Forwarded from ЮФУ / Южный федеральный университет
⚡️Специалисты ЮФУ разработали пневмотренажер для больных после COVID-19
Портативный прибор поможет в реабилитации после заболеваний дыхательных путей – астмы и пневмонии, в том числе вызванной коронавирусной инфекцией.
Как известно, COVID-19 особо опасен для дыхательной системы человека и приводит к изменениям в тканях легких, которые сохраняются даже после окончания заболевания.
Врачи отмечают, что меняется упругость и эластичность тканей, и это негативно отражается на работе легких. Одним из эффективных методов коррекции состояния пораженных тканей легких в начальной стадии, является комплекс дыхательных упражнений, тренирующий легочную ткань, мышцы, нервные окончания, то есть всю дыхательную систему в комплексе.
С научной точки зрения любое дыхательное упражнение направлено на контроль двух параметров: объема вдыхаемого/выдыхаемого воздуха и потока воздуха через верхние дыхательные пути, его скорость и течение. В процессе естественного дыхания при нормальном состоянии легких, эти два параметра можно отобразить в виде кривой, с заданной траекторией. По словам ученых, как только траектория меняется, это свидетельствует о нарушениях в дыхательной системе.
Обычному человеку достаточно тяжело контролировать дыхание в такой системе, поэтому был создан тренажер, способный собирать дыхательную статистику и анализировать состояние больного.
Такой пневмотренажер разработан ООО «Биофизсигнал» под руководством кандидата технических наук, заведующего кафедрой встраиваемых и радиоприемных систем Института радиотехнических систем управления ЮФУ Сергея Синютина.
Пневмотренажер представляет собой портативный прибор, состоящий из трубки, в которой находится специальный датчик регистрации скорости движения воздуха, насыщения СО2, температуры воздуха и некоторых других параметров.
Человек дышит в трубку, поток воздуха поступает на датчик, подключенный к микроконтроллеру, который обрабатывает и передает данные по радиоканалу на андроид-устройство. Приложение в андроид-устройстве отображает эти данные в виде определенной тренажно-игровой картинки.
«Например, нужно надуть шарик определенного размера за определенное время. Как реальный шарик он обладает сопротивлением, и чтобы его надуть необходимо приложить усилия. Таким образом происходит тренировка дыхательной системы. Другой пример тренажно-игровой картинки: резким выдохом сдуть лепестки цветка», – отметил заведующий кафедрой встраиваемых и радиоприемных систем ИРТСУ ЮФУ Сергей Синютин.
Изменяя параметры процессов, можно со временем усложнять задачу и достигать тем самым нужного лечебного эффекта. Пневмотренажер не просто формирует игровую ситуацию, но и измеряет реальные параметры дыхательной системы человека, за счет чего достигается безопасность методики. Таким образом, если человек пытается выполнить задачу с запредельными усилиями, то прибор это заметит и остановит процесс.
На фото показана модель пневмотренажера, сейчас прибор проходит лабораторные испытания, идет подготовка документации для изготовления опытных образцов и их клинических испытаний.
#НаукаЮФУ #ИРТСУ
Портативный прибор поможет в реабилитации после заболеваний дыхательных путей – астмы и пневмонии, в том числе вызванной коронавирусной инфекцией.
Как известно, COVID-19 особо опасен для дыхательной системы человека и приводит к изменениям в тканях легких, которые сохраняются даже после окончания заболевания.
Врачи отмечают, что меняется упругость и эластичность тканей, и это негативно отражается на работе легких. Одним из эффективных методов коррекции состояния пораженных тканей легких в начальной стадии, является комплекс дыхательных упражнений, тренирующий легочную ткань, мышцы, нервные окончания, то есть всю дыхательную систему в комплексе.
С научной точки зрения любое дыхательное упражнение направлено на контроль двух параметров: объема вдыхаемого/выдыхаемого воздуха и потока воздуха через верхние дыхательные пути, его скорость и течение. В процессе естественного дыхания при нормальном состоянии легких, эти два параметра можно отобразить в виде кривой, с заданной траекторией. По словам ученых, как только траектория меняется, это свидетельствует о нарушениях в дыхательной системе.
Обычному человеку достаточно тяжело контролировать дыхание в такой системе, поэтому был создан тренажер, способный собирать дыхательную статистику и анализировать состояние больного.
