Matched! 一种新型的宫颈诊断和康复装置
Professor: Ali Khounsary (amk@innergised.com)
Department: Physics
Matched Student: Gabriel Beutel
Brief Description: 在这个项目中，我们开发了一种测量颈部肌肉群力量的装置. 音高(弯曲/扩展), 偏航(左右旋转), 和翻滚(右/左侧屈)角度.
这种新设备是对现有设备的一种进步，现有设备只能测量头部处于直立位置时的强度. 然而，这种力量取决于一个人头部的角度. 测量肌肉力量/无力与上述角度的变化提供了目前尚未开发的重要诊断和治疗益处.这种装置可以在一个学期内以低廉的成本开发和制作原型. 有获得专利和商业化的潜力.
这些任务包括回顾背景信息, ordering parts, 组装电子部件, 编写必要的代码, 然后测试这个设备. 具有电子、编码和3D打印背景.
Matched! 一种紧凑型眼保健仪
Professor: Ali Khounsary (amk@innergised.com)
Department: Physics
Matched Student: Shelby Kroeger
Brief Description: 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. In this project, 我们制作了光电样机, easy-to-use, 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, assemble, program, and test. A solid background in electronics and coding is required; familiarity with CAD and 3D printing are helpful.
Matched! 构建一种机械鲁棒接口，用于对自由运动的啮齿动物进行脑波癫痫实验
Professor: David Mogul (mogul@innergised.com)
Department: 生物医学工程
Matched Student: Kristen Raffanti
Brief Description: 莫卧儿实验室正在进行实验，以更多地了解癫痫，并找到应用电刺激治疗这种非常困难的疾病的新方法. 我们用患有癫痫的啮齿动物做实验，这些实验对象与复杂的电子电路相连，但在实验过程中，由于实验对象的行动自由，电子电路往往会断开. 我正在寻找一个人谁可以满足创建多个部件的重要和强大的机械系统，将允许这些重要的实验持续许多天的挑战. 重要的技能包括(但不限于):3d打印(设计) & 熟练的机械设计，良好的解决问题能力.
Matched! 研究细胞内机动运输的机器学习方法
Professor: Jinqiao Duan (duan@innergised.com)
Department: Applied Math
Matched Student: Alex Negron
Brief Description: 我们将设计一种数据驱动的方法来检查细胞内马达驱动的运输. 这将基于我们随机动力学实验室最近的机器学习进展 & 威尼斯人平台的计算. 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.
Matched! 推动最高帧率的电影MRI超越国家的艺术
Professor: Keigo Kawaji (kkawaji@innergised.com)
Department: 生物医学工程
Matched Student: Marissa Redington
Brief Description: 压缩感知(CS), 使用计算能力和非统一数据结构来迭代(i.e. 逐步增强信号，同时降低噪声. 这个项目考察了一个这样的应用程序的数学 理论上最高帧率的心脏电影MRI 是我们最近在芝加哥开发的, 并激发了多个学生在图像重建主题领域的项目, image denoising, 以及深度学习或深度神经网络在加速成像中的应用.
这个RES-MATCH项目的目标是为匹配的学生提供初步接触计算图像重建研究, 为此，学生将学习2019年本科工程暑期浸入式课程EGR 499提供的先前课程. 匹配的学生将在BME学长项目成员的指导下获得这些研究方法的具体经验, 并将接受实践培训，进入新的和原创的想法和交付, 相互关联的算法技术.
被选中的RES-MATCH学生将与一个多元化的研究团队合作，包括:IIT-BME的教师/研究生和其他被分配到这个项目和类似项目的本科生(定期团队会议)。, 芝加哥大学医学中心医学博士医师研究员(临床浸入式), 国际合作者(e.g. 在日本、加拿大和英国/葡萄牙).
Matched! 新机器学习技术的翻译与框架保障
Professor: Keigo Kawaji (kkawaji@innergised.com)
Department: 生物医学工程
Matched Student: Khiem Nguyen
Brief Description: 最近计算能力的急剧增长, 基于云的数据管理, 和人工智能(AI)导致了新的计算方法的出现. Commonly known as 机器学习(ML), these methods 从大量现有数据集中学习 自学复杂的计算任务，而不需要明确的传统算法编程. 虽然这种ML方法很有前途，因此正在迅速扩散到临床环境中, 这些技术也有缺陷——包括缺乏透明度.e. 黑盒设计)，以及它们无法区分嵌入训练数据集的固有错误. Hence, 可能使用这些机器学习方法的医生有理由怀疑其显著的数学和统计公式(例如.g. 如果经过心脏训练的图像过滤人工智能看到了大脑, 这种人工智能是否会错误地将心脏的图像特征合成到大脑过滤步骤中?)
这个RES-MATCH项目的目标是为匹配的学生提供使用现有的心脏和神经血管成像(MRI)生物医学数据集学习人工智能算法开发和计算技术的开端。, 还有糖尿病(CGM). 匹配的学生还将在AI级联系统的临床翻译过程中获得补充培训，该系统:a)可以更好地模仿医生的思维过程，而不是现有的基于AI的单一任务, b)可能会减少人工智能驱动的错误决策对最终临床决策的影响.
