3D-tulosta luita ja havaitse rytmihäiriöt kännykkäsovelluksella: Nuoret tutkijat kilpailivat parhaasta ideasta
Tulevaisuudessa voit 3D-tulostaa uuden leuan ja saada apua sydänongelmiin kännykältä. Ainakin jos se on kiinni eri puolilta maailmaa tulleista nuorista tutkijoista, jotka ovat juuri kisanneet Tanskassa Venture Cup -ideakilpailussa.
Particle 3D, tanskalaishanke, jossa 3D-tulostetaan luuproteeseja, esitteli pohjoismaisen Venture Cup 2017 -kilpailun parhaan idean.
Sokeus, murtuneet luut ja sydämen rytmihäiriöt eivät ole aiheita synkkyyteen, vaan nuorten tutkijoiden innostuksen lähteitä. Viime viikolla Venture Cup 2017 -kilpailu kokosi Kööpenhaminaan innokkaita nuoria kisaamaan parhaimmasta ideasta.
Joka vuosi yliopistot ympäri maailman lähettävät nuoria tutkijoita ja keksijöitä Venture Cup -innovaatiokilpailuun. Parhaan liiketoimintaidean esittävä ehdotus voittaa lähes 7 000 euroa.
Koko viikon nuoret tapaavat yrityksien edustajia ja neuvonantajia ja harjoittelevat esittelemään omia keksintöjään.
Keksinnöt näyttävät, miten uudet tekniikat voivat sulautua yhteen ja tarjota monille ihmisille paremman tulevaisuuden.
Kännykkä paljastaa sydänvian
Yksi minuutti. Se riittää sydänvian diagnosoimiseen, kun pidät kännykkää sydämesi päällä.
Siinä lyhykäisyydessään suomalaisen Precordiorin keksinnön idea. Yritys aikoo pelastaa joitakin niistä kuudesta miljoonasta henkilöstä, jotka joka vuosi kuolevat sydänkohtaukseen. Ja pelastamiseen tarvitaan vain kännykkäsovellus.
Rinnan liikkeet paljastavat rytmihäiriön
"Olemme tutkineet sydämen liikkeitä vuodesta 2011 alkaen ja nyt voimme paljastaa vakavia sydänongelmia aiempaa varhaisemmassa vaiheessa älypuhelimen avulla", selittää Precordiorin toimitusjohtaja Tuomas Valtonen.
Yrityksen nimi viittaa precordiumiin eli sydämen seutuun, siihen alueeseen, jonka liikettä sovellus mittaa.
Jos sydän lyö epäsäännöllisesti, se voidaan mitata sydämen alueelta.
"Monille tulee rytmihäiriöitä iän myötä, mutta he eivät itse huomaa niitä lainkaan", sanoo Valtonen.
Rytmihäiriöillä tarkoitetaan sydämen lyöntirytmissä tapahtuvia häiriöitä, jotka voivat lisätä sydänkohtauksen tai sydänpysähdyksen riskiä.
"Haluamme tarjota ihmisille mahdollisuuden saada tietoa oman sydämensä toiminnasta ilman, että heidän tarvitsee mennä monimutkaisiin tutkimuksiin", Valtonen jatkaa.
Sovellus tunnistaa sydänkohtauksen
Tukimusryhmä on luonut laitteiston ja ohjelman, joka mittaa rinnan pienen pieniä värähtelyjä ja antaa siten tarkan kuvan sydämen lyönneistä.
"Nykyisissä älypuhelimissa on kiihdytysanturi ja gyroskooppi, joten saamme kaikille tarkan sydänmittarin taskuun", toteaa Valtonen.
Precordiorissa toivotaan, että sovellus voisi tulevaisuudessa auttaa ihmisiä ratkaisemaan, onko kyseessä sydänkohtaus ja onko syytä tilata ambulanssi.
3D-tulostetut luut saavat kallon parantamaan itse itsensä
Tanskalaisen Particle 3D -hankkeen tutkijat ovat havainneet, miten elimistöä voidaan huijata korjaamaan murtuneita luita.
Erikoismateriaalilla ja 3D-tulostimella he muun muassa paikkaavat leukaa ja kalloa.
"Olemme kehittäneet 3D-tulostettavan materiaalin, jota elimistö ei hylji, vaan alkaa muokata siitä luuta", selittää Casper Slots, yksi hankkeessa mukana olevista insinööreistä.
Elimistö alkaa korjata omia luitaan
Nykyisin lääkärit voivat 3D-tulostimella tehdä implantteja muovista ja titaanista, mutta niissä on vaarana se, että elimistö alkaa hylkiä sille vieraita materiaaleja.
Uusi materiaali on trikalsiumfosfaattijauheen ja rasvahappojen sekoitus. Se voi saada luunmurtumapotilaan luut korjaamaan itse itsensä.
Insinöörit tulostavat verkkoa muistuttavan proteesin. Näin elimistön omat solut pääsevät proteesin sisään ja ne voivat kasvattaa uutta luukudosta.
Menetelmällä on jo onnistuttu korjaamaan koloja hiiren kallossa.
"Kokeessa teimme reikiä hiiren kalloon ja laitoimme reikäkohtiin 3D-tulostuksella aikaansaatua materiaalia."
"Vain kahdeksan viikon kuluttua kolot olivat täyttyneet luusta ja luuytimestä", selittää Casper Slots.
Sairaaloissa voidaan tulostaa luita
Insinöörit tekevät yhteistyötä Odensen yliopistosairaalan leukakirurgian osaston kanssa.
