Σχεδιασμός συσκευής για την συλλογή πρωτεΐνης από εκπνεόμενο αέρα

Ιορδανίδης, Παναγιώτης; Iordanidis, Panagiotis

dc.contributor.author	Ιορδανίδης, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Iordanidis, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2024-06-17T10:54:09Z
dc.date.available	2024-06-17T10:54:09Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59731
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27427
dc.rights	Default License
dc.subject	Biomedical Engineering	en
dc.subject	Medical Device	en
dc.subject	Design of device	en
dc.subject	Exhaled air	en
dc.subject	Protein collection	en
dc.subject	Εμβιομηχανική	el
dc.subject	Ιατρικές συσκευές	el
dc.subject	Σχεδιασμός συσκευής	el
dc.subject	Εκπνεόμενος αέρας	el
dc.subject	Συλλογή πρωτεΐνης	el
dc.title	Σχεδιασμός συσκευής για την συλλογή πρωτεΐνης από εκπνεόμενο αέρα	el
dc.title	Design of a protein collecting device from exhaled air	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Biomedical Engineering	en
heal.classification	Design of medical devices	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03-22
heal.abstract	The technological developments and the COVID-19 pandemic have increased the demand for better, less invasive diagnostic tools and prompted the public to be more interested in monitoring its health. The answer to those needs can be breath analysis, which is a non-invasive diagnostic method that can be used by people from almost all age groups. There are many commercial breath analyzers that detect different substances, but none of them detects protein. At the same time, the field of proteomics can play a crucial role in diagnosing and tracking the health state of a person. The aim of this project was to create a device that can be used as a test to collect protein from exhaled air while being as user-friendly and simple as possible. This study started with the conceptual design of the product, which was based on the previous specifications. Afterwards, the device was 3D-printed in order to check the quality of the parts of the device and to determine the most suitable design. The final design was based mostly on the user experience while taking into account many other factors, such as the limitations of the 3D printer and the repetitiveness of quality. Next, a part of the device was 3D printed in medical resin type I and the other parts were printed in ABS like resin, and they got sterilized. Then, the product was used in order to perform our experiments. In the first experiments, the goal was to detect protein in the samples by observing color change and determining the external factors that could impact the results of the experiments. The next experiments had BCA analysis and the aim was to detect protein in the samples for different numbers of exhaled breaths, to try to quantify the concentration of protein in the samples and to determine what number of breaths is suitable and should be set in order to have feasibility. After a standard number of exhaled breaths was set, the BCA analysis was performed numerous times and it was evident that there was protein in the exhaled air, and its concentration was approximately measured, proving the feasibility of the test.	en
heal.abstract	Οι τεχνολογικές εξελίξει και η πανδημία του κορονοϊού έχουν αυξήσει την απαίτηση για καλύτερα, λιγότερο επεμβατικά διαγνωστικά εργαλεία και ώθησαν το κοινό να ενδιαφέρεται παραπάνω για την παρακολούθηση της υγείας του. Η απάντηση σε αυτές τις ανάγκες μπορεί να είναι η ανάλυση αναπνοής, η οποία είναι μία μη επεμβατική διαγνωστική μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ανθρώπους σχεδόν σε όλων των ηλικιακών ομάδων. Υπάρχουν πολλοί εμπορικοί αναλυτές αναπνοής που ανιχνεύουν διαφορετικές ουσίες, αλλά κανένας από αυτούς δεν ανιχνεύει πρωτεΐνη. Ταυτόχρονα, ο τομέας της πρωτεομικής μπορεί να παίξει ένα κρίσιμο ρόλο για την διάγνωση και την παρακολούθηση της κατάστασης της υγείας ενός ατόμου. Στόχος αυτής της εργασίας ήταν να δημιουργήσει μια συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τεστ για την συλλογή πρωτεΐνης από τον εκπνεόμενο αέρα αλλά και να είναι όσον τον δυνατόν πιο φιλική προς το χρήστη και απλή γίνεται. Αυτή η εργασία ξεκίνησε με τον αρχικό σχεδιασμό τους προϊόντος ο οποίος βασίστηκε στις προηγούμενες προδιαγραφές. Μετέπειτα, η συσκευή εκτυπώθηκε σε 3Δ-εκτυπωτή προκειμένου να ελεγχθεί η ποιότητα των τεμαχίων της συσκευής και να καθοριστεί ο καταλληλότερος σχεδιασμός. Το τελικό σχέδιο βασίστηκε κυρίως στην εμπειρία του χρήστη, λαμβάνοντας παράλληλα υπόψιν πολλούς άλλους παράγοντες όπως οι περιορισμοί του 3Δ-εκτυπωτή και η επαναληψιμότητα της ποιότητας. Στην συνέχεια, ένα κομμάτι της συσκευής εκτυπώθηκε με μια βιοσυμβατή ρητίνη τύπου Ι και τα άλλα μέρη εκτυπώθηκαν με μια ρητίνη φωτοπολυμερούς τύπου ABS και αποστειρώθηκαν. Κατόπιν, το προϊόν χρησιμοποιήθηκε για να πραγματοποιηθούν τα πειράματα. Στα πρώτα πειράματα, ο στόχος ήταν η ανίχνευση πρωτεΐνης στα δείγματα παρατηρώντας αλλαγή του χρώματος και ο καθορισμός των εξωτερικών παραγόντων που μπορούν να επηρεάσουν τα αποτελέσματα των πειραμάτων. Τα επόμενα πειράματα είχαν την μέθοδο BCA (βικινχρωμικό οξύ) και σκοπός ήταν να ανιχνευθεί πρωτεΐνη στα δείγματα για διαφορετικούς αριθμούς εκπνοών, να γίνει μια προσπάθεια ποσοτικοποίησης της συγκέντρωσης πρωτεΐνης που διαθέτουν τα δείγματα, και να καθοριστεί ο αριθμός εκπνοών που είναι κατάλληλος και πρέπει να τεθεί ως στάνταρ για να λειτουργήσουν τα πειράματα. Αφού ένας στάνταρ αριθμός εκπνοών είχε τεθεί, η μέθοδος BCA χρησιμοποιήθηκε πάλι πολλαπλές φορές και έγινε φανερό ότι υπήρχε πρωτεΐνη στον εκπνεόμενο αέρα ενώ η συγκέντρωση της υπολογίστηκε κατά προσέγγιση, αποδεικνύοντας ότι το τεστ λειτουργεί.	el
heal.advisorName	Αλεξόπουλος, Λεωνίδας	el
heal.committeeMemberName	Αλεξόπουλος, Λεωνίδας	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	49 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false