Urządzenie do samodzielnej diagnostyki raka piersi i materiał wytwarzający energię odnawialną

Materiał informacyjny PR HUB
Rok 2020 okazał się być rokiem rekordowym dla konkursu o Nagrodę Jamesa Dysona – programu, który do tej pory wsparł finansowo 250 obiecujących projektów młodych inżynierów i naukowców z całego świata. Pomimo wyjątkowych okoliczności, które towarzyszyły nam w tym roku, organizatorzy konkursu zarejestrowali rekordową liczbę zgłoszeń, a jakość projektów była nad wyraz wysoka, co jest dowodem kreatywności młodych wynalazców.

Dwojgu zwycięzców, z których każdy otrzyma nagrodę w wysokości 30 tysięcy funtów, udało się rozwiązać poważne problemy na skalę światową: niedostępność badań przesiewowych w kierunku raka piersi oraz niedostatek zrównoważonych metod skutecznego wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych. W marcu przyszłego roku konkurs o Nagrodę Jamesa Dysona ruszy także w Polsce.

Zwycięskie projekty:

The Blue Box – laureat Nagrody Jamesa Dysona 2020 w kategorii międzynarodowej. Autorką projektu jest 23-letnia Judit Giró Benet. Blue Box to nowa technologia umożliwiająca wykrywanie raka piersi w warunkach domowych na podstawie próbki moczu.

AuREUS System Technology – pierwszy w historii laureat Nagrody Jamesa Dysona 2020 w kategorii „Zrównoważony Rozwój”. Autorem projektu jest 27-letni Carvey Ehren Maigue. AuREUS to nowy rodzaj materiału, który przetwarza światło słoneczne w energię odnawialną. W procesie produkcji materiału wykorzystuje się odpady roślinne.

Wyróżnione projekty:

The Tyre Collective – urządzenie wyłapujące cząsteczki gumy, które powstają w wyniku zużywania się opon samochodów. Zebrane w ten sposób cząsteczki nadają się do ponownego wykorzystania. Urządzenie zostało zaprojektowane przez grupę studentów z Imperial College London i Royal College of Art w Wielkiej Brytanii.

Scope – nowy typ obiektywu. Dzięki wykorzystaniu technologii ciekłokrystalicznej obiektyw pozwala uzyskać bezstratny zoom. Autorem projektu jest grupa studentów kanadyjskiego Uniwersytetu w Waterloo.

Sir James Dyson wypowiedział się o tegorocznej edycji konkursu w następujący sposób:

„Inżynierowie, naukowcy i projektanci, którzy biorą udział w konkursie o Nagrodę Jamesa Dysona, są dowodem na to, że młodzi ludzie nie tylko chcą, ale i potrafią zmieniać świat. Trafia do nas coraz więcej innowacyjnych projektów związanych z medycyną i zrównoważonym rozwojem. Wybranie tylko jednego z tych jakże ważnych obszarów wydało się nam krzywdzące, dlatego w tym roku postanowiliśmy przyznać dwie główne nagrody i wesprzeć w ten sposób dwa równie wartościowe wynalazki. Judit i Carvey to niesamowite osoby, które dokonały znaczących przełomów – mam nadzieję, że Nagroda Jamesa Dysona otworzy im drogę do przyszłych sukcesów.

Zwycięski projekt w kategorii międzynarodowej – The Blue Box autorstwa Judit Giró Benet

Problem

Inspiracją do powstania projektu, który zdobył tegoroczną Nagrodę Jamesa Dysona w kategorii międzynarodowej, było zdiagnozowanie raka piersi u matki wynalazczyni. Judit uświadomiła sobie wtedy, że świat potrzebuje mniej inwazyjnych i łatwiej dostępnych metod wykrywania raka piersi. Obecnie, aby wziąć udział w badaniu przesiewowym, kobieta musi udać się do szpitala lub innej placówki medycznej, a tam poddać się inwazyjnej, niekiedy bolesnej, a często i kosztownej procedurze. Szacuje się, że 40% kobiet rezygnuje z badań mammograficznych, wskutek czego jeden na trzy przypadki raka piersi jest wykrywany w późnej fazie rozwoju nowotworu, gdy szanse na wyleczenie są już niższe (1) .

