Departamentul de Bioinginerie si Biotehnologieamm/Platforma/BIOINGTEH.pdfperioada de pregatire doctorala Dispozitive medicale pentru recuperarea sau compensarea unor deficietnte organice

Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti

Departamentul de Bioinginerie si Biotehnologie

BIOINGTEHPLATFORMA INTERDISCIPLINARA

BIOINGINERIE - BIOTEHNOLOGIE

CERCETARE, DEZVOLTARE SI FORMARE

PROFESIONALA

BIOINGTEHBIOENGINEERING - BIOTECHNOLOGY

AN INTERDISCIPLINARY PROGRAM OF

RESEARCH, DEVELOPMENT AND

PROFESSIONAL EDUCATION

Martie 2007 UPB-DBB BIOINGTEH 2

DBBDBB

DBB - promotorul BIOINGTEH

Promotorul platformei este Departamentul deBioinginerie si Biotehnologie (DBB), structur nouînfiin a în Universitatea POLITEHNICA Bucure ti (2002),cu scopul explicit de a dezvolta si perfectiona programe demasterat cu o durat de 2 ani, pe baz de credite europenetransferabile, in domeniile Biomedical, Biomateriale,Biotehnologie.

Programele de masterat au un profund caractertransdiciplinar; se adreseaza absolventilor de studiisuperioare din

Invatamantul ingineresc de lunga durata

Invatamantul neingineresc: medical, stiinte exacte (matematica,fizica, chimie) si stiinte ale vietii (biologie)


DBBDBB

BIOINGTEH - Program inter- si pluridisciplinar,bazat pe Inginerie, Biologie si Stiinte medicale

Obiectivele BIOINGTEH

Educatie profesionala in Bioinginerie si Biotehnologie

Echilibru intre educatie si realitatea pietii muncii

Componentele BIOINGTEH

Educatie - Cercetare - Inovare

Infrastructura

Resursa umana

Orientarea spre cerintele si realitatea pietii muncii


DBBDBB

BIOINGTEH: Educatie - Cercetare - Inovare

1. Formare prin cercetare si formare profesionalacontinua prin programe de master si doctoratinterdisciplinare in domeniile Bioinginerie –Biotehnologie

2. Formarea transdisciplinara intre specialistii dindomenii ingineresti, medicina, biologie, biotehnologie

3. Valorificarea cercetarii in parteneriat cu IMM-uri sientitati din domeniul aplicatiilor Bioinginerie –Biotehnologie


DBBDBB

BIOINGTEH - Infrastructura

5 laboratoare noi, in suprafata totala de 245 mp

14 laboratoare existente in curs de modernizare, cu osuprafata totala de 1925 mp.

Sediu central DBB intr-un spatiu reabilitat, corpul EGlaboratorul “Interactiuni camp-substanta”, corpul EG

laboratorul “Fenomene de interfata” se dezvolta in doualocatii – Polizu, corpul R si noul local JK 004

Echipamentele achizitionate sunt complementare celor dejaexistente sau in curs de achizitie (prin programe CEEX, deinfrastructura, in derulare sau recent castigate).


DBBDBB

BIOINGTEH - Resursa umana

Echipa BIOINGTEH cuprinde 99 de membri:

60 doctori: 33 profesori, 21 conducatori de

doctorat si 36 doctoranzi.

BIOINGTEH organizeaza 5 programe de master,

in care sunt antrenati 140 studenti

BIOINGTEH ofera instruire si altor programe de

masterat, scoli doctorale, studii post universitare

de scurta si medie durata.


DBBDBB

Prezentarea BIOINGTEH


DBBDBB

1. Obiectivele BIOINGTEHa) Generale

b) Strategice

2. Programea) Educatie

b) Cercetare

c) Formare profesionala

3. Dotare - infrastructura

4. Organizare

5. Resurse umane


DBBDBB

1. OBIECTIVELE BIOINGTEH

a) generale

b) strategice


DBBDBB

1.a Obiectivele generale BIOINGTEH

Educatie, Cercetare, Inovare

Formarea prin cercetare si formarea profesionala continua prin:

programe de masterat si doctorat interdisciplinare in domeniile

Bioinginerie - Biotehnologie

compatibilitate cu universitati europene de referinta

Formarea transdiciplinara intre specialistii din domenii ingineresti

si alte domenii ca medicina, biologie, sisteme biotehnologice

Valorificarea cercetarii in parteneriat cu IMM-uri si unitati din

domeniul Bioinginerie – Biotehnologie

dezvoltarea si testarea unor dispozitive medicale

transferul acestora catre sectorul beneficiar

crearea consortiilor si accesul la platformele tehnologice europene


DBBDBB

1.b Obiectivele Strategice BIOINGTEH

Cresterea capacitatii UPB de integrare in Aria Europeana a Cercetarii siEducatiei prin:

crearea unor programe de masterat inter- si transdisciplinare pe baza decredite europene transferabile

dezvoltarea de doctorate inclusiv in cotutela si accesul la retelele de DoctoratEuropene

Cresterea proeminentei stiintifice a Platformei BIOINGTEH UPB prin:

performanta in cercetarea de excelenta

acordare la cerintele societatii bazate pe cunoastere

Asigurarea resurselor umane pentru educatie si cercetare prin:

dezvoltarea unor noi programe inter- si transdisciplinare de master si doctorat

o noua conceptie, bazata pe formarea individuala a competentelor

promovarea instruirii pe echipamente moderne, de inalta performantaasigurata si prin infrasctructura noii platforme


