Stojantiesiems

VGTU studentė prisideda prie NASA kuriamo jutiklio, nustatysiančio žmogaus hidratacijos lygį

Lapkričio 8, 2019

Dažniausiai NASA atliekami tyrimai skirti misijoms kosmose. Tačiau pasisekusios technologijos gali būti sėkmingai pritaikomos ir žmonių sveikatos priežiūros gerinimui Žemėje. NASA Ames tyrimų centro Nanotechnologijų centre Biosensorių laboratorijoje besistažuojanti Vilniaus Gedimino technikos universiteto Fundamentinių mokslų fakulteto bioinžinerijos studentė Justina Gineitytė su komanda dirba prie jutiklio, skirto žmogaus hidratacijos lygiui nustatyti, kūrimo.

„Kuriamas prietaisas būtų didesnės jutiklių sistemos, klijuojamos ant žmogaus odos, dalis. Jis veiktų matuodamas prakaito potencialą, jį susiedamas su bendra druskų koncentracija prakaite: kuo didesnė druskų koncentracija, tuo labiau dehidratavęs tiriamasis žmogus. Norėdami įvertinti savo sveikatos būklę tarptautinėje kosminėje stotyje dirbantys astronautai, galėtų pagal instrukcijas pasigaminti jutiklinę sistemą savo darbo vietoje ir gauti išsamią informaciją apie kūno būklę. Jutiklis turi būti greitai pagaminamas, o pats gamybos procesas lengvai atkartojamas ir automatizuojamas, naudojamos žaliavos pakankamai atsparios transportavimui“, – pažymi NASA stažuotę atliekanti Justina.  

Matavimo tiriamuoju objektu prakaitas pasirinktas neatsitiktinai. Pirmiausia, tai lengvai prieinamas kūno skystis, o jo gavimas nereikalauja invazinių procedūrų, tokiu būdu palengvinantis tyrimo procesą ir sumažinantis nepatogumą tiriamajam. Be to, prakaitas kupinas įvairių biomarkerių, galinčių atskleisti organizmo metabolinę ir fiziologinę būklę. Tokių biomarkerių, kaip, pavyzdžiui, druskos, koncentracija prakaite priklauso nuo jų koncentracijos kraujyje bei audiniuose, todėl tai padaro prakaitą patrauklia platforma neinvaziniais būdais gauti informaciją apie procesus, vykstančius organizmo viduje. Pagal gautus duomenis galima nustatyti sveikatos sutrikimus ir laiku skirti tinkamą gydymą. Būtent prakaite ištirpusios druskos yra svarbios kuriamo jutiklio veikimui. 

„Astronautų sveikatos stebėjimui kuriamas jutiklis sudarytas iš dviejų sidabro elektrodų, spausdinamų ant lankstaus polimero rašaliniu-čiurkšliniu spausdintuvu, naudojant sidabro nanodalelių rašalą. Jutiklis gali matuoti odos impedansą, kuris žinomas kaip kompleksinė varža, ir dažnai naudojamas drėgmės kiekiui odoje įvertinti. Didėjant drėgmės kiekiui odoje, didėja jos elektrinis laidumas. Dėl to mažėja odos kontakto su elektrodais impedansas, o jutiklio fiksuojamą mažėjantį impedansą galima sieti su odos drėgnumo lygiu“, – pasakoja J. Gineitytė.

Ji atkreipia dėmesį, kad impedanso matavimui reikalinga sudėtinga aparatūra, kurią sunku sutalpinti į nedidelę, dėvėjimui tinkamą mikroschemų sistemą. Todėl šio projekto metu stengiamasi parodyti, kad dviejų elektrodų sistema gali atlikti matavimus, kuriems pakanka paprastesnio, lengviau sumažinamo iki patogaus nešiojimui dydžio, aparato. 

