Operatyviai ir saugiai kovai su COVID-19 ir kitomis plaučių ligomis – KTU MGMF alumnų ir studentų kuriama unikali tyrimų sistema

Mokslo pritaikomumas | 2021-04-27

KTU alumnų įkurtame startuolyje mokslininkai kuria neinvazinį plaučių ligų tyrimo sistemos prototipą, kuriuo bus galima stebėti pacientus, sergančius plaučius paveikiančiomis ligomis ir operatyviai paskirti gydymą.

PIOAS sistema KTU
Paciento iškvėpto oro analizės sistemos (PIOAS) prototipas

Nuolatinė pažanga medicinos sektoriuje išgelbėjo milijonus gyvybių, o pasitelkus įvairias šiuolaikines technologijas įmanomas kokybiškas gydymas ir diagnostika. Unikalūs sprendimai, kuriami ir Lietuvoje – KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (MGMF) alumnė, startuolio „Hadroneda“ atstovė, medžiagų inžinerijos mokslų daktarė Neringa Šeperienė kartu su kolegomis kuria iškvėpto oro analizės sistemos (PIOAS) prototipą, kuris gali padėti ir siaučiant pasaulinei COVID19 pandemijai.

„Kuriama sistema galėtų būti naudojama COVID-19 užsikrėtusių pacientų diagnozavimui ir ligos eigos stebėjimui. Taip pat tai būtų proveržis plaučių vėžio ir kitų plaučių ligų diagnostikoje”, – apie technologiją pasakoja mokslininkė.

Pasak N. Šeperienės, šio unikalaus prototipo pagrindu bus kuriamas Baltijos šalių ir Europos rinkoms skirtas produktas.

Iššūkis sveikatos priežiūros įstaigoms

COVID-19 protrūkio metu ir dėl didelio plaučių ligomis sergančių pacientų skaičiaus, diagnostika ir ligonių stebėjimas gydymo įstaigose tampa gana komplikuotas. Medicinos personalas pandemijos metu yra itin apkrautas todėl, didelė dalis plaučių vėžiu ir kitomis plaučių ligomis sergančių pacientų operatyviai negauna reikalingo gydymo.

Plaučių vėžiu sergančių pacientų tyrimai parodė, kad COVID-19 viruso sukelti plaučių pažeidimai paslepia vėžio plitimo simptomus, todėl šie pacientai patenka į itin aukštos rizikos grupę, kai greitai ir efektyviai nenustačius plaučių pažeidimo plitimo priežasties paciento mirties tikimybę padidėja bent 3 kartus.

Startuolio „Hadroneda“ vykdomame projekte vystomi tyrimai, skirti sprendimo, kaip dorotis su šiais iššūkiais, paieškoms.

dr. Neringa Šeperienė KTU
Neringa Šeperienė

„Gydymo įstaigos, nuolatos tirdamos ir sekdamos didelio COVID-19 pacientų skaičiaus būklę pandemijos sąlygomis, susiduria su įrangos ir finansinių resursų stoka. COVID-19 sergantiems pacientams liga diagnozuojama nepakankamai greitai ir tiksliai, todėl sergantieji gauna pavėluotą gydymą, kas vėliau sukelia sunkias ligos komplikacijas ir bent tris kartus didesnį mirtingumą. Mūsų kuriama paciento iškvėpto oro analizės sistema galėtų padėti kovojant su koronavirusu ar kitomis plaučių ligomis“, – apie kuriamą prototipą pasakoja N. Šeperienė.

Unikalus sprendimas

Pasak N. Šeperienės, projekto metu kuriamas prototipas yra unikalus – nėra aprašytų atvejų apie polimerinių gelių naudojimą paciento iškvėptam orui analizuoti. Neinvazinis plaučių ligų diagnostikos ir tyrimo būdas naudojant iškvėpto oro sudėties analizę ir vertinimą dar nėra standartizuotas, tad šio prototipo sukūrimas, vėliau ir komercializavimas, reikšmingai prisėdės kovojant su COVID-19 ir kitomis ligomis.