DBBDBB


b) Strategice

2.2. ProgramePrograme

a)a) EducatieEducatie

b)b) CercetareCercetare

c)c) Formare profesionalaFormare profesionala


4. Organizare

5. Resurse umane


DBBDBB

Educatie

BIOINGTEH coordoneaza activitati de formare profesionala prin cercetare,didactice i de instruire în domeniile Biomedical, Biomateriale,Biotehnologii la nivel de:

masterat (1.5 si 2 ani) cu si fara taxa

doctorat cu i f r frecven , inclusiv în cotutel , cu IOD-uri din ar ispeciali ti din str in tate

calific ri/recalific ri postuniversitare de scurt durat , invatamant la distanta

La programele de formare DBB participa cadre didactice si cercetatori din

17 catedre din 9 facultati ale UPB

2 departamente ale UPB

3 universitati (UMF, Universitatea din Bucuresti, USAMV)

institute (INCDMF, FRGCIP, Inst. Virusologie, ISB)

clinici medicale (“Th. Burghele”, “Urgenta”, “Municipal”, “Bagdasar-Arseni”,“Foisor”)

cu care DBB are incheiate protocoale de cooperare


DBBDBB

Programe de masterat

DBB (4 semestre):Inginerie Medicala si CilinicaSubstante, Materiale, Sisteme BiocompatibileBiomaterialeBiotehnologie

ETTI (3 semestre):Electronica Medicala


DBBDBB

MasteratFacultatea /

Departamentul, laboratorul

Numele programului, cursului, laboratorului, etc. – rolul

Tipul programului Grupul tinta, observatii

Inginerie medicala si clinica (IMC)1

(programa este listata in anexa) Masterat, 2 ani, 20 s

Substante, sisteme si materiale

biocompatibile (SB) 1

(programa este listata in anexa)

Masterat, 2 ani, 20 s

Biomateriale (BM) 1


Biotehnologie (BT) 1


DBB e organizatorul acestor programe.

Absolventi de studii superioare: inginerie, biologie, UMF, universitate

Initiate in 2002

Cursurile pot fi urmate si de doctoranzi, in perioada de pregatire doctorala

Dispozitive medicale pentru recuperarea sau compensarea unor deficietnte organice sau functionale cf. listei CNAS

Postuniv., s. durata 6-12 sapt., 20 s

Medici specialisti in protezare Membri ai CNAS* Inst. de Recuperare a Fortei de Munca

Medici, Colegiul medicilor

Departamentul de

Bioinginerie si Biotehnologi e

Lab. Interactiuni camp – substanta (nou)

Lab. Fenomene de interfata

(nou )

Managementul cercetarii si manag ement industrial

Sisteme productive in biotehnologie Tehnici avansate in biotehnologie Ingineria enzimatica si ingineria proteinelor

Inginerie genetica si biologie moleculara Neurostiinte Imagistica medicala

Biostatistica Biologie celulara si histologie Management in i nginerie clinica si l egislatie

medicala

Cursuri si laboratoare masterat/doctorat, 2 an i,

20 studenti

Organizate de DBB cu sprijinul instituttilor partenere (UMF, Universitate, USAMV,

etc.)

Scoala d e electroneurofiziologie si

neuronavigatie – impreuna cu Societatea Romana de Neurochirurgie

Scurta durata, 1 sapt. Medici rezidenti neurochirurgi, neurologi,

ATI Initiat in 2001

Bioelectromagnetism

Modele numerice in ingineria biomedicla Achizitia si prelucrarea semnalelor biomedicale

Imagistica medicala

Cursuri si laboratoare

masterat/doctorat, 2 ani, 20 studenti

Masteratul IMC, oragnizat de DBB

Inginerie Electrica

Laboratoare:

Inginerie Electrica pentru Medicina

Modele Multifiz c e Modeling techniques in engineering Mathematical models & solution methods

Inverse problems, optimisation and design Appieid computational methods

Scoala doctorala Program FP6 – EST3, Marie Curie, organizator fac. IE

Dinamica biofluidelor Curs si laboratr

masterat/doctorat, 2 ani, 20 studenti

Masteratul IMC, oragnizat de DBB Energetica

Laboratoare: REOROM Nano si micro-fluidica Scoala doctorala

Program FP6 – EST3, Marie Curie,

organizator fac. IE

BCUM – TICEM Compatibilitatea electromagnetica, CEM Masterat, 1.5 ani, 12 s initiat in 2002

Sisteme informatice pt. aplicatii medicale Sisteme initeligente pt. aplicatii medicale

Cursuri si laboratoare masterat/doctorat, 2 ani, 20 studenti

Masteratul IMC la DBB Automatica si Calculatoare Laboratoare:

Sisteme inteligente si sisteme informatice pentru aplicatii

medicale

Aplicatii informatice in biotehnologii Bioetica, rel. contractuale, managementul resurselor umane


Masteratul BT la DBB

Instrumentatie virtuala medicala Sisteme complexe pentru terapie

Informatica medicala Sisteme hradware si s oftware in imagistica medicala

Transmiterea si prelucrarea informatiei in sisteme biologice Managementul calitatii si al resurselor umane

Cursuri si laboratoare masterat / doctorat

“Electronica si Inf ormatica Medicala, Masterat, 1.5 ani, 20 s, Ingineri; organizat

de fac. ETTI

Medical sensors and instrumentation Curs, lab. masterat / doctorat

Masterat “Bioinformatics”, 1.5 ani, Organizat de FILS

Ingineria Sistemelor de Calcul Masterat, 1.5 ani, 15 s Ingineri; organizat de fac. ETTI

Electronica si Informatica Medicala Studii doctorale

Absolventi studii superioare; organizator fac. ETT

Cooperare cu Univ. der Bundeswehr, Muenchen, Germania si Univ. Tehnica din Eindhoven, Olanda

Emergent Computation in N atural ComputingSystems: A b ridge between biology and technology

Systematic search for emergent computation in cellular automata and applications

Architectures and Algorithms for Natural

Computing

Cursuri doctorale Organizat de fac. ETTI, cooperare Technical University Darmstadt

Electronica, Telecomunicatii si

Tehnologia Informatiei

Laboratoare: Electronica si

Informatica Medicala

Prelucrarea Neliniara a Semnalelor

Sisteme de calcul de inspiratie neurala si biodinamica

neliniara

Electronica medicala Achizitia si prelucrarea semnalelor

biomedicale Biodinamica neliniara

Cursuri si laboratoare masterat/doctorat

Masteratul IMC, organizat de DBB

Facultatea / Departamentul,

laboratorul

Numele programului, cursului, laboratorului, etc. – rolul

Tipul programului Grupul tinta, observatii

Echilibru si dinamica miscarii umane Curs doctoral Mecanica si Mecatronica, org. de IMM