Kaip vieną didesnių jutiklio privalumų Justina įvardija tai, kad elektrodai yra gaminami iš sidabro, turinčio didesnį jautrumą reaguoti su chlorido jonais nei su kitais prakaite esančiais jonais. „Per jutiklį leidžiant nedidelio stiprio elektros srovę, galima išmatuoti laiką, per kurį visi chlorido jonai nusėda ant jo paviršiaus, ir tiksliai nustatyti jų koncentraciją žmogaus prakaite. Chlorido jonai yra gausiausia jonų populiacija žmogaus prakaite, o jų koncentracijos anomalijos leidžia diagnozuoti ligas, pavyzdžiui, cistinę fibrozę. Taigi jutiklis galėtų nustatyti ne tik bendrą elektrolitų kiekį prakaite, bet ir įvertinti vieno specifinio jono koncentraciją. Toks jutiklio multidimensiškumas padėtų visapusiškai įvertinti žmogaus sveikatos būklę, suteiktų papildomo patikimumo“, – teigia J. Gineitytė.  

Kuriama jutiklių sistema prilygs pleistro konstrukcijai, kad jutikliai liestų žmogaus odą ir galėtų būti drėkinami prakaitu, o prietaise esančios elektrinės jungtys, matavimo ir duomenų siuntimo bei apdorojimo elementai būtų apsaugoti nuo tiesioginio sąlyčio su tiriamuoju. Kuriamas jutiklis yra mechaniškai tvirtas, kad galėtų veikti ilgą laiką, o lankstus polimeras, ant kurio jis atspausdintas, leidžia prietaisui gerai priglusti prie odos, todėl kuriama sveikatos stebėjimo sistema turėtų būti patogi dėvėti.
 

