Bioelektromagnetizam

Voditelj grupe

prof. dr. sc. Antonio Šarolić

Životopis  Radovi  Nastava

Suradnici

prof. emer. dr.sc. Vesna Roje
asistent, Niko Ištuk, mag. ing. el.

Životopis  Radovi  Nastava

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1. Istraživanja u bioelektromagnetizmu
  2. Proučavanje interakcija biološkog materijala (stanica, tkivo, organizam) s EM podražajima, koji mogu biti nuspojava tehničkih sustava u ljudskom okolišu (npr. komunikacijski sustavi), ali i namjerno izazvani podražaji u svrhu primjene u biomedicini (stimulacija, namjerno izlaganje polju)
  3. Mjerenja parametara izloženosti organizma EM polju (nenamjerne izloženosti ili namjerne izloženosti u medicinske svrhe)
  4. Mjerenje parametara izvora propagacije EM polja/vala
  5. Eksperimentalno ispitivanje odziva tkiva na izloženost EM podražajima
  6. Razvoja mjerne opreme i sklopovlja
  7. Modeliranje i simulacije analiziranih sustava komercijalnim softverom

Opis laboratorija i opreme

U projekt su uključeni resursi Katedre za primjenu EM polja. Istraživanje podrazumijeva eksperimentalnu analizu, za što je potrebna prikladna mjerna oprema, i to po dijelovima: senzori, sonde, elektrode, pripadno sklopovlje, potrošni material i specijalizirana oprema za rukovanje biološkim materijalom; uz sofisticiranu i skuplju kapitalnu opremu koja već postoji u laboratoriju i nije predmet nabave ovog projekta. Dosadašnje istraživačke aktivnosti su pokazale da neke specijalizirane dijelove opreme nije moguće nabaviti kao komercijalni proizvod, već ih je potrebno proizvesti vlastitim istraživanjem, razvojem i inovacijama.

Kontakti s akademskim i drugim institucijama:

– National University of Ireland Galway, Irska
– National Institute of Standards and Technology, Sjedinjene Američke Države
– Medicinski fakultet u Splitu
– FER Zagreb
– Hrvatska ratna mornarica
– Wroclaw University of Technology, Poljska
– kontakti s brojnim institucijama u sklopu EU projekta COST EMF-MED

Opis dosadašnje suradnje s akademskim i drugim institucijama

– NIST USA: doktorsko istraživanje (usavršavanje, studijski boravak), zajednički radovi
– NUIG Irska: Projekt MARLIN
– Medicinski fakultet: “Jačanje znanstveno- poslovne suradnje u području intraoperativne neurofiziologije u Hrvatskoj – CortexSTIM“ (2013-2015) i “Jačanje kapaciteta Sveučilišta u Splitu za istraživanje, razvoj i inovacije u području medicinske neuroelektronike – StripMED” (2014-2016)
– FER i HRM: projekti MZOŠ “Mjerenja u području EMC i istraživanja EM utjecaja na zdravlje” (2008-2013) i “Elektromagnetska kompatibilnost – zaštita okoliša” (2007-2013), te kroz brojne zajedničke znanstvene i stručne aktivnosti.
– Wroclaw University of Technology: studijski boravci istraživača, zajednički radovi

opis istraživanja

Mjerenja u bioelektromagnetizmu (M-BEM)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Projekt će se baviti istraživanjima u bioelektromagnetizmu, odnosno, proučavanjem interakcija biološkog materijala (stanica, tkivo, organizam) s elektromagnetskim podražajima, koji mogu biti nuspojava tehničkih sustava u ljudskom okolišu (npr. komunikacijski sustavi), ali i namjerno izazvani podražaji u svrhu primjene u biomedicini (stimulacija, izlaganje polju). Istraživanje podrazumijeva analizu koja će se zasnivati na podacima dobivenim mjerenjima, za što je potrebna prikladna mjerna oprema, i to po dijelovima: senzori, sonde, elektrode, pripadno sklopovlje, potrošni materijal i specijalizirana oprema za rukovanje biološkim materijalom; uz sofisticiranu i skuplju kapitalnu opremu koja već postoji u laboratorijima i nije predmet nabave ovog projekta. Mjerenja se odnose na mjerenje parametara izloženosti organizma EM polju (nenamjerne izloženosti ili namjerne izloženosti u medicinske svrhe), mjerenje parametara izvora polja, propagacije te, u suradnji s medicinarima i inozemnim partnerima, i ispitivanje odziva tkiva na izloženost EM podražajima.

Dosadašnje istraživačke aktivnosti su pokazale da neke specijalizirane dijelove opreme nije moguće nabaviti kao komercijalni proizvod, već ih je potrebno proizvesti vlastitim istraživanjem, razvojem i inovacijama. U procesu razvoja mjerne opreme i sklopovlja, ali i u procesu analize bioelektromagnetskih interakcija, potrebna je i faza modeliranja i simulacije analiziranog sustava za koju će se koristiti komercijalni softver, uz potrebu povećanja procesorske snage računala. Istraživanje, razvoj i inovacije u prvoj fazi će se fokusirati na senzore i sonde za mjerenje EM polja te na stimulaciju bioloških tkiva različitim vrstama podražaja.

Program rada za razdoblje od 5 godina

Projekt M-BEM (kroz sredstva VIF) postoji od 2013. te se predviđa nastavak istraživanja koja smo već provodili na projektu, a urodila su međunarodno priznatim kvalitetnim doktoratima i objavljenim radovima.

Mjerenja elektromagnetskog polja za izloženost ljudi i elektromagnetsku kompatibilnost:
a. Mjerenja na različitim frekvencijama;
b. Mjerenja u različitim scenarijima;
c. Inovacije mjernih metoda i instrumentacije;
d. Procjena izloženosti ljudi u različitim scenarijima;

Ispitivanje odziva tkiva na izloženost EM podražajima:
a. Mjerenje podražljivosti živca i živčanog sustava na različite valne oblike električne, magnetske i elektromagnetske pobude (već djelomično provedeno u okviru doktorata na katedri 2014., potrebno je nastaviti);
b. Mjerenje odziva stanica na električnu, magnetsku i elektromagnetsku stimulaciju (već
se provodi u suradnji s medicinarima, s minimalnim budžetom);
c. Mjerenje dielektričnih parametara tkiva u različitim uvjetima i za različita tkiva;

 Inovacije u području upotrebe elektromagnetskih polja u biomedicinskim aplikacijama
(EMF-Med):
a. Razvoj inovativne platforme za laboratorijski stimulator bioloških tkiva, s naglaskom na elektrostimulaciju perifernih živaca (već djelomično provedeno u okviru doktorata na katedri 2014., potrebno je nastaviti);
b. Razvoj inovativnih aplikatora za istraživačke i kliničke aplikacije EM polja;
c. Razvoj platforme za bežičnu komunikaciju s implantiranim elektrostimulatorom;
d. Razvoj antenskog sustava za kliničku fokusiranu hipertermiju;
e. Razvoj antenskog sustava za medicinsko oslikavanje elektromagnetskim poljem odnosno mikrovalovima;
d.Priprema prijave EU projekata iz područja EMF-Med