تاریخ شروع : 1402/04/01
مهلت ارسال : 1402/04/27
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
ساخت نانوکامپوزیت جاذب امواج ایکس جهت استفاده در تجهیزات تشخیصی پزشکی (سوند معده)
خلاصه فناوری:
با شناخت پرتوهای ایکس و گاما، استفاده از این امواج پرانرژی در زمینه‌های مختلف به سرعت گسترش پیدا کرد؛ به نحوی که امروزه شاهد کاربرد این نوع پرتوها در زمینه‌های متنوعی نظیر پزشکی، هوا فضا، صنایع هسته‌ای، کشاورزی و ... هستیم.
در سال‌های اخیر، استفاده از «کامپوزیت‌های پلیمری» به دلایل متنوعی از جمله سبکی، انعطافپذیری، میزان سمیت کمتر، مقرون‌به‌صرفه بودن و خواص مکانیکی موردقبول برای کاربرد به عنوان حفاظ جاذب امواج ایکس، در پزشکی افزایش یافته است. گسترش روزافزون و بهرهگیری از «نانوکامپوزیت‌های پلیمری» نیز در صنعت پزشکی منجر به تعریف کاربرد جدیدی از این ماده، به‌ویژه در رشته رادیولوژی شده است. کارکرد جالب توجه نانوکامپوزیت‌های پلیمری جاذب امواج الکترومغناطیس در تصویربرداری پزشکی هسته‌ای با ارائه قابلیت‌هایی نظیر ایجاد تضاد رنگ (کنتراست) مطلوب در تصویر نهایی و سازگاری با بدن انسان، چالش‌های موجود در این زمینه را حل کرده است. در این راستا، طرح «ساخت و توسعه محصول سوند معده با پایه نانوکامپوزیت پلیمری» با ویژگی‌هایی چون انتخاب نانوذرات مناسب این کاربرد، ارائه نوآوری در بخش سنتزمواد اولیه، فرآیندپذیری محصول با هدف پخش یکنواخت نانوذرات در بستر پلیمری، ایجاد خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب و در نهایت فرآیندپذیری محصول نهایی، توسط این گروه پژوهشی ارائه شده است.
ضرورت مسئله:
بر اساس مطالعات صورت‌گرفته، تولید نانوکامپوزیت‌های جاذب اشعه ایکس با کاربرد در تصویربرداری پزشکی هسته‌ای از ابعاد فنی ویژه‌ای برخوردار هستند و سطح بالای فناوری به‌کار رفته در تولید این محصول، محدود به چند کشور خاص از قبیل امریکا و آلمان است. از جذابیت‌های تولید این محصول می‌توان به تنوع کاربرد، ارزش افزوده مناسب، شکست انحصار فناوری، رفع نیاز کشور و پتانسیل بالای صادراتی اشاره کرد. نام داخلی این محصول «نانوکامپوزیت پلیمری جاذب امواج ایکس» و نام انگلیسی آن “Radiopaque Compound” است. در حال حاضر نمونه نانوکامپوزیت با ویژگی‌های بیان شده در داخل کشور تولید نمیشود. لازم به ذکر است که این محصول در تولید بسیاری از تجهیزات پزشکی از قبیل سوندهای معده، قطعات جراحی، تجهیزات پزشکی هسته‌ای، دیوارپوشهای اتاق رادیولوژی، ایمپلنتها و اینسرتهای پزشکی و دندانپزشکی، کاتترها و تیوبهای پزشکی به‌کاربرده می‌شود و به عنوان یک الزام پزشکی دربخشی از قطعات جراحی از قبیل ست سرم، تیوبهای پزشکی برای قطعات ایمپلنت بدن به عنوان عامل ایجاد کنتراست تصویر در حین تصویربرداری هسته‌ای مانند فلوروسکوپی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مسئله اصلی تحقیق :
بر اساس پتنتهای ارائه‌شده و تجربیات پژوهشی، هدف این طرح تحقیقاتی، بررسی خواص حفاظتی و تضعیف امواج ایکس در نمونه کامپوزیت‌های پلیمری در بستر پلیمرهای پرکاربرد پزشکی نظیر PVC در محدوده ایکس رادیولوژی است. در این راستا از فرآیند کواکستروژن جهت آمیزهسازی استفاده خواهد شد. افزایش درصد نانوذره در ترکیب محصول، منجر به بهبود عملکرد حفاظتی (شیلدینگ) و کنتراست مناسب در حین تصویربرداری می‌شود. موضوع پخش و پراکنش نانو ذرات در بستر پلیمری PVC (پلیوینیل کلراید) از جمله نوآوریهای به‌کار رفته در این طرح است؛ ایجاد سازگاری مناسب بین نانوذرات مذکور و بستر پلیمری و دستیابی به خواص فیزیکی مکانیکی نظیر جریانپذیری (رئولوژی) و ریختشناسی (مورفولوژی) مناسب از مهمترین اهداف این طرح است. در طرح فوق، علی‌رغم وجود پیچیدگی در فرایند ساخت، با دستیابی به استانداردهای جهانی جهت مشاهده عملکرد مطلوب نانوکامپوزیت پلیمری ساخته‌شده و بعد آنالیز خواصی نظیر جریانپذیری و ویژگی حفاظتی در برابر امواج پرانرژی و پرتوهای الکترومغناطیس مشابه با پتنتهای ارائه‌شده می توان گام موثری در جهت بومیسازی فناوری ساخت حفاظهای اشعه ایکس و گاما که در انحصار کشورهای محدودی است برداشت.
