Modernizace laboratoří pro biomedicínské inženýrství
Příjemce:
České vysoké učení technické v Praze
Doba realizace:
1.6.2017 – 30.9.2022
Projekt byl podpořen celkovou dotací ve výši 31 847 568,05 Kč, z toho příspěvek EU činil 27 070 432,84 Kč.
„Cílem projektu BiomedLab je rozvoj kvalitní infrastruktury výzkumně zaměřeného doktorského studijního programu na Fakultě biomedicínského inženýrství, v souladu s potřebami identifikovanými v RIS3 strategii a strategii Českého vysokého učení technického v Praze. Důvodem realizace je zatraktivnění fakultní infrastruktury pro výzkum a vývoj v doktorském studijním programu Biomedicínské inženýrství, jeho výuce a následné podpoře lidských zdrojů, stejně tak jako zlepšení."
Peter Kneppo, prof. Ing. DrSc., dr. h. c., hlavní řešitel projektu
Cílem projektu je rozvoj kvalitní infrastruktury výzkumně zaměřeného doktorského studijního programu, můžete nám nastínit co fakultu vedlo k podání projektové žádosti, jaké identifikované potřeby financování řeší?
Fakulta biomedicínského inženýrství na Kladně Českého vysokého učení v Praze od jejích vzniku v roce 2005 postupně akreditovala bakalářský studijní program Biomedicínská technika, Biomedicínské inženýrství a doktorský studijní program Biomedicínská a klinická technika. Za finanční podpory rozvojových projektů ČVUT byly budovány příslušné výukové laboratoře. Prudký rozvoj biomedicínského inženýrství ve světě a také významnost jeho praktického využití jako interdisciplinárního oboru, který principy inženýrství aplikuje na řešení problémů biologie a medicíny vyžaduje neustále zkvalitňování a modernizaci laboratorního vybavení. Aplikace kvantitativních, analytických i integračních metod od molekulární úrovni až po celý organismus pro podporu pochopení základních biologických procesů, a hlavně pro vývoj inovačních přístupů, metod a přístrojů pro prevenci, diagnózu a terapii kromě nejnovějších teoretických metod není možná bez špičkových laboratoří. Jejich pořízení pro doktorský studijní program přesahuje možnosti ČVUT. Při návrhu projektu jsme se zaměřili jenom na několik perspektivních oblastí biomedicínského inženýrství, a to tkáňové inženýrství (laboratoře vývoje experimentálních zařízení a modulů pro biomedicínu, a průtokových systémů pro tkáňové inženýrství a orgánovou perfuzi), mikrovlnou techniku (laboratoře bioelektromagnetizmu, a analýzy, zpracování a modelování klinických a experimentálních signálů), plicní ventilaci (laboratoře měření a analýzy plynů v biomedicíně, a návrhu a vývoje inženýrských technologií pro anesteziologii a neodkladnou péči) a klinické inženýrství (laboratoře klinického inženýrství a managementu zdravotnické techniky, a mechaniky svalově-kosterního systému) s cílem modernizovat stávající vybavení laboratoří na světovou úroveň.
Projekt je tvořen čtyřmi funkčně provázanými aktivitami, můžete nám je stručně popsat? Jak realizace probíhá a v jaké je nyní fázi?
Klíčové aktivity jsou kromě řízení projektu administrace výběrových řízení, infrastrukturní zajištění výuky a zpřístupnění vysokoškolského prostředí. Aktivity jsou vzájemně provázané, teď se dokončují poslední výběrová řízení, infrastrukturní zajištění výuky pro dodané přístroje a zařízení je ukončeno a již probíhá poslední rozhodující aktivita, a to výuka doktorandů (v období pandemie COVID-19 to byla podpora doktorandů a studentů při práci na disertacích a studentských projektech).
Narazili jste na nějaké potíže nebo problémy související například s předpokládanými riziky?
Největší potíže, které bylo potřebné překonat, byly v období omezení výuky v průběhu epidemiologických opatření spojených s COVIDem-19.
Realizace projektu započala před čtyřmi lety, a ještě není u konce. Jsou již teď patrné výsledky práce na zatraktivnění fakultní infrastruktury a podmínek pro výuku? V žádosti zmiňujete, jak omezující nedostatečné vybavení pro doktorandy bylo, máte zpětnou vazbu o zlepšení situace?