被选中的RES-MATCH学生将与一个多元化的研究团队合作，包括:IIT-BME的教师/研究生和其他被分配到这个项目和类似项目的本科生(定期团队会议)。, 芝加哥大学医学中心医学博士医师研究员(临床浸入式). 当选择威尼斯人平台出现时, 学生有可能与国际合作者进行互动.g. 在日本、加拿大和英国/葡萄牙).
Matched! 神经网络逆向工程提供高效的大容量数据集标记
Professor: Keigo Kawaji (kkawaji@innergised.com)
Department: 生物医学工程
Matched Student: Stephanie Brink
Brief Description: 机器学习(ML)和深度神经网络(DNN)算法利用数据训练步骤和大量人为准备的数据集. 复杂的计算任务通常是从这样的标签中学习的. 目前在可能费力和耗时的制备中存在相当大的瓶颈——例如在生物医学环境中, 这些步骤需要医学博士工作数月(甚至数年)!!)，为基于人工智能的算法开发提供可靠的注释.
一些目前的BME学生已经想出了聪明的方法来潜在地克服这些费力的过程，以促进快速和可靠的标记数据集准备. 受到基于证明的技术的启发，例如 强大的数学归纳法，基于组合的优化， and the pigeonhole principle (在奥数竞赛和大学数学竞赛空间中尤为突出), 我们将研究克服上述瓶颈的两种概念验证方法. For this project, 学生将不仅学习候选的科学方法, 以及BME学生会员目前所采取的知识产权(IP)处理步骤.
被选中的RES-MATCH学生将与IIT-BME的教师一起工作, 一两个BME研究生, (定期团队会议), 以及芝加哥大学医学中心的一位医学博士(临床浸入式). RES-MATCH课程还将纳入相互关联的项目，如美国国家科学基金会在邻近的波尔斯基创业中心(芝加哥大学)赞助的创新队(I-Corps)。.
Matched! 微塑料生物修复的荧光微粒PETase测定
Professor: Nick Menhart (menhart@innergised.com)
Department: Biology
Matched Student: Sadie Meunier
Brief Description: 聚对苯二甲酸酯水解酶, PETase, 目前，人们正在积极研究和开发相关的酶，以实现生物可及微塑料的生物修复, 哪些是迫在眉睫的环境污染问题, and health hazard. However, 由于缺乏在固体底物上检测PETase的高灵敏度检测方法，研究受到了阻碍. 该项目涉及开发荧光标记的微型和纳米颗粒PET，用于开发PET酶(可能还有其他塑料降解酶)的荧光偏振分析。. 这将涉及到这种荧光粒子的合成和表征, 相关酶的表达, 以及试验开发和表征.
Matched! 衰竭心脏组织细胞外基质力学性能的评估
Professor: Marcella Vaicik (mvaicik@innergised.com)
Department: 生物医学工程
Matched Student: Colin Harris
Brief Description: 目的是测量衰竭心脏组织的ECM特性. 学生将学习1)组织脱细胞过程和2)流变学样品的制备和分析.
Matched! 用于自身无荧光生物传感的持续发光纳米颗粒
Professor: Yuanbing Mao (ymao17@innergised.com)
Department: Chemistry
Matched Student: Kunj Patel
Brief Description: 持续发光纳米粒子(PerLNPs)在停止激发后仍能保持发光. 由于具有消除组织自身荧光的特殊能力，它们已成为生物医学领域的重要材料. 在本研究中，我们计划合成金属氧化物纳米颗粒作为生物探针. Specifically, 我们建议应用这些生物探针通过分析肺癌患者的血清溶菌酶来测定溶菌酶的浓度, gastric cancer, 结肠直肠癌. 因为生物探针显示长时间持续发光, 可完全消除血清自身荧光干扰. 期望所开发的PerLNPs具有可调谐的尺寸和理想的持续发光，作为消除生物传感中自身荧光干扰的理想探针. 这项工作在研究生物分子的功能和监测分子/细胞网络等研究领域具有重要价值.
Matched! 用于比例光学测温的水溶性双发射纳米晶体
Professor: Yuanbing Mao (ymao17@innergised.com)
Department: Chemistry
Matched Student: Aaron Gregory
Brief Description: 在现代科学技术的许多领域中，温度是最基本的可观测物之一, e.g. 它在许多生物和生物技术过程中起着至关重要的作用，从钙信号和蛋白质折叠到聚合酶链反应和热疗法. However, 由于温度计与待测物体/区域的接触面积不足, 在微纳米尺度下精确、无创、高空间分辨率地测量局部温度，对传统的温度计来说仍然是一个很大的挑战. In this study, 我们提出开发水溶性双发射金属氧化物纳米晶体作为一种新型温度计，具有在微纳米尺度上精确测量温度的能力, 哪一种技术可以为纳米医学等各种应用领域提供强大的新工具, microfluidics, and photonics.
Matched! 热电装置的疫苗自我维持储存解决方案
Professor: Heng Wang (heng.wang@innergised.com)
Department: 机械，材料和航空航天工程
Matched Student: Muhammad Taha Navaid
Brief Description: 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, cold chains, 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过高.
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.
In this research, 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.