Marraskuussa 3D-tulostettuja luita kokeillaan sioille. Tavoitteena on, että ensimmäinen potilas saa 3D-tulostimesta uuden leuan vuonna 2018.
Tanskalaisryhmä tähtää vielä pidemmälle.
"Toivomme, että jokaisessa sairaalassa voitaisiin tulostaa potilaille sopivia luita isokokoisella 3D-tulostimella", Slots jatkaa.
Sokeat näkevät korvillaan
Miljoonat äänitaajuudet sulautuvat ruotsalaisessa Navigation by Sound -projektissa, jonka tavoitteena on saada sokeat jälleen näkemään – äänillä.
"Siirrämme ympäristön äänimaisemaan. Pöytä esimerkiksi kuulostaa tasaiselta pinnalta, seinä taas pystysuoralta."
"Tämä kuulostaa hyvin abstraktilta, mutta harjoittelun myötä sokeat oppivat tunnistamaan erilaisia ääniä ja siten liikkumaan itsenäisesti", kertoo hankkeen puuhamies Johan Isaksson.
Lasit ottavat opaskoiran roolin
"Keppi on kömpelö apuväline ja se voi osua johonkin, ennen kuin tiedät, mihin se osuu. Ja koira taas vetää sinua perässään."
"Me haluamme antaa sokeille mahdollisuuden liikkua itsenäisesti mutta turvallisesti."
Ratkaisu on erilaisten mittareiden ja tekniikoiden yhdistelmä, joka kuvaa ympäristöä ääniaaltoina.
"Luomme antureita, tietokoneita, algoritmeja ja kuulokkeita – tekniikkaa, jota tarvitaan ideamme toteuttamiseen."
Inspiraatiota lepakoilta ja valailta
Eläinten maailmassa on käytössä samantapaisia menetelmiä. Lepakot ja jotkin valaat suunnistavat kaikuluotauksella. Tutkijaryhmälle idea tuli kuitenkin toista kautta.
”Katsoin Youtube-videota pojasta, joka istui side silmillään ja pelasi peliä, jossa hän käytti kaikuluotausta. Meidän ideamme on vain hieman pidemmälle kehitetty versio siitä leikistä", Isaksson toteaa.
.
Älypatjat poistavat makuuhaavat
Vähäiseltä näyttävä punotus voi muuttua muutamassa päivässä vuotavaksi haavaksi, jos joudut makaamaan liikkumatta sairaalasängyssä useita päiviä.
Pahimmassa tapauksessa lääkärit joutuvat amputoimaan esimerkiksi jalan sellaiselta potilaalta, joka itse ei kykene kääntymään. Tähän ongelmaan norjalaisopiskelijoilla on nyt uusi ratkaisu.
"Kehitimme patjan, joka ikään kuin keinauttaa potilaan toiseen asentoon sängyssä", selittää Nina Åmodt, joka on yksi Tidewave-hankkeen yrittäjistä.
Ilmataskut kääntävät kehoa
Paikallaan makaavia potilaita pitää kääntää joka toinen tunti. Kääntely sattuu, ja heidät joudutaan myös herättämään kääntämistä varten. Lisäksi kääntäminen rasittaa hoitohenkilökunnan selkiä.
"Tiedetään, että jo 30 asteen kulman muutoksella saadaan ihoon kohdistuva paine muuttumaan riittävästi. Meidän ideassamme käytetään ilmaohjausta niin, että patja automaattisesti liikuttaa potilasta hieman tietyin väliajoin", kertoo Nina Åmødt.
Patjassa oleviin ilmataskuihin voidaan puhaltaa ilmaa ja ne voidaan tyhjentää. Siten patjalla makaavan potilaan luut eivät koskaan rasita yhtä ihoaluetta liian pitkään kerralla.
Patja ehkäisee kouristelua
Yksi viidestä eurooppalaisessa sairaalassa tai hoitokodissa olevasta potilaasta saa nykyisin makuuhaavoja. Useimmat niistä voitaisiin estää, jos potilaiden asentoa voitaisiin muuttaa riittävän usein.
Norjalaisten keksintö auttaa myös Parkinsonin taudista, MS-taudista ja muista elimistöä jäykistävistä sairauksista kärsiviä henkilöitä, sillä se hillitsee kouristelua.
"Kokeilemme patjaa joulun jälkeen. Toivottavasti se voi auttaa potilaita niin sairaaloissa ja hoitokodeissa kuin kotihoidossakin", toteaa Åmødt.
Kurkistus tulevaisuuteen
Venture Cupissa pelit, kotiapu ja hiukkasfysiikka kilpailevat samassa sarjassa, ja suurten yritysten edustajat tutustuvat tutkijoihin ja yrittäjiin.
Aikoinaan Venture Cup auttoi muun muassa pankkien kilpailutusta tarjoavaa portaalia eteenpäin, ja siellä esiteltiin myös maailman ensimmäinen 3D-tulostin.
"Yliopistoissa on lukemattoman monia lahjakkuuksia, joiden työn kautta tulevaisuus voi näyttää entistä valoisammalta."
"Olen vaikuttunut siitä, miten nämä ihmiset osaavat yhdistää esimerkiksi virtuaalitodellisuuden, robotiikan ja tekoälyn", sanoo Human Shojaee, Venture Cupin toimitusjohtaja.
Hänen mukaansa voittajajoukkue ei ole se, joka palaa kotiin suurin palkinto taskussaan.
"Minun mielestäni me kaikki muut täällä voitamme. Saamme tavata nuoria lahjakkuuksia, jotka tarjoavat meille ainutlaatuisen mahdollisuuden kurkistaa tulevaisuuteen", Shojaee toteaa.