|
1η Ενότητα
|
| Α) Εισαγωγή
Αρχικά ο σπουδαστής εισάγεται στην έννοια της βιοτεχνολογίας, ξεχωρίζοντας τις κατηγορίες (κόκκινη, πράσινη βιοτεχνολογία, κτλ). Στόχος είναι ο σπουδαστής στα πρώτα εισαγωγικά μαθήματα να αντιληφθεί τον όρο της ‘κόκκινης’ βιοτεχνολογίας και μέσα από ανασκόπηση στις τρέχουσες εφαρμογές βιοτεχνολογιών (ακτίνες Χ, ηλεκτροκαρδιογράφημα σάρωσης PET, κλπ) να κατανοήσει την εφαρμογή και τη χρησιμότητα του τομέα της βιοϊατρικής μηχανικής. Με μια σύντομη ιστορική ανασκόπηση (από το παρελθόν μέχρι σήμερα) σχετικά με την εξέλιξη των βιοτεχνολογιών (2-D και 3-D εικόνα του εσωτερικού σώματος), ο σπουδαστής αντιλαμβάνεται την εξέλιξη και τη διείσδυση του τομέα της βιοϊατρικής μηχανικής, στην καθημερινότητά μας. Ο σπουδαστής σκέφτεται για πιθανές μελλοντικές εφαρμογές βιοϊατρικής μηχανικής προκειμένου να συνειδητοποιήσει πώς αυτές μπορούν να βελτιώσουν την ανθρώπινη υγεία. Ταυτόχρονα μέσω συζήτησης με τους σπουδαστές γίνεται κατανοητός ο ρόλος και η συμβολή του μηχανικού και συγκεκριμένα του μηχανολόγου μηχανικού στον τομέα της βιοϊατρικής μηχανικής.
|
|
2η Ενότητα |
| Β) ‘Σύνδεση’ μεταξύ μηχανικού συστήματος και ανθρώπινου σώματος:
Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από μια σειρά υποσυστημάτων, όπου κάθε στοιχείο εξυπηρετεί μια συγκεκριμένη λειτουργία για να διατηρείται σταθερή η λειτουργία του συστήματος. Στο ανθρώπινο σώμα υπάρχουν μηχανικά υποσυστήματα, όπως: αντλίες, βαλβίδες, σωλήνες, φίλτρα, καθώς και ‘δοχεία’ υπό πίεση. Σε κάθε υποσύστημα του ανθρώπινου σώματος αναλύεται η εφαρμογή των θερμοδυναμικών νόμων (α θερμοδυναμικός νόμος=ομοιόσταση), άλλων νόμων που εφαρμόζονται στα συνήθη μηχανικά συστήματα (Ohm) και φαινομένων (φαινόμενο Venturi κ.λπ.).
Έμφαση δίνεται στον τρόπο με τον οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί μέσα στο ίδιο το ανθρώπινο σώμα (εμφυτεύσιμοι αισθητήρες γλυκόζης), η παραγόμενη από το ανθρώπινο σώμα ενέργεια. Ένα παράδειγμα αποτελεί η εφαρμογή της εξίσωσης Nernst, στην κυτταρική μεμβράνη. Ακόμα προσδιορίζονται οι μηχανισμοί και ο τρόπος ελέγχου αυτών των συστημάτων και συγκρίνονται με τα συμβατικά μηχανικά συστήματα.
|
|
3η Ενότητα |
| Γ) Εργαστηριακές ασκήσεις (Solidworks):
Στο τρίτο σκέλος ο σπουδαστής μαθαίνει να χρησιμοποιεί το λογισμικό Solidworks για το σχεδιασμό τρισδιάστατων μηχανικών συστημάτων. Αφού ο σπουδαστής μάθει τις βασικές αρχές σχεδιασμού, στόχος είναι να επιλέξει ένα μέρος του ανθρώπινου σκελετού (π.χ. ένα δάχτυλο χεριού) με σκοπό τη σχεδίασή του και την προσομοίωση της μηχανικής του κίνησης.
|