ازدیگر اهداف مهم این طرح، استفاده از نانوذراتی با قیمت اقتصادی‌تر در جهت رقابتپذیر کردن محصول و بهبود محسوس معضلات فرآیندی و خواص فیزیکی و مکانیکی نسبت به پژوهشهای پیشین است. در همین راستا در کنار نوآوریهای طراحی‌شده برای بخش فرآیندی، به‌کارگیری سازگارکنندههای مناسب با هدف بهبود رفتار حرارتی، جریانپذیری و ریختشناسی نانوذرات در زمینه پلیمری از مهمترین دستاوردهای پیشبینیشده برای توسعه این محصول خواهد بود.
با شناخت پرتوهای ایکس و گاما، استفاده از این امواج پرانرژی در زمینه‌های مختلف به سرعت گسترش پیدا کرد؛ به نحوی که امروزه شاهد کاربرد این نوع پرتوها در زمینه‌های متنوعی نظیر پزشکی، هوا فضا، صنایع هسته‌ای، کشاورزی و ... هستیم.
در سال‌های اخیر، استفاده از «کامپوزیت‌های پلیمری» به دلایل متنوعی از جمله سبکی، انعطافپذیری، میزان سمیت کمتر، مقرون‌به‌صرفه بودن و خواص مکانیکی موردقبول برای کاربرد به عنوان حفاظ جاذب امواج ایکس، در پزشکی افزایش یافته است. گسترش روزافزون و بهرهگیری از «نانوکامپوزیت‌های پلیمری» نیز در صنعت پزشکی منجر به تعریف کاربرد جدیدی از این ماده، به‌ویژه در رشته رادیولوژی شده است. کارکرد جالب توجه نانوکامپوزیت‌های پلیمری جاذب امواج الکترومغناطیس در تصویربرداری پزشکی هسته‌ای با ارائه قابلیت‌هایی نظیر ایجاد تضاد رنگ (کنتراست) مطلوب در تصویر نهایی و سازگاری با بدن انسان، چالش‌های موجود در این زمینه را حل کرده است. در این راستا، طرح «ساخت و توسعه محصول سوند معده با پایه نانوکامپوزیت پلیمری» با ویژگی‌هایی چون انتخاب نانوذرات مناسب این کاربرد، ارائه نوآوری در بخش سنتزمواد اولیه، فرآیندپذیری محصول با هدف پخش یکنواخت نانوذرات در بستر پلیمری، ایجاد خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب و در نهایت فرآیندپذیری محصول نهایی، توسط این گروه پژوهشی ارائه شده است.
