以下是2020年秋季学期本科生的RES-MATCH威尼斯人平台.

2型糖尿病患者膳食碳水化合物的检测与估算

教授:Mudassir Rashid
部门: 化学与生物工程
Pulkita Jain是一名三年级学生,她参与了这个项目

简短描述: 经常测量血糖浓度和饮食碳水化合物计数对控制2型糖尿病是有益的. 对血糖趋势的了解可以决定饮食中的碳水化合物配额, 尽管许多2型糖尿病患者的碳水化合物报告不准确或有偏见, 或者只是不习惯估计他们的碳水化合物摄入量. 连续血糖监测传感器和机器学习算法可以自动估计餐量的过程, 提高碳水化合物估算的准确性, 减少对主题的参与. 学生将分析数据并开发算法来估计碳水化合物的摄入量. 这项技术将有可能改善糖尿病患者的饮食管理.

电纺丝-碳纳米管纤维刺激成纤维细胞的组织再生

教授:王蓉
部门: 化学
Ann Engebretson是一名四年级学生,她参与了这个项目

简短描述: 功能性生物聚合物支架在组织再生中有很高的需求. 在研究中, 将功能化碳纳米管掺入蚕丝蛋白中,通过静电纺丝制备生物复合纤维. 碳纳米管的加入增强了支架的强度,并使纤维具有导电性,不仅促进了电纺丝纤维的形成,而且赋予纤维额外的功能,可用于电刺激慢性伤口或结缔组织疾病患者的成纤维细胞. 所开发的材料和方法可用于修复功能失调的成纤维细胞,用于治疗与胶原蛋白紊乱相关的疾病和健康状况. 在这个项目中, 我们的目标是改变碳纳米管浓度,以实现优化成纤维细胞刺激效果的基质. The student will receive training in (1) extracting and purifying silk fibroin from silk cocoons; (2) preparing silk and silk-CNT solutions and generating aligned, freestanding nanofibers by electrospinning; (3) fiber characterization and data analyses.

带有热电装置的自持疫苗储存液

教授:王恒
部门: 机械,材料和航空航天工程
Sohaib Nasir, MMAE的大二学生,与这个项目相匹配

简短描述: 为了保持它们的效力, 疫苗需要在相当严格的条件下储存:温度需要保持在5°C(±2-3°C)左右。. 为世界上欠发达地区的偏远村庄, 这就给那些最需要疫苗的人群带来了巨大的障碍. 在运输过程中和疫苗使用之前, 冷链, 甚至连电都经常没有. 对于资源匮乏的地方卫生系统来说,标准的便携式设备将使成本高得令人望而却步.

热电装置可用于冷却, 在这种应用中,哪种系统比常规压缩机系统更具成本效益和效率. 因此,我们可以提供一个用热电装置冷却的绝缘盒的解决方案, 哪些是由太阳能电池供电的. 挑战在于如何定制设备, 从建筑材料来看, 这是能够以最小的成本完成这项工作.

在这项研究中, 我们将首先确定这种应用对热电器件的最低要求是什么, 接下来,我们将组装一个原型盒与市售的组件,以优化系统设计. 最后,我们将确定最佳的热电器件设计并最终实现它.

使用机器学习和人工智能分析大数据集

教授:Sohail Murad
部门: 化学与生物工程
Syeda Bisma Ali是计算机科学专业的大三学生,她与这个项目相匹配

从生物医学或工程数据中提取动态信息的机器学习方法

教授:段金桥
部门: 应用数学
斯坦利·尼科尔森,应用数学,与这个项目相匹配

简短描述: 我们将设计一种数据驱动的方法来学习基因调控数据集背后的随机控制规律, 然后提取最可能的基因转录途径的信息. 这将基于我们随机动力学实验室的最新理论进展 & 计算@IIT. 该项目的主要任务是开发一种计算代码,将我们的理论方法应用于数据集(模拟或真实数据集)。. 与阿贡国家实验室的一位同事合作, 我们小组将完成这个项目,并提交一份手稿发表.

熟练成像:优化癌症检测

教授:Kenneth Tichauer
部门: 生物医学工程
Hang Nguyen是生物医学工程专业的大二学生,他很适合这个项目

简短描述: 对于许多癌症亚型来说,淋巴系统是癌症扩散的主要途径. 一旦癌症从原发肿瘤部位扩散,手术通常不再“治愈”.“然而, 在某些情况下, 如果扩散局限于附近的淋巴结,就有可能, 哪些可以通过手术定位和切除. 鉴别癌细胞是否扩散到淋巴结, 许多外科手术采用“前哨淋巴结活检”方案, 第一个引流肿瘤的淋巴结被切除并检测肿瘤负荷. 如果癌症负担, 通常进行更晚期的淋巴结清扫(切除更多淋巴结)。. 然而, 准确的淋巴结癌检测可能需要1-2天的时间来处理组织, 这意味着如果患者前哨淋巴结呈阳性,他们通常需要再次接受手术. 我们已经开发了一种光学成像技术(ADEPT),它有可能在10分钟内准确评估淋巴结的癌症. 已经收集了许多初步数据. 该项目将构建初步数据,以帮助确定处理数据(图像重建)的最佳策略。, 从而达到最终的癌症检测灵敏度和特异性. 学生的要求是灵活的COVID-19情况. 如果必要的, 该项目可以通过蒙特卡洛光传播模拟远程推进.

名称:紧凑型眼保健仪

教授:Ali Khounsary
部门: 物理
Talhah Waheed是电气与计算机工程专业的一名大一新生,他很喜欢这个项目

简短描述: 多年来,人们提出并推广了许多想法,以提高眼睛的聚焦能力(治疗所谓的会聚不足)。. 基于最近发表的大规模随机临床试验, 这些想法中只有一个是有效的

在这个项目中, 我们制作了光电样机, 易于使用的, 设备操作的基础上,经验显示的眼保健操协议. 这种口袋大小的装置可以申请专利并商业化. 每单位的预期成本低于50美元. 这种设备的另一个可能的应用(我们打算在原型制造完成后继续研究)是宇航员可能使用它来对抗在长时间的太空旅行和停留期间发生的眼睛结构变化(眼球后部变平).

该项目首先回顾一些由教师提供的背景信息,包括一些现有的想法, 获取必要的电子部件, 组装, 程序, 和测试. A solid background in electronics and coding is required; familiarity with CAD and 3D printing are helpful.

2型糖尿病虚拟患者模型的开发

教授:Mudassir Rashid
部门: 化学与生物工程
心理学一年级学生Sriya Avadhanam参与了这个项目

简短描述: 2型糖尿病是一种复杂的异质性疾病. 2型糖尿病的不同表现, 以及并发症的各种风险, 导致许多影响治疗选择的亚型. 不同亚型糖尿病的特征可以通过基于临床参数的聚类受试者来完成. 改进分类, 对2型糖尿病亚型的临床参数分层可以通过对葡萄糖-胰岛素模型参数的个性化估计来增强. 建立糖尿病模型对于模拟2型糖尿病的异质性至关重要. 这些模型可用于生成改进糖尿病分层的精细信息. 学生将致力于开发糖尿病模型和2型糖尿病分类的新算法.