Такой пневмотренажер разработан ООО «Биофизсигнал» под руководством кандидата технических наук, заведующего кафедрой встраиваемых и радиоприемных систем Института радиотехнических систем управления ЮФУ Сергея Синютина.
Пневмотренажер представляет собой портативный прибор, состоящий из трубки, в которой находится специальный датчик регистрации скорости движения воздуха, насыщения СО2, температуры воздуха и некоторых других параметров.
Человек дышит в трубку, поток воздуха поступает на датчик, подключенный к микроконтроллеру, который обрабатывает и передает данные по радиоканалу на андроид-устройство. Приложение в андроид-устройстве отображает эти данные в виде определенной тренажно-игровой картинки.
«Например, нужно надуть шарик определенного размера за определенное время. Как реальный шарик он обладает сопротивлением, и чтобы его надуть необходимо приложить усилия. Таким образом происходит тренировка дыхательной системы. Другой пример тренажно-игровой картинки: резким выдохом сдуть лепестки цветка», – отметил заведующий кафедрой встраиваемых и радиоприемных систем ИРТСУ ЮФУ Сергей Синютин.
Изменяя параметры процессов, можно со временем усложнять задачу и достигать тем самым нужного лечебного эффекта. Пневмотренажер не просто формирует игровую ситуацию, но и измеряет реальные параметры дыхательной системы человека, за счет чего достигается безопасность методики. Таким образом, если человек пытается выполнить задачу с запредельными усилиями, то прибор это заметит и остановит процесс.
На фото показана модель пневмотренажера, сейчас прибор проходит лабораторные испытания, идет подготовка документации для изготовления опытных образцов и их клинических испытаний.
#НаукаЮФУ #ИРТСУ
Forwarded from ЮФУ / Южный федеральный университет
#НАУКАЮФУ
На примере речного рака ученые ЮФУ оценили выживание нервных клеток в стрессовых ситуациях 🦞🙆♂️
Ученые Лаборатории «Молекулярная нейробилогия» ЮФУ разработали экспериментальную модель на основе рецептора речного рака для изучения сигнальных механизмов выживания и гибели нейронов и глиальных клеток, находящихся под воздействием стресса.
В современном научном мире большое значение имеет грамотно выбранная эмпирическая модель исследования. Изучение молекулярно-клеточных механизмов нервной системы представляет большую актуальность, но омрачено дороговизной модельных объектов и слабой возможности переноса полученных результатов на человеческий организм.
Нашим научным коллективом лаборатории была поставлена задача найти и разработать удобную экспериментальную модель изучения сигнальных механизмов выживания и гибели нейронов и глиальных клеток (проводники нервных импульсов) в условиях различных стрессовых воздействий. «Золотым ключом» решения проблемы стал обыкновенный речной рак.
«На периферии брюшка рака расположен рецептор растяжения, состоящий из двух механорецепторных нейронов, окруженных глиальными клетками, а также пары рецепторных мышц. Не нужно готовить сложные смеси для выращивания культуры клеток, достаточно поместить нейроны в простой физиологический раствор для хладнокровных животных, который можно приготовить в любой биохимической лаборатории в течение пяти минут. Так, введя микроэлектроды в клетки и подключив их к специальному оборудованию, можно услышать биение «невидимых сердец» механорецепторных нейронов речных раков - биоэлектрическую импульсную активность. Добавляя в раствор с нейронами активаторы и ингибиторы различных сигнальных белков, можно буквально за несколько часов оценить их нейропротекторный либо нейротоксический эффект в таких шок-ситуациях для клетки, как, например, полный разрыв аксона (отросток нейрона, передающий биоэлектрические сигналы), либо фотодинамическое воздействие. Разработанная модель позволяет выявить внутриклеточные процессы, регулирующие выживание и различные формы гибели нервных клеток – апоптоз или некроз при окислительном повреждении, что очень важно для лечения многих патологий, таких как, например, инсульт, онкология, травма нервов», – рассказал Станислав Родькин, младший научный сотрудник Лаборатории «Молекулярная нейробиология».
По словам ученого, оба воздействия являются прямым отражением важнейших проблем здравоохранения. Первое – полный разрыв аксона часто сопровождает травмы нервов, второе – фотодинамическая терапия (метод повреждения патологически измененной ткани, протекающий при взаимодействии света, кислорода и фотосенсибилизатора) используется для лечения онкологии, в частности опухолей мозга.