Dispozitivele Medicale destinate recuperarii sau compensarea unor deficien e organice

sau func ionale

Curs postuniversitar, domeniul "Protezare

umana”, 6 spatamani

Medicilor specialisti protezare, Casa Nationala de Asi g. Sanatate, cu

participarea firmei Otto Bock

Echipamente de protezare si ortezare Echipamente si pr oceduri de d iagnostic,

terapie si reabilitare medicala

Cursuri si laboratoare masterat/doctorat, 2 ani,

20 studenti

Masteratul IMC, organizat de DBB

Biomecanica si Biodinamica Cursuri si laboratoare masterat/doctorat, 2 ani,

20 studenti

Masteratele IMC+BM, organizate de DBB

Inginerie Mecanica

si Mecatronica Laboratoare:

Aparate Biomedicale

Biotribologie

Biotribologie Cursuri si laboratoare masterat/doctorat, 2 ani,

20 studenti

Masterat SB, organizate de DBB

Ingineria si Managementul

Sistemelor Tehnologice Laboratoare:

Biomecanica Tensometrie Fotoelasticitate

Incercari mecanice Eval. Materialelor

protetcie si

protezelo r

Biomecanica sistemelor osoase Aplicatii ale biomaterialelor – implante si

proteze Metode de calcul si tehnici experimentale


20 studenti Masteratele IMC+BM, organizate de DBB

Proiectarea materialelor avansate – Traian

Negrescu

Curs postuniversitar, 50

studenti martie – iunie, in fiecare an universitar,

Proprietatile fizice ale biomaterialelor Curs postuniversitar, 50 studenti

oct. – ian., in fiecare an universitar

Stiinta biomaterialelor metalice Designul biomaterialelor si implantelor Tehnici de analiza a structurii biomaterialelor

Metode moderne de investigare si testare a biomaterialelor Ingineria s uprafetelor in domeniul

biomaterialelor


Masteratul BM, organizat de DBB, din 2002

Stiinta si Ingineria

Materiale l o r Laboratoare: Biomateriale

Bocompatibilitate si biochimie

Microscopie

electronica Proprietati termofizice

ale materialelor Metalografie optica

cantitativa si calitativa

Difractometrie

Coroziune Analize

spectrometrice

Bazele materialelor metalice Ingineria implantelor soft

Ingineria implantelor hard


20 studenti Masteratul SB, organizat de DBB, din 2002

Stiinta biomaterialelor ceramice si compozite Stiinta materialelor polimerice

Procese la interfata implant-tesut


20 studenti

Masteratul BM, organizat de DBB, din 2002

Biomateiale ceramice Biomateriale polimerice

Bioelectrochimie si Biotermodinamica Metode avansate spectrochimice Biocompatibilitate

Sisteme cu eliberare controlata Degradarea biomaterialelor Adeziunea proteinelor si raspunsul celular


20 studenti

Masteratul SB, organizat de DBB, din 2002

Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor

Laboratoare: Mas. Spectro si

Electrochimice

Spectroscopie Aplicata

Eval. Rezist. la

coroziune a materialelor

Testare biomateriale

(nou, pentru DBB) Metode avansate spectrochimice de investigare a substan elor, materialelor i sistemelor biocompatibile


Microbilogie Industriala

Inginerie biochimica Biochimie tehnologica Complemente de inginerie biochimica si

inginerie metabolica Microbiologie aplicata in biotehnologii


Masteratul BT, organizat de DBB, din 2002

DBB:

coordoneaz activit ilestuden ilor proprii (master,postuniversitar)

colaboreaza cu facult ile UPBin coordonarea activit tilordidactice din domeniileBioinginerie i Biotehnologiecare se desf oara la nivelulfacult ilor, analizând periodicprogramele de înv mânt inivelul de predare aldisciplinelor de profil, încorela ie cu planurile deînv mânt ale facult ilor

desf oara activit i proprii decercetare stiintifica, sicolaboreaza cu facultatile UPBin activitati de cercetaretiin ific în domeniile

Bioingineriei i Biotehnologiei


DBBDBB

Cercetare

BIOINGTEH reuneste:

laboratoarele DBB (nou infiintate in cadrul platformei)

laboratoarele partenere din UPB

BIOINGTEH contribuie substantial la:

integrarea activitatii de cercetare stiintifica la nivelul UPB

stabilirea unor programe de cercetare de interes comun

Efortul de cercetare este asistat de utilizarea:

Laboratoarelor didactice si de cercetare

Bibliotecilor

Altor resurse specifice ale facult ilor partenere

Resursele proprii DBB, create prin BIOINGTEH.

DBB, promotorul BIOINGTEH, a contribuit la castigarea unui numarimportant de proiecte de cercetare in cadrul programelor nationaleRELANSIN, BIOTEH, MATNANTEH, CNCSIS, CALIST, in care DBB silaboratoarele partenere colaboreaza cu succes in rezolvarea unorteme de cercetare de Bioinginerie si Biotehnologie de interes national.


DBBDBB

Cercetare - programe actuale

Facultatea / Departamentul

Laboratoru l Programe de cercetare / forma r e

Interactiuni Camp-Substanta (nou)

Laboratoare partenere:

IEM, Inginerie Electrica pentru Medicina – Inginerie Electrica

MM, Modele Multifizice – Inginerie Electrica

REOROM – Energetica BCUM–TICEM – Energetica EIM, Electronica si Informatica Medicala –

Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia

Informatiei Spectroscopie Aplicata (Chimie Aplicata si

Stiinta Materialelor)

Microbiologie Industriala (Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor)

Biomateriale – SIM

• Interactiuni camp electromagnetic – substanta • Interatiuni lumina/laser – materie • Bioimagistica si terapie – fluorofori

• Flow Citometria – cercetare, biodetectie si investigatie clinica

• Inginerie tisulara si activarea cu lumina

• Bionanofotonica; investigatia biomateriale pentru aplicatii fotonice, materiale bioderivate, materiale bioinspirate

