Διπλωματικές Εργασίες στο Εργαστήριο Εμβιομηχανικής και Συστημικής Βιολογίας


Προσφέρονται διεπιστημονικές διπλωματικές εργασίες στην βιοϊατρική τεχνολογία σε ένα ευρύ επιστημονικό φάσμα που μπορεί να συνδυάζει κατασκευές (micro και medium scale), υπολογιστικά θέματα, αυτοματισμούς, και πειραματικές (βιολογικές) διεργασίες. Κατά την διάρκεια της διπλωματική σας θα συνεργαστείτε με ερευνητές πολλών ειδικοτήτων (MM, HMMY, XM, ηλεκτρονικούς, προγραμματιστές, βιολόγους, χημικούς και ιατρούς). Οι διπλωματικές και τα project του εργαστηρίου προσφέρουν γνώσεις πάνω σε εμβιομηχανική, ανάλυση σήματος, συστημική βιολογία, σχεδίαση ιατρικών συσκευών και bioMEMs κτλ και σας δίνουν πρόσβαση στην εκμάθηση της χρήσης state-of-the-art εξοπλισμού του εργαστηρίου.

Για την ανάληψη διπλωματικής απαραίτητο είναι:

  • Ελάχιστη διάρκεια διπλωματικής 9 μήνες. Για συμμετοχή σε επιστημονική δημοσίευση απαιτούνται >9 μήνες
  • Καθημερινή παρουσία στο εργαστήριο (εκτός από την περίοδο της εξεταστικής και μαθημάτων)
  • Συμμετοχή στα εβδομαδιαία lab meetings

Η έρευνα περιλαμβάνει και την συνεργασία με γνωστές εταιρίες και ιδρύματα του εξωτερικού. Παρακαλώ στείλτε email στο leo[at]mail.ntua.gr ή επισκεφτείτε τον κ. Λεωνίδα Αλεξόπουλου στο γραφείο 301 στο κτίριο Ε.
Οι διπλωματικές εργασίες καλύπτουν 4 κύριους γνωστικούς τομείς:
  1. Κατασκευαστικός: σχεδιασμός και κατασκευή διατάξεων και μηχανημάτων που σχετίζονται με την βιοϊατρική έρευνα, και την ιατρική
  2. Υπολογιστικός: μοντελοποίηση βιολογικών συστημάτων, ανάπτυξη αλγορίθμων για την επεξεργασία πολύπλοκων σημάτων από βιολογικά πειράματα
  3. Βιολογικός: σχεδιασμός και εκτέλεση βιολογικών πειραμάτων για την μελέτη της φυσιολογίας (υγιής οργανισμός), της παθολογίας (άρρωστος οργανισμός), και του τρόπου λειτουργίας των φαρμάκων
  4. Βιοϋλικά: σχεδιασμός και κατασκευή βιοϋλικών για εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής και μελέτης βιολογικών συστημάτων

Η γνώση βιολογίας δεν είναι αναγκαίο προαπαιτούμενο για ενδιαφερόμενους φοιτητές του Ε.Μ.Π. Οι φοιτητές όμως ενθαρρύνονται να μάθουν βιολογία κατά την διάρκεια της διπλωματικής τους ώστε να έχουν ιδία αντίληψη της σημασίας της δουλειάς τους.




Ενδεικτικά Προτεινόμενα Θέματα:



Θέμα: Sample X Automation
samplex.png
Περιγραφή: Develop and implement hardware and software for the development stage controls of a sample preparation platform for ELISA assays.
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε:
Motor controls, LabView, I/O controllers, Thermoelectric element controls, Machine States and Transitions.
Λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: Visual Studio, LabView, MatLab.




1.png
Θέμα:Ανάπτυξη λογισμικού για την real time μέτρηση των μηχανικών ιδιοτήτων του χόνδρου.
Περιγραφή: Ανάπτυξη GUI που θα επιτρέπει την online παρακολούθηση πειραμάτων μέτρησης μηχανικών ιδιοτήτων
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: βασικές αρχές προγραμματισμού σε GUI σε C#(ή άλλο), όπως επίσης και γνώση arduino και βασικές γνώσεις ηλεκτρονικών.
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: Visual Studio, LabView, MatLab.




Untitled.png
Θέμα:Εργαστηριακή αξιολόγηση πειραματικής διάταξης μέτρησης μηχανικών ιδιοτήτων του χόνδρου.
Περιγραφή: Πραγματοποίηση βιολογικών πειραμάτων ταυτόχρονης μέτρησης 24 δειγμάτων χόνδρου και χαρακτηρισμός πειραματικής διάταξης.
Κύριος Τομέας: Βιολογικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: εργασία σε βιολογικό εργαστήριο, σχεδιασμός και εκτέλεση πειραμάτων, διαδιακασίες βαθμονόμησης και αξιολόγησης απόδοσης πειραματικών διατάξεων.
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: LabView, MatLab.




Θέμα:Αναβάθμιση διάταξης ταυτόχρονης μέτρησης δειγμάτων χόνδρου.
Περιγραφή: Εξέλλιξη και αναβάθμιση της διάταξης ταυτόχρονης μέτρησης 24 δειγμάτων χόνδρου.
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: Μελέτη, ανάπτυξη και κατασκευή μηχανολογικών και ηλεκτρονικών συστημάτων.
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: Solidworks, Visual Studio, Arduino IDE, DesignSpark, LabView, MatLab.