ضرورت مسئله:
بر اساس مطالعات صورت‌گرفته، تولید نانوکامپوزیت‌های جاذب اشعه ایکس با کاربرد در تصویربرداری پزشکی هسته‌ای از ابعاد فنی ویژه‌ای برخوردار هستند و سطح بالای فناوری به‌کار رفته در تولید این محصول، محدود به چند کشور خاص از قبیل امریکا و آلمان است. از جذابیت‌های تولید این محصول می‌توان به تنوع کاربرد، ارزش افزوده مناسب، شکست انحصار فناوری، رفع نیاز کشور و پتانسیل بالای صادراتی اشاره کرد. نام داخلی این محصول «نانوکامپوزیت پلیمری جاذب امواج ایکس» و نام انگلیسی آن “Radiopaque Compound” است. در حال حاضر نمونه نانوکامپوزیت با ویژگی‌های بیان شده در داخل کشور تولید نمیشود. لازم به ذکر است که این محصول در تولید بسیاری از تجهیزات پزشکی از قبیل سوندهای معده، قطعات جراحی، تجهیزات پزشکی هسته‌ای، دیوارپوشهای اتاق رادیولوژی، ایمپلنتها و اینسرتهای پزشکی و دندانپزشکی، کاتترها و تیوبهای پزشکی به‌کاربرده می‌شود و به عنوان یک الزام پزشکی دربخشی از قطعات جراحی از قبیل ست سرم، تیوبهای پزشکی برای قطعات ایمپلنت بدن به عنوان عامل ایجاد کنتراست تصویر در حین تصویربرداری هسته‌ای مانند فلوروسکوپی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مسئله اصلی تحقیق :
بر اساس پتنتهای ارائه‌شده و تجربیات پژوهشی، هدف این طرح تحقیقاتی، بررسی خواص حفاظتی و تضعیف امواج ایکس در نمونه کامپوزیت‌های پلیمری در بستر پلیمرهای پرکاربرد پزشکی نظیر PVC در محدوده ایکس رادیولوژی است. در این راستا از فرآیند کواکستروژن جهت آمیزهسازی استفاده خواهد شد. افزایش درصد نانوذره در ترکیب محصول، منجر به بهبود عملکرد حفاظتی (شیلدینگ) و کنتراست مناسب در حین تصویربرداری می‌شود. موضوع پخش و پراکنش نانو ذرات در بستر پلیمری PVC (پلیوینیل کلراید) از جمله نوآوریهای به‌کار رفته در این طرح است؛ ایجاد سازگاری مناسب بین نانوذرات مذکور و بستر پلیمری و دستیابی به خواص فیزیکی مکانیکی نظیر جریانپذیری (رئولوژی) و ریختشناسی (مورفولوژی) مناسب از مهمترین اهداف این طرح است. در طرح فوق، علی‌رغم وجود پیچیدگی در فرایند ساخت، با دستیابی به استانداردهای جهانی جهت مشاهده عملکرد مطلوب نانوکامپوزیت پلیمری ساخته‌شده و بعد آنالیز خواصی نظیر جریانپذیری و ویژگی حفاظتی در برابر امواج پرانرژی و پرتوهای الکترومغناطیس مشابه با پتنتهای ارائه‌شده می توان گام موثری در جهت بومیسازی فناوری ساخت حفاظهای اشعه ایکس و گاما که در انحصار کشورهای محدودی است برداشت.
ازدیگر اهداف مهم این طرح، استفاده از نانوذراتی با قیمت اقتصادی‌تر در جهت رقابتپذیر کردن محصول و بهبود محسوس معضلات فرآیندی و خواص فیزیکی و مکانیکی نسبت به پژوهشهای پیشین است. در همین راستا در کنار نوآوریهای طراحی‌شده برای بخش فرآیندی، به‌کارگیری سازگارکنندههای مناسب با هدف بهبود رفتار حرارتی، جریانپذیری و ریختشناسی نانوذرات در زمینه پلیمری از مهمترین دستاوردهای پیشبینیشده برای توسعه این محصول خواهد بود.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| ابوالفضل نجاران | مغز و اعصاب/ دکتری |
مدیر فنی | عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم پزشکی ارتش |
| توحید عبداله‌زاده | مهندسی پلیمر/ دکتری |
مدیر اجرایی | محقق در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران |
| حامد عبداله‌زاده | مهندسی مکانیک/ کارشناسی ارشد |
کارشناس ساخت و تجهیز | محقق در دانشگاه تربیت مدرس |
| هادی عبداله‌زاده | مهندسی برق/ کارشناسی |
کارشناس آنالیز و شبیه‌سازی | محقق در دانشگاه آزاد اسلامی |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی:
جناب آقای دکتر ابوالفضل نجاران، به‌عنوان مدیرفنی طرح، عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم‌پزشکی ارتش و دارای مدرک دکتری حرفهای پزشکی با تخصص نورولوژی هستند. همچنین ریاست بخش مغز و اعصاب بیمارستان خاتم الانبیاء از دیگر مسئولیت‌ها و سوابق ایشان است.