„Technologija šiuo metu yra prototipo kūrimo fazėje. Pagrindinis jos principas – nustatyti plaučių ligos eigą t. y. sveikimą arba blogėjančią būklę iš biomarkerių (biologinių žymenų), kuriuos pacientas iškvepia iš plaučių“, – apie technologiją pasakoja N. Šeperienė.

Pasak mokslininkės, biomarkerių tyrimai ir analizė, norint nustatyti, kokios medžiagos susidarė žmogaus kraujyje ar išvėptame ore po ligos, dėl vaistų vartojimo ar buvimo pavojingoje aplinkoje, nėra naujiena. Tačiau polimerinio gelio panaudojimas plaučių ligų stebėsenai – gana naujas požiūris.

Didžiausi kuriamos technologijos pranašumai yra greitis ir saugumas, – sistema užtikrins neinvazinį plaučių ligų stebėjimą, greitesnę ir efektyvesnę diagnostiką bei mažesnį medicinos personalo kontaktą su sergančiu pacientu.

Svarus studento indėlis

Prie projekto vystymo prisideda ir šiuo metu praktiką N. Šeperienės vadovaujamoje įmonėje atliekantis KTU MGMF Medžiagų ir nanotechnologijų bakalauro studijų studentas Ignas Pikas.

Pagrindinė Igno užduotis šios praktikos metu – mokytis planuoti ir atlikti eksperimentus, surinkti, išanalizuoti ir susisteminti mokslinę informaciją.  Jo užduotis labai svarbi, nes  tinkamai atrinktos eksperimentui reikiamos žinios iš visos informacijos gausos – jau dalis eksperimento.

Studentas Ignas Pikas KTU
Ignas Pikas

„Dirbdamas prie PIOAS projekto ieškojau ir sisteminau informaciją, remdamasis jau turima informacija apie COVID-19 biomarkerius, padėjau praktikos vadovei N. Šeperienei  išsikelti hipotezes bei sugalvoti jas galinčius patvirtinti tyrimus ir juos atlikti. Taip pat turėjau galimybę susipažinti su prietaiso veikimo koncepcijos kūrimo metodika“, – apie užduotis praktikos metu pasakoja KTU MGMF studentas.

Pasak N. Šeperienės, norint vystyti tokius ir panašius projektus, reikia turėti elektronikos inžinerijos, chemijos technologijų arba medžiagų mokslų,  eksperimento atlikimo žinių bei konstravimo patirties.

Ignas įsitikęs, kad dirbant su tokio tipo projektais, labai svarbu yra tarpdisciplininės žinios: „pavyzdžiui, PIOAS projekto metu turėjome suvokti cheminius procesus, suprasti biologinius procesus, atlikti analizes fizikiniais (o, jei dar konkrečiau – tai optiniais) metodais, siekiant, kad prietaisas iš tiesų būtų naudingas“, – patirtimi dalijasi studentas.

COVID-19 sergantiems pacientams liga diagnozuojama nepakankamai greitai ir tiksliai, todėl sergantieji gauna pavėluotą gydymą, kas vėliau sukelia sunkias ligos komplikacijas ir bent tris kartus didesnį mirtingumą.

– Neringa Šeperienė, startuolio „Hadroneda“ atstovė, medžiagų inžinerijos mokslų daktarė

Projekto komanda tikisi, kad kuriamas neinvazinis plaučių ligų tyrimo sistemos prototipas bus dar vienas šiuolaikinės medicinos proveržis plaučių ligų diagnostikoje.

„Pirminis prototipas bus paruoštas šių metų liepos mėnesį. Tuomet seks prototipo bandymai laboratorijoje ir tobulinimo darbai. Iki pristatymo į rinką dar laukia bent metai bandymų ir testavimo su žmogaus iškvėptais bandiniais. Planuotume, kad naujas produktas pasiektų rinką 2023 m.“, – prognozuoja mokslininkė.

We are using cookies to provide statistics that help us give you the best experience of our site. You can find out more or switch them off if you prefer. However, by continuing to use the site without changing settings, you are agreeing to our use of cookies.
Sutinku