• Biomateriale nanostructurate pentru foto- si radioprotectie

• Evaluarea dimensiunii micro si nanoparticulelor

prin dispersia luminii (light scattering) • Microfluidica, fluide complexe, aplicatii in b io-

magneto(-electro)hidrodinamica: reologia fluidelor

complexe, miscari viscometrice si elongationale in campuri electrice si magnetice si/sau in atmosfere controlate; procese de transport cu si fara control

prin camp electric, magnetic • Electrofiziologie – experiment si modelare • Probleme directe si in verse in medicina;

modelare, simulare numerica • Procesarea datelor biomedicale

Departamentul de Bioinginerie si Biotehnologi e

Fenomene de Interfata (nou) Laboratoare partenere: Evaluarea rezistentei la coroziune a

materialelor cu implicatii in mediu si sanatate (Chimie Aplicata si Stiinta Materiale impreuna cu Stiinta si Ingineria Materialelor )

IEM, MM (Inginerie Electrica)

• Caracterizarea interfetelor de tip strat subtire,

grosime de film, proprietati cromatice, stabilitate termo-oxidativa

• Caracterizarea proprietatilor superficiale ale

filmelor si interfetelor, umectare, balanta lipofilhidrofil, unghi de racord

• Fenomene de adsorbtie la interfata

Inginerie Electrica IEM – Inginerie Electrica in Medicina MM – Modele multifizice

• Bioelectromagnetism • Procese de transport si i nteractiuni camp-

substanta in ingineria biomedicala • Emergenta structurala constructala in sisteme

naturale si artificiale

• Compatibilitate electromagnetica • Echipamente medicale; reabilitare

REOROM

• Interactiuni curgere camp-electromagnetic pentru

fluide incarcate cu micro si nano particule • Curgerea fluidelor complexe in microcanale si

retele capilare Energetica

BCUM – TICEM

• Monitorizarea campurilor electrice si magnetice de joasa frecventa in instalatiile de inalta tensiune

• Politici de management privind reducerea

impactului campului electromagnetic

Automatica si Calculatoare Sisteme Inteleigente si Sisteme informatice pentru aplicatii medicale

• Sisteme informationale in ingineria biomedicala • Sisteme inteligente pentru aplicatii biomedicale

Electronica, Telecomunicatii si

Tehnologia Informatiei

Electronica si Informatica Medicala Electronica si Informatica Medicala

Prelucrarea Neliniara a Semnalelor Sisteme de calcul de inspiratie naturala si

biodinamica neliniara

• Baze de date medicale multimodale • Analiza functiilor cerebrale

• Achiziti i si prelucrari avansate de date biomedicale uni- si multidimensionale

• Sisteme de calcul de inspiratie naturala

Aparate Biomedicale

• Echipamente si aparate medicale • Evaluarea computerizata a s itemului locomotor

uman • Evaluarea computerizata a sistemelor de

protezare Inginerie Mecanica si Mecatronica

Biotribologia protezelor articulare si studiul aderentei elementelor de protezare la os (nou)

Biotribologie • biolubrificatie • tribologia articulatiilor umane

• proteze articulare, fenomene de aderenta

Ingineria si Managementul

Sistemelor Tehnologice

Biomecanica Tensometrie

Fotoelasticitate Incercari mecanice Evaluarea materialelor protetice si

protezelor (nou)

• Biomecanica • Materiale avansate

Stiinta si Ingineria

Materialelor

Biomateriale

Biocompatibilitate si biochimie Microscopie electronica Proprietati termofizice ale materialelor

Metalografie optica cantitativa si calitativa Difractometrie Coroziune

Analize spectrometrice

• Fenomene de interfata tesut-implant

• Metode avansate de caracterizare a suprafetei biomaterialelor

• Metode de c aracterizare a structurii

biomaterialelor metalice • Analiza microscopica a explantelor • Determinarea proprietatilor termofizice ale

biomaterialelor • Evaluarea rezistentei la coroziune si a

biocompatibilitatii biomaterialelor metalice

Masuratori Spectro si Electrochimice

• Corelati i proprietati antioxidante (chemiluminescenta) – proprietat i redox (electrochimice)

• Tehnici spectrale (AAS, FTIR, RAMAN) de caracterizare a s uprafetelor tratate electrochimic (voltametrie ciclica, potentiometrie, etc)

• Spectroscopia de impedanta electrochimica in caracterizarea biomaterialelor pentru implanturi

Spectroscopie Aplicata

• Metode spectrale avansate de in vestigatie a

structuri i biomaterialelor , UV-VIS-NIR-FTIR-RAMAN-Fluorescenta, Chemiluminescenta

• Produse cosmetice cu principii active naturale cu

proprietat i antioxidante, fotoprotectoare si imunostimulatoare

• Metode in vitro pentru evaluarea Indicelui de

Protectie Solara (SPF)

Evaluarea rezistentei la coroziune a materialelor cu implicatii in mediu si

sanatate

• Rezistenta la coroziune a bioaliajelor acoperite electrochimic cu straturi bioinerte si bioactive

• Mecanisme de coroziune a bioalijelor

Testare biomateriale (nou, DBB)

• Evaluarea stabilitatii in fluide biologice a materialelor pentru implanturi

• El iberare de i oni in urme si sp eciatia unor elemente cu valenta variabila

• Corelatia speciatiei ionilor eliberati din bioaliaje

cu nivelul de toxicitate


Microbilogie Industriala

• procese biologice, transferul de ma sa si d e

energie • proceselor biologice aerobe • controlul avansat al proceselor biologice


DBBDBB

Formare profesionala

BIOINGTEH ofera instruire si pentru alte programede masterat (stiinte aplicate), scoli doctorale, studiipost universitare de scurta si medie durata

… (dl. Kostrakievici) …

…


DBBDBB


b) Strategice


b) Cercetare


3.3. Dotare, infrastructuraDotare, infrastructura

4. Organizare

5. Resurse umane


DBBDBB

Infrastructura BIOINGTEH

Laboratoarele DBBLaboratoarele partenere din UBPAcces la laboratorele din institutii partenere UPB


DBBDBB

Spatii, echipamente

Spa ii de cercetare

5 laboratoare noi, in suprafata totala de 245 mp

14 laboratoare existente, cu o suprafata de 1925 mp.