«В первом случае нужно сохранить поврежденные нейроны для их регенерации, во втором - здоровые, окружающие опухоль. Но как это сделать, когда не знаешь, как работает сложная клеточная машина в условиях стресса? Механорецепторные нейроны – вот ответ. Это идеальная модель для изучения электрофизиологии, морфологии и биохимии. Мы окрасили нейроны и глиальные клетки недорогими красителями – пропидиумом йодида и Hoechst-33342 и увидели «флуоресценцию жизни либо смерти». Пропидиум йодид визуализирует некротические, то есть мертвые, клетки, а Hoechst-33342 – живые», – рассказал Станислав Родькин.
Так, можно оценивать влияние различных веществ на выживание нейронов и глиальных клеток в условиях шок-реакций на доступной и, главное, эффективной модели с помощью речного рака. Это расширяет понимание о фундаментальных механизмах клеточной адаптации к стресс-воздействиям, а также вносит существенный вклад в разработку методов защиты нейронов. Результаты проекта опубликованы в журналах Journal of Photochemistry and Photobiology и Journal of Molecular Neuroscience.
#АБИБЮФУ #ГодНаукииТехнологий
На примере речного рака ученые ЮФУ оценили выживание нервных клеток в стрессовых ситуациях 🦞🙆♂️
Ученые Лаборатории «Молекулярная нейробилогия» ЮФУ разработали экспериментальную модель на основе рецептора речного рака для изучения сигнальных механизмов выживания и гибели нейронов и глиальных клеток, находящихся под воздействием стресса.
В современном научном мире большое значение имеет грамотно выбранная эмпирическая модель исследования. Изучение молекулярно-клеточных механизмов нервной системы представляет большую актуальность, но омрачено дороговизной модельных объектов и слабой возможности переноса полученных результатов на человеческий организм.
Нашим научным коллективом лаборатории была поставлена задача найти и разработать удобную экспериментальную модель изучения сигнальных механизмов выживания и гибели нейронов и глиальных клеток (проводники нервных импульсов) в условиях различных стрессовых воздействий. «Золотым ключом» решения проблемы стал обыкновенный речной рак.
«На периферии брюшка рака расположен рецептор растяжения, состоящий из двух механорецепторных нейронов, окруженных глиальными клетками, а также пары рецепторных мышц. Не нужно готовить сложные смеси для выращивания культуры клеток, достаточно поместить нейроны в простой физиологический раствор для хладнокровных животных, который можно приготовить в любой биохимической лаборатории в течение пяти минут. Так, введя микроэлектроды в клетки и подключив их к специальному оборудованию, можно услышать биение «невидимых сердец» механорецепторных нейронов речных раков - биоэлектрическую импульсную активность. Добавляя в раствор с нейронами активаторы и ингибиторы различных сигнальных белков, можно буквально за несколько часов оценить их нейропротекторный либо нейротоксический эффект в таких шок-ситуациях для клетки, как, например, полный разрыв аксона (отросток нейрона, передающий биоэлектрические сигналы), либо фотодинамическое воздействие. Разработанная модель позволяет выявить внутриклеточные процессы, регулирующие выживание и различные формы гибели нервных клеток – апоптоз или некроз при окислительном повреждении, что очень важно для лечения многих патологий, таких как, например, инсульт, онкология, травма нервов», – рассказал Станислав Родькин, младший научный сотрудник Лаборатории «Молекулярная нейробиология».
По словам ученого, оба воздействия являются прямым отражением важнейших проблем здравоохранения. Первое – полный разрыв аксона часто сопровождает травмы нервов, второе – фотодинамическая терапия (метод повреждения патологически измененной ткани, протекающий при взаимодействии света, кислорода и фотосенсибилизатора) используется для лечения онкологии, в частности опухолей мозга.
«В первом случае нужно сохранить поврежденные нейроны для их регенерации, во втором - здоровые, окружающие опухоль. Но как это сделать, когда не знаешь, как работает сложная клеточная машина в условиях стресса? Механорецепторные нейроны – вот ответ. Это идеальная модель для изучения электрофизиологии, морфологии и биохимии. Мы окрасили нейроны и глиальные клетки недорогими красителями – пропидиумом йодида и Hoechst-33342 и увидели «флуоресценцию жизни либо смерти». Пропидиум йодид визуализирует некротические, то есть мертвые, клетки, а Hoechst-33342 – живые», – рассказал Станислав Родькин.