Rozwiązanie

Urządzenie biomedyczne Blue Box, zaprojektowane przez Judit Giró Benet z Tarragony w Hiszpanii, umożliwia diagnozowanie raka piersi w domowych warunkach. Technologia wykorzystuje algorytm AI do wykrywania wczesnych objawów raka piersi na podstawie próbki moczu. Dzięki niej kobiety mogą zatroszczyć się o swoje zdrowie w niekonwencjonalny sposób, tj. regularnie wykonując w swoim własnym domu nieinwazyjne, bezbolesne testy, które nie wykorzystują szkodliwego promieniowania i są stosunkowo tanie.

Urządzenie przeprowadza analizę chemiczną próbek moczu, a jej wyniki przesyła do chmury. Następnie oparty na sztucznej inteligencji algorytm sprawdza, czy w próbkach nie występują określone metabolity, dzięki czemu już po chwili może postawić diagnozę. Urządzenie jest zsynchronizowane z aplikacją mobilną, która odpowiada za komunikację z użytkowniczką, a w przypadku pozytywnego wyniku testu, czyli w sytuacji wykrycia nowotworu, umożliwia jej natychmiastowe skontaktowanie się z lekarzem.

Następne kilka lat ma dla Judit kluczowe znaczenie. Jej zespół na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine zbliża się do zakończenia prac nad prototypem i oprogramowaniem do analizy danych, a gdy to nastąpi, rozpoczną się badania z udziałem ludzi i badania kliniczne, którym będą towarzyszyć ważne zgłoszenia patentowe.

Zwycięski projekt w kategorii „Zrównoważony Rozwój” – AuREUS System Technology autorstwa Carveya Ehrena Maigue’a

Problem

Wiele odnawialnych źródeł energii pracuje w sposób nieciągły – energia wiatrowa i słoneczna może być pozyskiwana jedynie w ściśle określonych warunkach środowiskowych. Tradycyjne panele słoneczne pochłaniają światło widzialne i przetwarzają je w energię odnawialną, co jest możliwe tylko wtedy, gdy są zwrócone w stronę słońca. Obecnie farmy fotowoltaiczne buduje się wyłącznie w poziomie, nigdy w pionie, często zajmując ważne grunty rolne i uniemożliwiając uprawę roślin. Tymczasem mamy do dyspozycji mnóstwo okien i innych powierzchni, które mogłyby zostać wykorzystane do wytwarzania energii.

Rozwiązanie

Pierwszy w historii laureat Nagrody Jamesa Dysona w kategorii „Zrównoważony Rozwój” stawił czoła wyzwaniu, jakim jest bardziej efektywne wytwarzanie energii odnawialnej, a do produkcji swojego wynalazku wykorzystał ponownie odpady.

AuREUS, projekt opracowany przez Carveya Ehrena Maigue’a z Uniwersytetu Mapúa w Manili (Filipiny), to nowy typ materiału, który można przymocować do istniejącej struktury lub powierzchni. Materiał absorbuje promieniowanie UV i przekształca je w światło widzialne, dzięki czemu może wytwarzać energię elektryczną w sposób, który wykracza poza możliwości tradycyjnych paneli słonecznych. Wynalazek Carveya produkuje energię niezależnie od tego, czy jest słonecznie czy pochmurnie, ponieważ zawarte w nim cząsteczki pochłaniają promieniowanie UV, a pozyskaną w ten sposób energię emitują w postaci światła widzialnego, które może zostać przekształcone w energię elektryczną. Technologia AuREUS ma potencjał, by przekształcać w energię odnawialną więcej energii słonecznej niż konwencjonalne panele słoneczne. Co więcej, działa ona także wtedy, gdy nie znajduje się w bezpośrednim świetle słońca. Obecne badania wskazują, że materiał może produkować energię elektryczną przez 48% czasu, co jest znaczącą różnicą w porównaniu z 10–25% w przypadku konwencjonalnych ogniw fotowoltaicznych (2)(3) .


(1) Feldstein, A.C., Perrin, N., Rosales, A.G., Schneider, J., Rix, M.M. i Glasgow, R.E., „Patient barriers to mammography identified during a reminder program”, Journal of Women's Health, 20(3), 2011, s. 421–428.

(2) Renewable Energy Focus. http://www.renewableenergyfocus.com/view/8359/wind-and-solar-power-cost-sensitive-to-load-factors/#:~:text=For%20solar%20photovoltaic%20(PV)%2C,electricity%20are%20US%24600%2FMWh.
(3) Statista. https://www.statista.com/statistics/555697/solar-electricity-load-factor-uk/

Dodaj ogłoszenie