BIOINGTEH va dispunde de un sediu central intr-un spatiu nou,

reabilitat si amenajat in corpul EG, in care va functiona noul laborator

“Interactiuni camp-substanta”. Al doilea laborator nou, “Fenomene

de interfata”, se dezvolta in locatiile din R si JK

Baza materiala a laboratoarelor partenere

Echipa BIOINGTEH numara 99 persoane:60 doctori (33 profesori, 21 conducatori de doctorat)

36 doctoranzi

3 personal asociat


DBBDBB

Interactiuni camp - substantaFenomene de interfata

Laboratoarele DBB-BIOINGTEH


DBBDBB Laboratorul

“Interactiuni Camp-Substanta”

Studii si cercetari in domeniul interactiunilor dintre campurileelectromagnetice, termice, curgeri si materia vie:

Interactiuni camp electromagnetic – celule, testutdifuzia campului electromagnetic de joasa frecventa in medii biologice

fenomene naturale de electrofiziologie celulara pentru proiectarea si perfectionarea unorproceduri medicale de stimulare: pacing, stimularea cardiaca, stimularea electrica, magneticinterferentiala, recuperare si reabilitare neuro-musculara

patrunderea radiatiei electromagnetice (in principal microunde) in organismul uman, in conditii deexpunere necontrolate (de ex. aplicatii de tip wireless), sau in proceduri terapeutice (hipertermie,ablatie tumorala, regenerare tisulara de tip muscle-in-vein)

tehnici de imagistica si reconstructie

Interactiuni camp electromagnetic – curgere (biofluide)analiza reologica si curgerea (bio)fluidelor complexe in campuri magnetice si electrice; corelareareologiei sangelui cu evolutia tumorilor si tratamentelor efectuate

vizualizarea curgerii fluidelor prin retele capilare si micro-canale (aplicatii “lab-on-chip”)

distibutia dirijata si monitorizarea circulatiei in corp a substantelor chimice (medicamente,substante de contrast in imagistica, trasori, etc.)


DBBDBB Laboratorul

“Interactiuni Camp - Substanta”

• Interactiuni camp electromagnetic (radiatie luminoasadin spectrul vizibil) – testut

caracterizarea micro- si nanoparticulelor prin dispersia luminii

biomateriale nanostructurate pentru foto- si radioprotectie

Iinvestigatia biomaterialelor pentru aplicatii fotonice, materiale

bioderivate, materiale bioinspirate

• Interactiuni curgere - camp termic – tesuttransfer de caldura in sisteme biologice (procesele fiziologice naturale

sau stimulate, prin expunere la camp electromagnetic)

transformari biologice intervenite ca efect termic

invetigatie si vizualizare prin tehnici termografice


DBBDBB Laboratorul

“Fenomene de Interfata”

Studiul fenomenelor de interfatabiocompatibilitatea polimerilor, aliajelor metalice,ceramicelor poroase, a culturilor celulare

bioadeziunea polimerilor la tesuturi moi, modificarisuperficiale, moleculare, instabilitatii superficiale

interfete sol-gel, implant-tesut, etc.

Dezvoltarea si aplicarea unor tehnologii biomedicaleimplanturi

reconstructie tisulara

administrare localizata a medicatiei, etc.


DBBDBB

Laboratoare partenere UPB

Inginerie Electrica pentru Medicina (IE)REOROM (Energetica)… (IM)Biochimie (CASM)… (ETTI)… (SIM)…


DBBDBB

Facultatea

Inginerie Electrica

Laboratoarele

Inginerie Electrica pentru Medicina (IEM)

Modele Multifizice (MM)


DBBDBB

Colectivul laboratorului

• Prof. dr. ing. Alexandru M. MOREGA

• Prof. dr. ing. Costin CEPISCA

• Prof. dr. ing. Mihaela MOREGA

• Conf. dr. ing. Vasile MANOLIU

• S.l. dr. ing. Alina MACHEDON

• Drnd. Ing. Andrei NEGOIAS

• Drnd. Ing. Marius PANAIT

• Drnd. Ing. Laura MOGOS

• Drnd. Ing. Mihai CHETANColaboratori

• Prof. dr. Minerva MURARU - UMF Bucuresti, Spitalul Clinic COLTEA

• Prof. dr. ing. Radu CIUPA - UT Cluj-Napoca

• Dr. fiz. Mihaela ONU - Spitalul de Urologie Panduri, Bucuresti

• Conf. dr. fiz. Nicolae OPRITA - UP Bucuresti, facultatea ISB

• S.l. dr. Sonia HERMAN - UMF Bucuresti, Catedra de Biofizica

• Dr. Alexandru Dan CORLAN - UMF Bucuresti, Spitalul Clinic Universitar

• As. Dr. Corina HOMENTCOVSCHI - UMF Bucuresti, Spitalul Clinic COLTEA

• As. Dr. Anca POPESCU - UMF Bucuresti, Biofizica si Fiziologie

• Dr. ing. Daniel MOCANU - Philips Einthoven

• Dr. George VASILESCU - Spitalul Clinic BAGDASAR - ARSENI


DBBDBB Dotarea laboratorului:

Echipamente

- sistem de achizitie si procesare a semnalelor fiziologice, BIOPAC MP30

Tehnica de calcul

- retea de date Gigabit, 4 servere de aplicatie core 2 duo, dual processor

- 15 statii de lucru Apple si PC

Documentatie

- carti de specialitate (modelare numerica, fiziologie si anatomie, biofizica, bioelectromagnetism, analiza de semnal)

- colectii de reviste de specialitate: IEEE Biomedical Engineering, IEEE Electromagnetic Compatibility, IEEE Spectrum, IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine,

Biophotonics

- volume de lucrari de la conferinte si simpozioane de specialitate

- documentatie in format electronic (software multimedia ADAM Inc., colectii de imagini)

