Inżynieria Biomedyczna

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, Connecticut Mikroskopy optyczne istnieją od wieków i chociaż osiągnęły teoretyczne ograniczenie rozdzielczości dziesiątki lat temu, nowy sprzęt i techniki, takie jak konfokalne i cyfrowe przetwarzanie obrazu, stworzyły nowe nisze w dziedzinie obrazowania optycznego. Najlepsze mikroskopy optyczne mają zazwyczaj rozdzielczość do 200 nm w idealnych warunkach. Jednak...

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) to instrument, który wykorzystuje wiązkę elektronów do nieniszczącego obrazowania i charakteryzowania materiałów przewodzących w próżni. Analogicznie, wiązka elektronów jest dla SEM tym, czym światło jest dla mikroskopu optycznego. Różnica polega na tym, że mikroskop elektronowy daje obrazy o znacznie wyższej...

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Nanocząstki są coraz częściej wykorzystywane w badaniach nad celowanym dostarczaniem leków i kontrolowanym uwalnianiem leków. Podczas gdy większość z tych cząstek została opracowana jako cząstki polimerowe lub liposomalne ze względu na ich biokompatybilność, w obecnych badaniach istnieje tendencja w kierunku stosowania nanocząstek metalicznych i...

Źródło: Amelia R. Adelsperger, Evan H. Phillips i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Systemy ultrasonograficzne o wysokiej częstotliwości służą do pozyskiwania obrazów o wysokiej rozdzielczości. W tym miejscu zademonstrowane zostanie zastosowanie najnowocześniejszego systemu do obrazowania morfologii i hemodynamiki małych pulsacyjnych tętnic i żył występujących u myszy i szczurów. Ultradźwięki są stosunkowo niedrogą, przenośną i...

Źródło: Hannah L. Cebull1, Arvin H. Soepriatna1, John J. Boyle2 i Craig J. Goergen1 1Szkoła Inżynierii Biomedycznej Weldona, Uniwersytet Purdue, West Lafayette, Indiana 2Inżynieria mechaniczna i materiałoznawstwo, Uniwersytet Waszyngtoński w St. Louis, St Louis, Missouri Na mechaniczne zachowanie tkanek miękkich, takich jak naczynia krwionośne, skóra, ścięgna i inne narządy, duży wpływ ma ich skład elastyny i kolagenu, które zapewniają elastyczność i wytrzymałość. Orientacja włókien tych...

Źródło: Gurneet S. Sangha i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Tomografia fotoakustyczna (PAT) to nowa metoda obrazowania biomedycznego, która wykorzystuje fale akustyczne generowane przez światło do uzyskiwania informacji o składzie tkanki. PAT może być używany do obrazowania krwi i składników lipidowych, co jest przydatne w wielu różnych zastosowaniach, w tym w obrazowaniu układu sercowo-naczyniowego i nowotworów. Obecnie...

Źródło: Frederick W. Damen i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana W tym filmie pokazano, jak obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) o małym polu widzenia i małym otworze z monitorowaniem fizjologicznym pozyskuje bramkowane pętle kinowe mysiego układu sercowo-naczyniowego. Procedura ta stanowi podstawę do oceny funkcji lewej komory, wizualizacji sieci naczyniowych i ilościowego określenia ruchu narządów w wyniku...

Źródło: Joseph C. Muskat, Vitaliy L. Rayz i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Celem tego filmu jest opisanie najnowszych osiągnięć w symulacjach obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) opartych na unaczynieniu specyficznym dla pacjenta lub zwierzęcia. W tym przypadku stworzono segmentacje naczyń oparte na tematach, a przy użyciu kombinacji narzędzi open source i komercyjnych określono rozwiązanie numeryczne o wysokiej...

Źródło: Arvin H. Soepriatna1, Kelsey A. Bullens2 i Craig J. Goergen1 1 Szkoła Inżynierii Biomedycznej Weldona, Uniwersytet Purdue, West Lafayette, Indiana 2 Wydział Biochemii, Uniwersytet Purdue, West Lafayette, Indiana Obrazowanie fluorescencji w bliskiej podczerwieni (NIRF) to ekscytująca technika optyczna, która wykorzystuje sondy fluorescencyjne do wizualizacji złożonych zespołów biomolekularnych w tkankach. Obrazowanie NIRF ma wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi metodami...

Źródło: Hamna J. Qureshi i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana W tym miejscu podkreślimy kluczowe podobieństwa i różnice w nieinwazyjnych technikach pomiaru ciśnienia krwi między ludźmi a gryzoniami oraz zbadamy zasady inżynierii rządzącej ciśnieniem krwi. Omówione zostaną również zasady, które rządzą obecną technologią mankietów w celu uzyskania ciśnienia skurczowego i rozkurczowego. Dostępne na rynku mankiety, które łączą się...

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Elektrokardiograf to wykres rejestrowany przez zmiany potencjału elektrycznego zachodzące między elektrodami umieszczonymi na tułowiu pacjenta w celu zademonstrowania aktywności serca. Sygnał EKG śledzi rytm serca i wiele chorób serca, takich jak słaby przepływ krwi do serca i nieprawidłowości strukturalne. Potencjał czynnościowy wytwarzany przez skurcze...

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Od ponad 4000 lat szwy są stosowane jako interwencja medyczna. Najwcześniejsze zapisy wskazują, że len był biomateriałem z wyboru. Catgut, który jest używany do dziś, był podobno używany do leczenia gladiatorów około 150 roku n.e. Obecnie do szycia używa się wielu materiałów. Szwy są klasyfikowane ze względu na ich skład (naturalne lub syntetyczne) i...

Źródło: Peiman Shahbeigi-Roodposhti i Sina Shahbazmohamadi, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Connecticut, Storrs, Connecticut Mało znanym faktem jest, że odkrycie i (nieumyślne) użycie promieni rentgenowskich przyniosło pierwszą w historii Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Słynne zdjęcie rentgenowskie ręki żony doktora Röntgena z 1895 roku, które wywołało szok w środowisku naukowym, wygląda jak większość współczesnych medycznych zdjęć rentgenowskich 2D. Chociaż nie jest to...

Źródło: Lindsey K. Lepley1,2, Steven M. Davi1, Timothy A. Butterfield3,4 oraz Sina Shahbazmohamadi5, 1Wydział Kinezjologii, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT; 2Oddział Chirurgii Ortopedycznej, Centrum Zdrowia Uniwersytetu Connecticut, Farmington, CT; 3Wydział Nauk o Rehabilitacji, Uniwersytet Kentucky, Lexington, KY; 4Centrum Biologii Mięśni, Wydział Fizjologii, Uniwersytet Kentucky, Lexington, KY; 5Wydział Inżynierii Biomedycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT Uszkodzenie więzadła...

Źródło: Alycia G. Berman, James A. Schaber i Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana Tutaj pokażemy podstawy obrazowania tomografii komputerowej z emisją pojedynczych fotonów/tomografii komputerowej (SPECT/CT) na myszach. Technika ta polega na wstrzyknięciu radionuklidu myszy, zobrazowaniu zwierzęcia po jego rozprowadzeniu w całym ciele, a następnie zrekonstruowaniu wytworzonych obrazów w celu stworzenia wolumetrycznego zestawu...