. Metodología: Simular el movimiento de ferrofluidos patentados por el laboratorio y realizar un fantoma de tumor de retina para probar diseños. Sistema de cuantificación de imágenes MRI con agentes de contraste SUMMARY: Objetivo: Mejorar el software actual, que es un desarrollo del laboratorio. Aplicación: Cuantificar las imágenes por resonancia en las que se usaron agentes de contraste basado en nanopartículas magnéticas. Metodología: Modificar el programa actual, realizar pruebas de calibrado en equipos de MRI de investigación. Simulador de movimientos de partículas magnéticas en campos magnéticos alternos SUMMARY: Objetivo: una herramienta software que permita estimar el movimiento colectivo de nanopartículas magneticas en suspensión en fluidos viscosos, sometidas a la acción de campos magnéticos alternos de baja frecuencia y en un recipiente que puede estar fijo u oscilar. Esta herramienta permitirá comprender las medidas obtenidas con equipos de magnetometría en muestras líquidas, a partir de las cuales será posible desarrollar un nuevo tipo de sensores para la

5 detección de contaminación por nanopartículas magnéticas en tejidos, y de medida de propiedades mecánicas de fluidos biológicos. Metodología: mediante herramientas de cálculo (matlab, etc.) se desarrollarán programas que implementan por métodos de diferencias finitas, la trajectoria de partículas aisladas. La agregación de múltiples simulaciones generará los datos estadísticos que son el objetivo a lograr. Diseño de una microantena para MRI intraoperatorio MENTOR: JOSE JAVIER SERRANO OLMEDO/RODOLFO MAESTRE SUMMARY: Objetivo: Desarrollar bobinas receptoras MRI integradas en el gastroscopio o endoscopio compatible con la tecnología de resonancia magnética. Aplicación: Observación de tumores en personas In vivo, a las cuales se les inserta un endoscopio con una antena MRI por el orificio natural del cuerpo humano. Metodología: Simulación, diseño, desarrollo y pruebas de las antenas MRI, verificando su funcionamiento en imágenes RM, realizando pruebas en un Phantom o In vitro con animales, mediante la técnica de imágenes RM potenciada en T1 y T2 con una matriz de 192x256 ó 256x56 con 4 o 5mm de grosor y FOV =11 a 13cm. El proyecto se realiza en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica, CONDITIONS: estudiante de grado o posgrado que necesita realizar el correspondiente trabajo final de titulación, con conocimientos de electrónica y de física, iniciativa (proactividad), capacidad de trabajo en equipo, motivación científica.