- documentatie tehnica pentru software si pentru echipamentele din laborator

Software

- modelare multifizica FEM (COMSOL Multiphysics), Matlab, Mathematica

- prelucrare de imagini (3D Slicer, SigmaScan), statistica medicala (MedCalc)

- analiza si prelucrare numerica de biosemnale (BSL Pro)


DBBDBB

EDUCATIE

- Bioelectromagnetism - anul I master, Departamentul de Bioinginerie si Biotehnologie,

Inginerie Medicala si Clinica (www.iem.pub.ro/~mihaela/cursuri)

- Modelare Numerica in Ingineria Medicala - anul II master, Departamentul de

Bioinginerie si Biotehnologie, Inginerie Medicala si Clinica

(http://cursuri.dbb.pub.ro/moodle)

- Bioelectromagnetism - anul IV Inginerie Electrica, Actionari in Bioinginerie(www.iem.pub.ro/~mihaela/cursuri)

- Actionari Electrice in Bioinginerie - anul IV Inginerie Electrica, Actionari in Bioinginerie

- Modelare in Probleme de Bioinginerie - anul V Inginerie Electrica, Actionari in Bioinginerie(http://cursuri.iem.pub.ro/moodle)

- Fenomene Bioelectrice - anul III, Stiinta si Ingineria Materialelor, Inginerie Medicala(www.iem.pub.ro/~mihaela/cursuri)

- Semnale bioelectrice - anul IV, Stiinta si Ingineria Materialelor, Inginerie Medicala

- Conversia Energiei - anul III, Stiinta si Ingineria Materialelor, Inginerie Medicala(http://cursuri.iem.pub.ro/moodle)

Discipline sustinute in cadrul laboratorului:


DBBDBB CERCETARE

Tematica:

- modelare numerica in expunerea umana la camp electromagnetic cu aplicatii medicale

(stimulare electrica si magnetica, hipertermie si coagulare cu microunde, ablatie cu laser)

- evaluarea expunerii necontrolate la camp electromagnetic (joasa frecventa si radio-

frecventa) in mediul de viata si profesional - modelare numerica, norme de limitare

- modelarea matematica a proceselor electrofiziologice (problema directa si inversa in

electrocardiografie, stimularea nervoasa si cardiaca)

- proiectarea unor echipamente electrice cu utilizare clinica

Contracte si granturi recente:1. “MODMATDIF – Modelare matematica in procese de difuzie”, CEEX 2005, tema PC-D11-PT25-136, 2005-2007

2. "EcoEM - Ecologie electromagnetica – caracterizarea surselor, diagnosticarea efectelor, prevenirea si

combaterea lor", CEEX 2005, tema PC-D06-PT10-464, 2005-2008

3. "Dozimetrie in domeniul microundelor pentru aplicatii in biologie si medicina", Grant CNCSIS, tip A, 2005-2007

4. “Modelarea numerica a proceselor fizice asociate materialelor multifunctionale si interactiunilor camp-substanta”

grant CNCSIS tip E, 2004.

5. “Proteza inteligenta de membru superior cu comanda mioelectrica”, RELANSIN 2156/2004

6. "Dispozitiv computerizat de precizie pentru recuperarea ortopedica a membrului superior", RELANSIN

2134/2004

7. "Modelarea campului electromagnetic in conditii specifice expunerii utilizatorilor de telefonie mobila", Grant

CNCSIS, tip A , 2002-2004

8. “Motor pentru echipament computerizat, de precizie, folosit in recuperarea articulara a membrului inferior” in

“Echipament computerizat, de precizie, folosit in recuperarea articulara a membrului inferior”, RELANSIN

1674/2003.

9. “Apoptoza în adenoamele hipofizare. Implicatii în progresia tumorala si terapie”, VIASAN, 2001-2002


DBBDBB

Analiza numerica a campului

electromagnetic si calculul

puterii absorbite in zona

expusa la radiatie

Reconstructia anatomica a capului

pe baza unor imagini CT si

generarea domeniului de calcul

pentru aplicarea FEM

Analiza conditiilor expunerii

utilizatorilor telefonului mobil

la microunde (0.9 si 1.8 GHz)

EXPUNEREA NECONTROLATA LA CAMP ELECTROMAGNETIC

INTERACTIUNI CAMP ELECTROMAGNETIC - SUBSTANTA


DBBDBB

HIPERTERMIE, COAGULARE si ABLATIE prin EXPUNERE la MICROUNDE

Efectul termic un cazul unui aplicator cu un ac si

respectiv cu 3 ace in hipertermia tumorilor de ficat

Aplicatii medicale:

- tratarea tumorilor localizate in tesuturi moi

- ablatia cardiaca pentru corectarea aritmiilor

Aspecte tehnice:

- incalzirea tesutului este localizata in vecinatatea

aplicatorului de microunde

- frecventa de lucru este uzual de 2.45 GHz

- se utilizeaza antene cu aplicare neinvaziva sau

minim invaziva

Obiective:

- analiza problemei cuplate de camp electromagnetic

si termic pentru stabilirea relatiei dintre puterea aplicata,

incalzire si efectul biologic

- optimizarea constructiva a aplicatorului in sensul

controlului incalzirii (localizarea zonei tinta si incalzirea

ei cat mai uniforma, minimizarea efectelor secundare,

incalzirea in adancime a tesutului si la distanta de

aplicator)



DBBDBB INTERACTIUNI CAMP ELECTROMAGNETIC - SUBSTANTA

STIMULARE MAGNETICA NEURO-MOTORIE

Repartitia spatiala a stimulului pentru o bobina dubla

Aplicatii medicale:

- diagnosticarea integritatii traseelor nervoase

- stimulare functionala posttraumatica, recuperare neuro-

motorie, tratarea afectiunilor neuro-psiho-comportamentale

Aspecte tehnice:

- producerea unui stimul electric in vecinatatea unui nerv

prin inductie electromagnetica

- se aplica extracutanat bobine inductoare parcurse de

curent variabil in pulsuri de cca. 0.1 ms

Obiective:

- analiza problemei de camp electromagnetic

pentru determinarea repartitiei campului

electric indus in tesut

- optimizarea constructiva a aplicatorului

(geometria bobinei inductoare) in sensul

localizarii zonei tinta si minimizarii efectelor

secundare

Ex/ x[V/m2]