جناب آقای دکتر توحید عبداله‌زاده، به عنوان مدیر اجرایی طرح و متخصص پلیمر، دانش‌آموخته مقطع دکتری رشته مهندسی پلیمر از پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران هستند و با سابقه بیش از 10 سال مدیریت واحد تحقیق‌و‌توسعه شرکت‌ها و سازمان‌هایی نظیر گروه صنعتی گلرنگ، هلدینگ دارویی و بستهبندی طب پلاستیک، شرکت ویرا بسپار، هلدینگ متین تجارت طلوع و ... در حال حاضر سرپرست بخش مکانیک شرکت دانشبنیان پرتونگار پرشیا، تولیدکننده تجهیزات پزشکی تصویربرداری پزشکی هسته‌ای، هستند.
جناب آقای مهندس هادی عبدالله‌زاده، به‌عنوان کارشناس ساخت‌وتجهیز، از همکاران اصلی اجرای این طرح و دانش‌آموخته مقطع کارشناسی‌ارشد رشته مهندسی مکانیک از دانشگاه تربیت مدرس هستند. در حال حاضر ایشان به عنوان مدیر فنی و سرپرست بخش مکانیک در شرکت دانشبنیان پرتونگار پرشیا، تولیدکننده تجهیزات پزشکی تصویربرداری پزشکی هسته‌ای، فعالیت دارند.
جناب آقای مهندس حامد عبدالله‌زاده، به‌عنوان کارشناس آنالیز و شبیه‌سازی، از همکاران اصلی اجرای این طرح و دانش‌آموخته مقطع کارشناسی رشته مهندسی برق از دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب هستند. در حال حاضر ایشان به عنوان مهندس برق و نرمافزار در شرکت دانشبنیان پرتونگار پرشیا، تولیدکننده تجهیزات پزشکی تصویربرداری پزشکی هسته‌ای، فعالیت دارند.
از مزایا و ویژگی‌های ساخت و توسعه محصول سوند و تیوب پزشکی با پایه نانوکامپوزیت پلیمری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ایجاد تضاد رنگی مطلوب در تصویربرداری پزشکی هسته‌ای
- سازگاری با بدن انسان
- استفاده از فناوری نانو در تولید و توسعه این محصول در جهت بهبود خواص فیزیکی مکانیکی و کاهش میزان مصرف اجرای موثر
- پخش مناسب نانوذرات در ماتریس پلیمری
- به‌کارگیری سازگارکننده مناسب نانوذرات همزمان با بررسی بر روی پلیمرهای پرکاربرد پزشکی
- بررسی آزمون‌های فرآیندی مرتبط با جریانپذیری و ریختشناسی و رفتار حرارتی ترکیب
- بررسی آزمون‌های مرتبط با حوزه فیزیک پزشکی و تصویربرداری هسته‌ای برای بررسی میزان ضریب تضعیف خطی و جرمی و میزان ضخامت نیمه‌عمر
زمینه‌های کاربرد این محصول عبارت‌اند از:
- تصویربرداری پزشکی هسته‌ای ارگانهای بدن.
- تشخیص عارضه‌یابی بیماریهایی که با پرتودهی انجام می‌شود.
- استفاده در ایمپلنتها و تجهیزات جراحی.
- تولید کامپوزیت‌های دندانی.
- ساخت دیوارپوشهایی که به عنوان محافظ در برابر اشعه ایکس استفاده می‌شود.
- تولید سوندهای معده که قابلیت تشخیصی در رادیولوژی دارند.
- تولید نانوکامپوزیت پلیمری/ فلزی با قابلیت تضعیف امواج ایکس در محدوده رادیولوژی مطابق با استانداردهای بینالمللی محصول
- بهبود خواص ریختشناسی و حرارتی محصول جهت سازگاری کامل با تولید محصولات پزشکی ذکرشده در طرح با روش‌های شکلدهی از قبیل تزریق پلاستیک و اکستروژن
- استفاده از ذرات نانومتری به‌جای ذرات میکرونی (که منجر به ایجاد خواص منحصربه‌فرد نسبت به پژوهشهای بینالمللی پیشین خواهد شد)
- آنالیز و تحلیل نمونههای ساخته‌شده در دو بخش پلیمری (جریانپذیری، خواص مکانیکی و ریختشناسی آمیزه نانوکامپوزیتی) و پزشکی هسته‌ای (خواص حفاظتی)
- هزینه اجرای طرح حدود 500 میلیون تومان برآورد می‌شود، که حداکثر 70 درصد این مبلغ تا سقف 300 میلیون تومان، از محل حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی تامین خواهد شد.
- مدت‌زمان اجرای طرح حدود 12 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@