2.jpg
Θέμα: Ανάπτυξη αυτόματης πλατφόρμας σάρωσης 2 αξόνων για μικροσκόποιο
Περιγραφή: Σχεδιασμός και κατασκευής μιας X-Y πλατφόρμας ακριβείας που θα χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση βιολογικών δειγμάτων σε μικροσκόπειο φθορισμού.
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: Μελέτη, ανάπτυξη και κατασκευή μηχανολογικών και ηλεκτρονικών συστημάτων.
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: Solidworks, Visual Studio, Arduino IDE, DesignSpark, LabView, MatLab.




Θέμα:Μοντελοποίηση μηχανικής φθοράς χόνδρου
Περιγραφή: προσδιορισμός Μηχανικών Ιδιοτήτων χόνδρου με τη χρήση μεθόδων πεπερασμένων στοιχείων
Κύριος Τομέας: Υπολογιστικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: βασικές αρχές tissue engineering και biomechanics, όπως επίσης και γνώση μεθόδων πεπερασμένων στοιχείων και εμβιομηχανικής
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: ABAQUS/ANSYS, MatLab.




Θέμα: Προσομοίωση αρθρίτιδας στο εργαστήριο (in-vitro)
Περιγραφή: καλλιέργειας ιστού χόνδρου μέσα σε βιοϋλικά με στόχο την αναπαραγωγή των συνθηκών της αρθρίτιδας σε περιβάλλον εργαστηρίου
Κύριος Τομέας: Βιολογικός, Βιοϋλικά
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: βασικές αρχές βιολογίας, ιστομηχανικής (tissue engineering), κατασκευή βιοϋλικών, assay development
Τεχνικές που θα χρησιμοποιηθούν: Καλλιέργειες κυττάρων/χόνδρου, βιολογικές μετρήσεις.



tecanEVO150.jpg
Θέμα: Αυτοματοποίηση βιολογικών πειραμάτων
Περιγραφή: Αυτοματοποίηση βιολογικών και βιοχημικών πρωτοκόλλων με τη χρήση του βιοιατρικού ρομπότ tecan evo 150
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός, Βιολογικός
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: βασικές αρχές biological assays και bioautomation, όπως επίσης και γνώση Προγραμματισμού και αυτοματοποίησης βιολογικών πρωτοκόλλων
λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: SolidWorks, Matlab, LabView, TECAN




collscaffold.jpgFreezeDryDiagram.jpg
Θέμα: Μοντελοποίηση κατασκευής πορώδων βιοϋλικών κολλαγόνου μέσω λυοφιλοποίησης
Περιγραφή: Η λυοφιλοποίηση (freeze-drying) είναι μια διαδικασία μέσω της οποίας μπορούν να παραχθούν πορώδη βιουλικά. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η κατάστρωση ενός υπολογιστικού μοντέλου που θα προβλέπει τις ιδιότητες των παραγώμενων βιοϋλικών από κολλαγόνο Ι ως συνάρτηση της θερμικής κατεργασίας κατά την λυοφιλοποίηση.
Κύριος Τομέας: Υπολογιστικός, Βιοϋλικά
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: Μελέτη μεταφοράς θερμότητας και μάζας μέσω υπολογιστικών μεθόδων, μικροδομή των υλικών, λυοφιλοποίηση, εφαρμογές βιοϋλικών στην αναγεννητική ιατρική
Λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: ABAQUS/ANSYS, MatLab.




MoldAssembly20140718.png
Θέμα: Κατασκευή ενός θερμικά ελεγχόμενου καλουπιού για ελεγχόμενη κατασκευή πορώδων βιοϋλικών μέσω λυοφιλοποίησης
Περιγραφή: Η λυοφιλοποίηση (freeze-drying) είναι μια διαδικασία μέσω της οποίας μπορούν να παραχθούν πορώδη βιουλικά. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η κατασκευή ενός προηγμένου θερμικά ελεγχόμενου καλουπιού μέσω του οποίου θα παράγονται εύκολα πορώδη υλικά ελεγχόμενης δομής, τα οποία στην συνέχεια θα χρησιμοποοηθούν για την μελέτη σημαντικών βιολογικών διεργασιών (επούλωση πληγών, νευροβιολογία, καρκίνος)
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός, Βιοϋλικά
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: Σχεδιασμός και κατασκευή καλουπιών, έλεγχος θερμικών συστημάτων κλειστού βρόγχου, λυοφιλοποίηση, εφαρμογές βιοϋλικών στην αναγεννητική ιατρική
Λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: ΑRDUINO, Solidworks, MatLab.




infraredlaser.jpg
Θέμα: Kατασκευή πορώδων βιοϋλικών μέσω 3D printing
Περιγραφή: Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η κατασκευή του πρώτου πρωτοτύπου ενός νέου είδους 3D printer για κατασκευή βιοϋλικών
Κύριος Τομέας: Κατασκευαστικός, Βιοϋλικά
Γνώσεις που θα αποκτήσετε: Σχεδιασμός και κατασκευή μηχανών ακριβείας, έλεγχος κίνησης, οπτική και lasers, 3D printing
Λογισμικό που θα χρησιμοποιηθεί: ΑRDUINO, Solidworks, MatLab.