>


DBBDBB

Modele de curgerepentru fluidebiomagnetice in campelectromagnetic -amestec, omogeneizareTransfer de calduraconvectiv, dublu-difuzivcu sau fara control princamp magnetic

Interactiuni curgere - camp electromagnetic - camp termic



DBBDBB

Facultatea

Energetica

Laboratorul

REOROM


DBBDBBREOROM

Laborator de cercetarepentru studen ii masteranzi i doctoranzi

fondat în 2000sub conducerea Prof. Corneliu Balan

(grant BM CNCSIS) Membrii (2006): dr. ing. Diana Broboana

drd. ing. Tiberiu Munteandrd. ing. Andreea Calindrd. ing. Catalin Marculescumaster ing. Catalin BalanRoland Kadar (anul V)Florian Stefanov (anul IV)5-8 studen i anul II-III

REOROM


DBBDBB

Vizit T.U. Darmstadt Februarie 2007Drd. Andreea C lin efectuez un stagiu de cercetare

de un an la Institutul “Max Planck” din MainzIng. C t lin B lan este masterant în cadrul DBB

Student Roland Kadar, membru REOROM, premiul I Sesiunea Cercurilor tiin ifice Studen e ti

Selectarea i Preg tirea Studen ilorpentru activit i de cercetare

Drd. Tiberiu Munteanstudii post-universitare

la T. U. Eindhoven


DBBDBBParticip ri la sesiuni tiin ifice interna ionale de prestigiuSimpozion Interna ional organizat de Universitatea MONASH din Australia(cercet tori invita i)

IWMMCOF – 2006, Prato, Italy

International Workshop on Mesoscale and Multiscale

Description of Complex Fluids

Rheological characterization of complex fluids in electro-magnetic fieldsC. Balana,*, E. Gheorghiub, L. Vekasc

a REOROM Laboratory, Politehnica University of Bucharest, Romaniab International Center for Biodynamics, Bucharest, Romania

c National Center for Engineering of Systems with Complex Fluids,

Politehnica University of Timisoara, Romania


DBBDBB Proiecte 2007 - 2008

Implica ii diagnostice i prognostice ale aspectului endomicroscopic al microvasculariza iei leziunilor premaligne i maligne

ale tubului digestiv superior – DIAPROGENDO (180.000 RON)

CARDIOCOMP (130.000 RON)

RESPLATEPE (100.000 RON)

NANOINT (50.000 RON)

Grant CNCSIS Tip A (2007-2008) - 55.000 RON

Proiect UE – PolyCerNet (2007-2009) – 30.000 Euro (Marie Curie Research Training Network)


DBBDBB

Institutul Clinic Fundeni

Centrul International de Biodinamic

Academia Român – Filiala Timi oara

CNISFC – P.U. Timi oara

Institutul “Petru Poni” - Ia i

Parteneri ai laboratorului

T. U. DarmstadtUniversité Claude Bernard Lyon


DBBDBB

Sistem vizualizare MICRO + kit laser,

(celule vizualizare, pompe

siringa, accesorii)

200.000 RON

Camer curat

200.000 RON

Micro reologie

500.000 RON

Achizi ii 2007(fi a de inten ie, ianuarie 2007)


DBBDBB

solid wall

interface

bulk fluidequation of motion

boundary conditions

Boundary layer - ????

bulk = interface

N1bulk = N1intnormal forces

?

thermic, electric, magnetic fields

Investiga ia i modelarea curgerii fluidelor complexe la nivel “micro”sub ac iunea câmpurilor termice, electrice i magnetice

SCOP


DBBDBB

rheometer

disc

interface

interface

a b

a b

Interface and stream lines distributions in time- numerical solution with FLUENT -

Studiul i modelarea interfe ei dintre fluidele imiscibile


DBBDBB

Vizualiz ri ale curgerii fluidelor complexe la nivel “micro”


DBBDBB Model ri numerice i test ri experimentale


DBBDBB

Facultatea

Inginerie Mecanica

Laboratoarele

Aparate Biomedicale

Biotrbologie


DBBDBB

Facultatea


Laboratorul

Biochimie


DBBDBB

Obiective generale (A) si specifice (B)

AAsgurarea mediului de cercetare necesar dezvoltariicercetarii in domeniul bioelectrochimiei prindezvoltarea resurselor umane si materiale

Valorizarea cercetarilor prin transfer de cunostiinte inretele nationale si internationale

BDezvoltarea laboratorului de cercetare de “Fenomenede interfata” pentru masteranzi (studenti ai DBB sidoctoranzi). Catedra de Chimie Generala utilizeazafondurile din proiecte de cercetare.


DBBDBB

Domeniul de cercetare

Domenii de competenta si directii de cercetarechimia fizica a materialelor de implantmicro si nanostructuri cu aplicatii biologice

Cursuri oferite la programulel de masterat ale DBBBioelectrochimie si biotermodinamicaMetode spectroelectrochimice de investigatie


DBBDBB

LaboratorulLaboratorul dede BioelectrochimieBioelectrochimie..

ResurseResurse materialemateriale

EEchipament de chipament de masuramasura a a unghiuluiunghiului de contact de contactVoltalabVoltalab 40, cu 40, cu interfatainterfata la calculator la calculator sisi soft soft pentrupentruevaluareaevaluarea impedanteiimpedanteippotentiostatotentiostat cucu interfatainterfata la la calculatorcalculator ( (cucu soft de soft deanalizaanaliza a a coroziuniicoroziunii) si ) si evaluareaevaluarea impedanteiimpedanteiSpectrofotometruSpectrofotometru UV-VISUV-VISpH-metrepH-metre, , conductometreconductometrecalculatoarecalculatoare, , videoproiectorvideoproiector


DBBDBB

Laboratorul este in curs de acreditare prin

programul CEEX modul 4 “Dezvoltarea

infrastructurii laboratorului acreditat al

UPB-CNC pentru evaluarea rezistentei la

coroziune a materialelor cu implicatii in

mediu & sanatate” (Inclusiv pentru

analize in urme pe ICP – MS spectrometru

de masa cu plasma cuplata inductiv):