Galerija

Panašios naujienos

Kur stoti 2026 metais: patarimai, kaip išsirinkti patinkančias ir perspektyvias studijas?
Kur stoti 2026 metais: patarimai, kaip išsirinkti patinkančias ir perspektyvias studijas?
Baigus mokyklą daugelis abiturientų susiduria su tuo pačiu klausimu – kur stoti? Studijų pasirinkimas gali atrodyti sudėtingas, nes šiandien universitetai siūlo šimtus skirtingų programų, o darbo rinkos poreikiai nuolat keičiasi. Vis dėlto svarbu prisiminti, kad studijų kryptis nėra sprendimas visam gyvenimui. Kur kas svarbiau pasirinkti sritį, kuri atitinka tavo gebėjimus, pomėgius ir suteikia galimybių augti ateityje. Štai keli patarimai, kurie gali padėti apsispręsti. 1. Įvertink ne tik tai, kas patinka, bet ir kas perspektyvu Dažnai svarstydami apie studijas jaunuoliai daug dėmesio skiria pomėgiams, tačiau ne mažiau svarbu atsižvelgti ir į savo stipriąsias puses bei tai, kokių specialistų labiausiai trūksta. Jeigu sekasi matematika, logika ar technologijos, verta pasidomėti inžinerijos, informatikos ar duomenų analizės studijomis. Jeigu mėgsti kurti, domiesi dizainu ar komunikacija, gali būti artimos kūrybinių industrijų, architektūros ar medijų kryptys. Užimtumo tarnybos duomenimis, šiuo metu Lietuvoje labiausiai trūksta mechanikos ir elektros inžinierių, inžinerijos technikų, gamybos meistrų, technologijų specialistų. Renkantis studijas verta atkreipti dėmesį ne tik į konkrečią profesiją, bet ir į tai, kokias kompetencijas suteiks pasirinkta programa. Pasaulio ekonomikos forumo ir kitų tarptautinių organizacijų prognozės rodo, kad ateityje ypač svarbūs bus: dirbtinio intelekto ir duomenų analizės įgūdžiai; kibernetinio saugumo žinios; technologinis raštingumas; kūrybiškumas; problemų sprendimas; gebėjimas mokytis visą gyvenimą. 2. Nesirink studijų vien pagal pavadinimą Programų pavadinimai kartais gali būti klaidinantys. Prieš priimdamas sprendimą, būtinai peržiūrėk studijų planą, dėstomus modulius ir praktines veiklas. Pavyzdžiui, technologijų universitetuose siūlomos programos, tokios kaip dirbtinis intelektas, kibernetinis saugumas, mechatronika ir robotika, statybos inžinerija ar aviacijos technologijos, dažnai apima ne tik teorines žinias, bet ir darbą su realiais projektais, laboratorijomis bei modernia įranga. Todėl verta gilintis į turinį, o ne remtis vien programos pavadinimu. 3. Nebijok rinktis technologinių studijų Nors technologinės studijos kartais atrodo sudėtingos, šiandien jos apima gerokai daugiau nei vien matematiką ar programavimą. Modernios inžinerijos, transporto, aviacijos, statybos, architektūros ar informatikos studijos dažnai apjungia technologijas, kūrybiškumą ir praktinių problemų sprendimą. Būtent todėl šios sritys išlieka tarp perspektyviausių tiek Lietuvoje, tiek tarptautinėje darbo rinkoje. 4. Pasidomėk universiteto ryšiais su verslu Studijų kokybę lemia ne tik dėstytojai ar auditorijos. Svarbu ir tai, kiek universitetas bendradarbiauja su verslu bei pramone. Praktikos vietos, bendri projektai su įmonėmis, galimybė dirbti su realiomis užduotimis studijų metu padeda geriau pasirengti darbo rinkai ir dažnai tampa pirmuoju žingsniu į būsimą karjerą. 5. Įvertink studijų aplinką Universitetas – ne tik paskaitos, tai ir nauji draugai, profesiniai kontaktai ir pirmosios karjeros galimybės. Todėl verta atkreipti dėmesį į universiteto bendruomenę, studentų organizacijas, tarptautines programas, bendrabučius ir miesto siūlomas galimybes. Studijuojant Vilniuje atsiveria daugiau galimybių dalyvauti konferencijose, hakatonuose, verslo renginiuose, atlikti praktikas ar susirasti darbą dar studijų metu. 6. Pasikalbėk su esamais studentais Vienas geriausių būdų suprasti, ar studijų programa tau tinka, – pasikalbėti su ją studijuojančiais studentais. Jie gali papasakoti: kaip atrodo kasdienės studijos; kokių dalykų mokomasi; kiek dėmesio skiriama praktikai; kokios karjeros galimybės atsiveria baigus studijas. Tokia informacija dažnai būna vertingesnė nei oficialūs programų aprašymai. 