Revista >> Septembrie 2021 [Nr. 237] >> Cercetare & Invatamant superior

Laboratorul IMT de Microsisteme pentru aplicații Biomedicale și de Mediu – Exemple de succes în cooperarea europeană

Carmen Aura Moldovan, Ionica Miresteanu, Bogdan Firtat – IMT Bucuresti

23 Septembrie 2021

Laboratorul de Microsisteme pentru Aplicaţii Biomedicale și de Mediu face parte din Centrul de cercetare pentru integrarea tehnologiilor - micro-nano-biotehnologii (CINTECH) din cadrul INCD pentru Microtehnologie - IMT București, primul institut de microtehnologie din estul Europei (www.imt.ro). Laboratorul activează de aproape 20 de ani în domeniul cercetării-dezvoltării de microsenzori (senzori chimici, bio și mecanici), microstructuri și microelectrozi, microprobe pentru înregistrarea activității electrice a celulelor și țesuturilor, tehnologii microfluidice și integrate (siliciu, polimeri, biomateriale), procesare de semnal, achiziție de date și interfețe grafice, dezvoltare de Platforme și Sisteme integrate cu funcții de monitorizare, control șicomunicare, cu aplicații diverse precum medicină, securitate, energie regenerabilă, monitorizarea mediului și alimentelor.

Cu o echipa multidiciplinară, entuziastă, formată din specialiști în electronică, fizică, chimie și biologie, aflată în coordonarea dr. ing Carmen Aura Moldovan (carmen.moldovan@imt.ro), având o infrastructură modernă, laboratorul a obținut rezultate notabile în cadrul celor peste 18 proiecte europene, rezultate recunoscute la nivel internațional, ce stau la baza unor aplicații industriale viitoare.
Prezentăm în continuare câteva dintre aceste proiecte.

Neuroproteză de braț echipată cu piele artificială și feedback senzorial
Un proiect ambițios de cercetare științifică medicală (http://www.armin-see.eu/), ce a fost distins în Norvegia cu Premiul Dieter Bergman IPC Fellowship Award, acordat pentru ideile inovative cu aplicații în medicina regenerativă și pentru contribuții semnificative la dezvoltarea standardelor globale pentru componentele din industria electronică.

Proiectul a avut ca obiectiv realizarea unei neuroproteze de antebraț, echipată cu piele artificială și feedback senzorial pentru pacienții cu membrele superioare amputate parțial. Tehnologia de fabricație a neuroprotezei a inclus realizarea structurii mecatronice prin tipărire 3D, fabricarea interfețelor neuronale și modulelor de robotică hardware și software avansate pentru neuroproteză. Proiectul se încadrează în domeniul medical, prin intermediul medicinei regenerative (conectarea fasciculelor nervoase din bontul pacientului la biointerfețele neuronale) și prin efectuarea de noi proceduri chirurgicale pentru implantarea biointerfețelor. Neuroproteza care va fi realizată în cadrul acestui proiect îl va ajuta pe pacient să redobândească o parte din funcțiile și abilitățile ce îi erau oferite inițial de mâna sănătoasă.

IMT a proiectat, fabricat şi testat electrozii implantabili pentru conectarea la nervii median şi ulnar. Aceştia, dezvoltaţi pe substrat flexibil, au fost acoperiţi cu un material biocompatibil, cu ajutorul unei bio-imprimante 3D.
Proiectul „Arm neuroprosthesis equipped with artificial skin and sensorial feedback - ARMIN” a fost finanțat de UEFISCDI în cadrul Programului Cercetare asociat Mecanismului Financiar SEE 2014-2021 - Granturi SEE & Norvegiene, fiind implementat de un consorțiu format din Universitatea Politehnica din București, în calitate de coordonator, și University of South-Eastern Norway, Areus, Academia de Științe Medicale, INCD pentru Microtehnologie, Spitalul Clinic de Urgență București în calitate de parteneri în proiect. Proiectul se desfășoară între anii 2019-2024.

Moore4Medical - Accelerate Innovation in Emerging Medical Devices with Open Technology Platforms
Proiectul H2020-ECSEL Moore4Medical va accelera inovația în dispozitivele medicale electronice (https://moore4medical.eu/).
Proiect de tip ECSEL (ECSEL-2019-1-IA - ECSEL-2019-1-IA) finanțat în cadrul Programului european Orizont 2020 (H2020), Contract de finanțare nr.876190, Perioada de implementare: 2020 – 2023, Coordonatorul proiectului: Philips Electronics, Olanda.

Proiectul reunește 66 de parteneri (majoritatea companii) din Olanda, Italia, Irlanda, Spania, Belgia, Finlanda, Germania, Austria, Elveția, Portugalia, Ungaria și România. IMT-București este singurul partener român din cadrul consorțiului și echipa proiectului este coordonată de dr. ing. Bogdan Fîrtat (bogdan.firtat@imt.ro). Proiectul ECSEL Moore4Medical va accelera inovația în dispozitivele medicale electronice. Proiectul se adresează aplicațiilor și tehnologiilor emergente, care oferă noi oportunități pentru industria componentelor și sistemelor electronice cu aplicații biomedicale. Tehnologiile curente oferă o multitudine de oportunități pentru pacienți și pentru industria medicală. Proiectul Moore4Medical încearcă să găsească modalitățile prin care acestea pot fi implementate eficient și viabil. Moore4Medical se va concentra pe dezvoltarea de platforme tehnologice deschise pentru aceste domenii emergente, care să permită depășirea limitărilor curente în timp mai scurt și la costuri cât mai mici.

Pe termen mediu, ca urmare a implementării proiectului Moore4Medical, IMT București preconizează valorificarea rezultatelor obținute prin extinderea portofoliului de servicii tehnologice în domeniul electrozilor implantabili și aplicațiilor de tip organ-pe-chip.

Grupul din cadrul IMT-București este implicat în două dintre direcțiile principale ale proiectului, și anume Dispozitive Implantabile și Organe pe Chip. IMT va folosi rezultatele proiectului pentru a valida expertiza sa în domeniul micro- și nanosistemelor pentru aplicații biomedicale, în principal prin:
• Tehnologie îmbunătățită pentru electrozi implantabili și electronică de detecție;
• Tehnologie îmbunătățită pentru acoperiri biocompatibile;
• Noi cunoștințe și modele/studii de caz de simulare pentru aplicații de tip organ-pe-chip;
• Noi rezultate tehnico-științifice, cu diseminare în jurnale și la conferințe.

Bugetul Moore4Medical include aproape 70% cofinanțare privată, ceea ce confirmă angajamentul partenerilor industriali în tematicile de cercetare propuse.