Evaluarea si testarea materialelor dentare

conform standardelor Europene


DBBDBB

Resurse Umane

2 profesori (1 conducator de doctorat)2 sefi lucrari4 asistenti8 doctoranzi (dintre care 4 cu frecventa si 1

in cotutela cu Universitatea Toulouse)2 pozitii de cercetator post-doc asigurat de

program Ceex Modul II Resurse Umane


DBBDBB

Proiecte de cercetare desfasurate si conduse in

cadrul laboratorului in ultimii trei ani

Proiecte nationale1.Obtinerea si caracterizarea de noi micro si nanostructuri cu aplicatii in ingineria tisulara, CNCSIS – tip A,

2004-20062. Nou model celular de studiu a fibrozei pulmonare indusa de unele noxe profesionale (VIASAN 2004-2006)

partener responsabil)3. Studii in vitro privind mecanismul fibrogenezei induse de citotoxicitatea metalelor CERES 2004-2006

(partener responsabil)4. Dezvoltarea infrastructurii laboratorului acreditat UPB-CNC pentru evaluarea rezistentei la coroziune a

materialelor cu implicatii in mediu & sanatate (CEEX 2006-2008)5. Metode fizico-chimice de crestere a gradului de biocompatibilitate pentru unele materiale metalice

implantabile” (CNCSIS tip Td 2005-2007)6. Influenta mediilor din cavitatea bucala asupra sigurantei in functionare a unor biomateriale metalica

(CNCSIS tip Td 2005-2006)7. Tehnici de investigatie in evaluarea a noi micro- si nanostructuri polimerice pe baza de colagen destinate

cresterii de celule osteoblaste (CNCSIS Td 2005-2007)8. Elaborare si sinteza de noi materiale polimerice cu aplicatii in tehnologia de varf (CNCSIS Bd 2004-2007)9. Micro si nanostructuri obtinute prin bioactivare chimica si electrochimica cu aplicatii in medicina

regenerativa, CEEX, modul II, Proiecte de cercetare în sprijinul programelor post-doc, 2006 – 2008)Proiecte internationale1. Straturi subtiri de oxid de aluminiu si de oxid de titan pentru diferite aplicatii tehnologice si biomedicale

BRANCUSI – Bilaterala Franta – 2004-20062. Participare in FP VI Marie Curie Host Fellowships for Transfer of Knowledge “ToK – MINATEC – EST”

2005- 2008


DBBDBB

Colaborari nationale, internationale

Colaborari nationaleInstitutul de Chimie Fizica «I. G. Murgulescu», BucurestiUniversitatea Bucuresti, Facultatea de BiologieU.P.B., Facultatea de Electrotehnica, Fac. de Energetica, IMSTInstitutul National de Cercetare - Dezvolatre Pentru Textile si PielarieInstitutul de Micro si NanotehnologiiInstitutul de Cercetari AlimentareSpitalul Clinic ColentinaInstitutul de Metale Neferoase si Rare

Colaborari internationaleI.N.P. Toulouse, Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques etTechnologiques, Centre Interuniversitaire de Recherche et d Ingénierie des MatériauxLas Palmas de Gran Canaria Universitatea, IPCC Group, SpaniaMarmara University, Turcia


DBBDBB

Brevete, inventii, distinctii, lucrari publicate

Medalie de argint Salonul international de inventii Geneva 2002pentru ”Dispositif pour la correction de la scoliose“ autoriC.Zaharia, I.Demetrescu C.Ranea,H.Gheorghiu si A.Hadar

Brevete si inventiiFilme biopolimerice pe baza de colagen, polietilen glicol sihidroxiapatita I.I. Bujor , R. Popescu, D. Iordachescu, H. Iovu, I.Demetrescu, Cerere brevet No. A/00562/15.06.2005 , Depusa laOSIM/ 15 iunie 2005Filme biopolimerice ternare G.Tihan, I.I. Bujor, A. Meghea, I.Demetrescu, Cerere brevet No. A/00040/30.01.2006, Depusa laOSIM/ 30 ian. 2006Filme biopolimerice pe baza de alcool polivinilic si hidrolizat decolagen cu oligoelemente I.I. Bujor, G.Zgirian, D. Iordachescu, H.Iovu, I. Demetrescu A/00662/2003

14 Lucrari publicate in reviste ISI in anul 2006


DBBDBB

Facultatea

Electronica Telecomunicatii Tehnologia

Informatiei

Laboratoarele

Electronic i Informatic Medical

Prelucrarea Neliniara a Semnalelor

Sisteme de Calcul de Inspiratie Neurala si Biodinamica

Neliniara


DBBDBB

Facultatea

Stiinta si Ingineria Materialelor

Laboratoarele

…


DBBDBB

Facultatea

Ingineria si Managementul Sistemelor

Tehnologice

Laboratoarele

Biomecanica

Tensometrie

Fotoelasticitate

Incercari Mecanice

Evaluarea Materialelor de Protectie si a Protezelor


DBBDBB


b) Strategice


b) Cercetare



4.4. OrganizareOrganizare

5. Resurse umane


DBBDBB

Structura BIOINGTEH


DBBDBB


b) Strategice


b) Cercetare



4. Organizare

5.5. Resurse umaneResurse umane


DBBDBB

Resurse puse la dispozitia

BIOINGTEHGrupul BIOINGTEH numara 99 persoane

60 doctori (33 profesori, 21 conducatori de doctorat)

36 doctoranzi

3 personal asociat

din 17 catedre ale facultatilor

IE Inginerie Electrica

ENG Energetica

AUT Automatica si Calculatoare

ETTI Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei

IMM Inginerie Mecanica si Mecatronica

IMST Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice

CASM Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor

SIM Stiinta si Ingineria Materialelor

Documents

Departamentul de Bioinginerie si Biotehnologieamm/Platforma/BIOINGTEH.pdfperioada de pregatire doctorala Dispozitive medicale pentru recuperarea sau compensarea unor deficietnte organice