7. Jei dvejoji – rinkis platesnę kryptį Ne visi abiturientai tiksliai žino, kuo nori būti ateityje. Tai visiškai normalu. Tokiu atveju verta rinktis studijas, kurios suteikia platų pagrindą ir leidžia vėliau specializuotis konkrečioje srityje. Informatikos, inžinerijos, verslo technologijų, kūrybinių industrijų ar transporto inžinerijos studijos dažnai suteikia plačiai pritaikomą išsilavinimą ir galimybę rinktis daugiau nei vieną karjeros kryptį. Svarbiausia – nebijoti klysti Dažna stojančiųjų klaida yra įsitikinimas, kad vienas pasirinkimas nulems visą gyvenimą. Iš tikrųjų šiandien profesinis kelias retai būna tiesus. Daugelis specialistų vėliau persikvalifikuoja, gilina kompetencijas ar pereina į gretimas sritis. Todėl svarbiausia rinktis studijas, kurios suteikia tvirtą žinių pagrindą, ugdo gebėjimą mokytis ir padeda suprasti, kas iš tiesų domina. Tokios studijos tampa gera pradžia nepriklausomai nuo to, kokį karjeros kelią pasirinksi ateityje.
Plačiau
Nauja daktaro disertacija
Nauja daktaro disertacija
VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija „Rekurentiniais neuroniniais tinklais grįstų metodų tyrimas siekiant anksti aptikti gedimus ir atlikti trumpalaikes galios prognozes vėjo energetikoje“ („Investigation of recurrent neural networks-based methods for early fault detection and short-term power forecasting in wind energy applications“), kurią parengė doktorantas Mindaugas Jankauskas. Disertacija rengta 2021–2026 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – prof. dr. Artūras Serackis. Disertacija ginama viešame Elektros ir elektronikos inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2026 m. birželio 5 d. 10 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje. Didėjantis vėjo energijos vaidmuo šiuolaikinėse elektros energetikos sistemose lemia augantį patikimo vėjo jėgainių veikimo, tikslaus trumpalaikio galios prognozavimo ir skaičiavimo požiūriu efektyvių duomenimis grįstų metodų poreikį. Šioje disertacijoje sprendžiamos dvi tarpusavyje susijusios problemos: ankstyvas gedimų aptikimas vėjo jėgainėse, naudojant valdymo, priežiūros ir duomenų surinkimo (SCADA) laike kintančių rodmenų duomenis, ir trumpalaikis vėjo jėgainių parko generuojamos galios prognozavimas, naudojant meteorologines prognozes. Tyrimo tikslas – sukurti ir ištirti duomenimis grįstus metodus, kurie pagerintų būsenos stebėsenos ir prognozavimo tikslumą, efektyvumą bei praktinį pritaikomumą vėjo energetikos sistemose. Pirmojoje disertacijos dalyje kuriamas virtualiu jutikliu grįstas metodas, skirtas būsenai stebėti ir ankstyviems gedimams aptikti, kai neįprastas veikimas nustatomas pagal skirtumo tarp išmatuotų ir prognozuotų jutiklio reikšmių nuokrypį. Tyrime nagrinėjama, kaip įvesties duomenų pateikimas, mokymo parametrų parinkimas, rekurentinio modelio struktūra ir aktyvavimo funkcijos veikia virtualaus jutiklio tikslumą ir praktinį pritaikomumą. Antrojoje disertacijos dalyje analizuojamos ir optimizuojamos virtualiajam jutikliui taikomos rekurentinių neuroninių tinklų struktūros, vertinant įvesčių sekų sudarymą, mokymo parametrų parinkimą ir alternatyvias aktyvavimo funkcijas, siekiant padidinti tikslumą ir sumažinti praktiniam taikymui svarbias skaičiavimo sąnaudas. Trečiojoje disertacijos dalyje nagrinėjamas dvikrypčiu ilgos trumpalaikės atminties modeliu (BiLSTM) pagrįstas trumpalaikio vėjo jėgainių parko galios prognozavimo metodas, naudojantis skaitinių orų prognozių (NWP) duomenis. Tyrime analizuojama skirtingų meteorologinių prognozių šaltinių įtaka ir vertinamas tikslo funkcijos, papildytos normalizuotu „Nord Pool“ kainos daugikliu, tinkamumas paros į priekį energijos gamybos prognozėms. Disertacija prisideda prie vėjo energetikos ir dirbtinio intelekto sričių, pasiūlydama ir validuodama duomenimis grįstus metodus virtualiam jutikliui sukurti, prognozuojamos ir matuojamos reikšmės skirtumu grįstiems ankstyviems gedimams aptikti, rekurentiniams modeliams optimizuoti, skaičiavimo požiūriu efektyvioms aktyvavimo funkcijoms parinkti ir trumpalaikei vėjo generuojamai galiai prognozuoti, vertinant ne tik pagal statistinę paklaidą, bet ir pagal rinkos rezultatą. Tyrimo rezultatai paskelbti trijuose recenzuojamuose mokslo žurnaluose ir viename konferencijos straipsnių rinkinyje, taip pat pristatyti septyniose konferencijose ir seminaruose. Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.
Plačiau