Doktorandi, přijatí do nového studijního programu jsou v polovině studia, ještě není možné hodnotit kvalitu a efektivitu jejich studia. Očekáváme vyšší úroveň disertačních prací, a hlavně lepší uplatnění v praxi. Atraktivita modernizovaných laboratoří se projevila s vysokým zájmem studentů. Počet studentů, kteří využívají nově vybudovanou rozšířenou či modernizovanou infrastrukturu pro výzkumně zaměřený studijní program překročí plánované monitorovací indikátory. Ze zakoupených přístrojů a experimentálních zařízení po jejich instalaci řešitelé komplementárního projektu ve spolupráci s laboratorními techniky připravili pro výuku doktorandů a také vybraných bakalářských a magisterských studentů desítky nových výzkumně atraktivních moderních laboratorních cvičení pro výuku, ze kterých je potřebné vyzdvihnout hlavně např. Metody přípravy buněčného nosiče s využitím decelularizace tkání, 3D biotisku a nanovláken, Využití perfuzních systémů pro buněčnou a tkáňovou kultivaci, CAD a optimalizace pro aditivní výrobu a 3D tisk, optimalizace materiálových vlastností tisknutých polymerů, CAD a CAM pro třískové CNC obrábění materiálů, opracování materiálů pomocí CNC frézy a laseru, Návrh aplikátorů pro lokální hypertermii, Vytvoření individuální geometrie hlavy a mozku pacienta pro výpočet rozložení elektrického pole ve stimulované oblasti, Dynamic modeling of EM-induced neuronal activation inhibition & synchronization. Invazivní měření teploty během termoterapie optovláknovým teploměrem, Vliv plicní mechaniky na ventilační parametry, Monitorace pacienta v urgentní péči, Měření charakteristik senzoru průtoku, Vliv složení plynné směsi na přesnost měření etCO2 v pacientském okruhu, Využití siloměrných snímačů v biomedicínském inženýrství, Využití MoCap systému v biomedicínském inženýrství, Tvorba DES modelů pro modelování provozu zdravotnické techniky, Vyhodnocení klinické studie pro potřeby hodnocení zdravotnické techniky a klinického hodnocení a další.
Kromě využití přístrojového vybavení, jaké jsou další výstupy projektu? A jaké očekáváte do budoucna?
Modernizované a špičkové úrovně laboratorního vybavení vytvořilo nové možnosti publikačních výstupů v mezinárodních impaktovaných časopisech a na zapojení doktorandů pod vedením jejich školitelů do vědeckovýzkumných projektů GAČR, TAČR, AZV, Horizont 2020 a MŠMT Inter Excellence. Očekávaní – vyšší zájem o doktorské studium ve výzkumně zaměřeném programu Biomedicínské inženýrství, zvýšení zájmu o jeho absolventy ve výzkumných organizacích a v praxi.
Řekněte nám, prosím, něco málo o komplementaritě vůči jinému ESF projektu, která je v projektu zmíněna.
Při přípravě komplementárního projektu „Biomedicínským inženýrstvím pro znalostní ekonomiku“ jsme si stanovili za cíl připravit výzkumně zaměřený doktorský studijní program unikátní svoji náplni v celosvětovém meřítku. Proto jsme oslovili zahraniční a domácí odborníky s cílem získat jejich názory na perspektivní oblasti výzkumu v biomedicínském inženýrství a také výrobce/dovozce zdravotnické techniky a získali jejich názory na potřeby praxe. Takým způsobem se povedlo koncipovat doktorský studijní program s výraznou účasti zahraničních odborníků a s koncepcí absolvování laboratorních cvičení k zvýšení praktických dovedností absolventů. Aktivity tvorba a rozvoj výzkumně zaměřeného studijního programu Biomedicínské inženýrství a podpora Ph.D. studentů je přímo propojena s aktivity infrastrukturní zajištění výuky a zpřístupnění vysokoškolského prostředí.
Chtěl byste dodat ještě něco, co v rozhovoru nezaznělo?
Jenom poděkovat všem za týmovou práci a efektivní spolupráci.
Děkujeme za rozhovor!
Cílem výzvy je rozvoj kvalitní infrastruktury výzkumně zaměřených studijních programů v souladu s potřebami identifikovanými v RIS3 strategii a strategii zapojené vysoké školy, z důvodů zatraktivnění zázemí pro VaV ve výuce a následně podpory lidských zdrojů a zlepšení podmínek vzdělávání spojené s výzkumem. Výzkumně zaměřeným studijním programem se rozumí doktorský studijní program.
Zdroj fotografií: projektový archiv