Так, можно оценивать влияние различных веществ на выживание нейронов и глиальных клеток в условиях шок-реакций на доступной и, главное, эффективной модели с помощью речного рака. Это расширяет понимание о фундаментальных механизмах клеточной адаптации к стресс-воздействиям, а также вносит существенный вклад в разработку методов защиты нейронов. Результаты проекта опубликованы в журналах Journal of Photochemistry and Photobiology и Journal of Molecular Neuroscience.
#АБИБЮФУ #ГодНаукииТехнологий
Forwarded from ЮФУ / Южный федеральный университет
⚡️ЮФУ вошел в список победителей по треку «Исследовательское лидерство» программы «Приоритет 2030»
В рамках «Приоритета 2030» был проведен отбор университетов, программы развития которых обеспечат для РФ достижение национальных целей в части исследовательской и технологической конкурентоспособности.
Из более, чем 190 вузов, подавших заявки, было отобрано 46 университетов, из которых 18 - по треку «Исследовательского лидерства».
В своей программе развития ЮФУ формулирует пять основных стратегических проектов, которые должны ответить на глобальные долгосрочные вызовы, стоящие перед человечеством, страной и миром.
По словам ректора ЮФУ Инны Шевченко, понимая роль социально гуманитарных исследований, ЮФУ реализует исследования по механизмам развития стабильного солидарного общества👥
В области систем интеллектуального управления ЮФУ будет работать над развитием исследований по ключевым базовым технологиям для автономного управления группами разносредных робототехнических комплексов и созданием уникальных биогибридных систем на основе интерфейсов «мозг-мозг» и «мозг-компьютер».
Для верификации разработанных решений будет создан гибридный физический и виртуальный многосредный полигон.
«Приоритет-2030» позволит сконцентрировать ресурсы для обеспечения вклада российских университетов в достижение национальных целей развития Российской Федерации на период до 2030 года. Помимо этого, программ позволит повысить научно-образовательный потенциал университетов и научных организаций, а также обеспечить их участие в социально-экономическом развитии субъектов РФ 🇷🇺
#ЮФУ #наукаЮФУ #Приоритет2030 #Приоритет2030ЮФУ #ректорЮФУ #ИннаШевченко
В рамках «Приоритета 2030» был проведен отбор университетов, программы развития которых обеспечат для РФ достижение национальных целей в части исследовательской и технологической конкурентоспособности.
Из более, чем 190 вузов, подавших заявки, было отобрано 46 университетов, из которых 18 - по треку «Исследовательского лидерства».
В своей программе развития ЮФУ формулирует пять основных стратегических проектов, которые должны ответить на глобальные долгосрочные вызовы, стоящие перед человечеством, страной и миром.
По словам ректора ЮФУ Инны Шевченко, понимая роль социально гуманитарных исследований, ЮФУ реализует исследования по механизмам развития стабильного солидарного общества👥
В области систем интеллектуального управления ЮФУ будет работать над развитием исследований по ключевым базовым технологиям для автономного управления группами разносредных робототехнических комплексов и созданием уникальных биогибридных систем на основе интерфейсов «мозг-мозг» и «мозг-компьютер».
Для верификации разработанных решений будет создан гибридный физический и виртуальный многосредный полигон.
«Приоритет-2030» позволит сконцентрировать ресурсы для обеспечения вклада российских университетов в достижение национальных целей развития Российской Федерации на период до 2030 года. Помимо этого, программ позволит повысить научно-образовательный потенциал университетов и научных организаций, а также обеспечить их участие в социально-экономическом развитии субъектов РФ 🇷🇺
#ЮФУ #наукаЮФУ #Приоритет2030 #Приоритет2030ЮФУ #ректорЮФУ #ИннаШевченко
Новый «Глонасс для лошадей» разработали ученые Южного федерального университета;
#НаукаЮФУ : Специалисты ЮФУ разработали регистратор движения лошадей.
#НаукаЮФУ : Специалисты ЮФУ разработали регистратор движения лошадей.
Telegram
ЮФУ / Южный федеральный университет
#НаукаЮФУ : Специалисты ЮФУ разработали регистратор движения лошадей
Регистратор будет полезен для мировой индустрии коневодства: конезаводчикам и спортсменам для отбора животных перед соревнованиями. Он состоит из целого комплекта датчиков, микроконтроллера…
Регистратор будет полезен для мировой индустрии коневодства: конезаводчикам и спортсменам для отбора животных перед соревнованиями. Он состоит из целого комплекта датчиков, микроконтроллера…