Lista tematów prac magisterskich dla specjalności Fizyka medyczna

(1)

Lista tematów prac magisterskich dla specjalności

„Fizyka medyczna”

Temat pracy dyplomowej

magisterskiej (jęz. pol.)

Projekt i realizacja czujnika acetonu na potrzeby badania oddechu

magisterskiej (jęz. ang.)

Design and fabrication of an acetone sensor for breath testing

Opiekun pracy prof. dr hab. inż. Piotr Jasiński Konsultant pracy dr inż. Karolina Cysewska

Cel pracy Celem projektu jest przygotowanie i badania czujnika acetonu na potrzeby testowania oddechu pod kątem zachorowania na cukrzycę.

Zadania do wykonania 1. Studia literaturowe i analiza stanu wiedzy w zakresie konstrukcji czujników acetonu

2. Wytworzenie struktur czujnikowych 3. Badania czułości i selektywności struktur 4. Analiza, omówienie i dyskusja wyników 5. Podsumowanie i wnioski

Źródła 1. Righettoni, Marco, Antonio Tricoli, and Sotiris E. Pratsinis.

"Si: WO3 sensors for highly selective detection of acetone for easy diagnosis of diabetes by breath analysis."

Analytical chemistry 82.9 (2010): 3581-3587.

2. Byun, Hyung-Gi, et al. "Comparative Analysis between Blood Test and Breath Analysis Using Sensors Array for Diabetic Patients." Multidisciplinary Digital Publishing Institute Proceedings 14.1 (2019): 22.

3. Yoo, Ran, et al. "Sensing of acetone by Al-doped ZnO."

Sensors and Actuators B: Chemical 283 (2019): 107-115.

4. Gaffney, Erin M., Koun Lim, and Shelley D. Minteer.

"Breath Biosensing: Using Electrochemical Enzymatic Sensors for Detection of Biomarkers in Human Breath."

Current Opinion in Electrochemistry (2020).

Liczba wykonawców 1

Uwagi Elektronika w Medycynie, Fizyka Medyczna, Chemia w Medycynie

(2)

Materiał anodowy elastycznych ogniw wtórnych do zasilania nasobnych urządzeń biomedycznych Temat pracy

dyplomowej

Anode material of secondary cells for the flexible batteries to power wearable biomedical devices

Opiekun pracy prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Konsultant pracy -

Cel pracy Celem jest uzyskanie materiału o wysokiej pojemności ładunku do zastosowań w zasilaniu urządzeń biomedycznych

Zadania do wykonania 1. Synteza metodą hydrotermalną kompozytu zawierającego biokrzemionkę i węgiel sp².

2. Opracowanie metody otrzymywania warstw.

3. Testy elektrochemiczne dla materiałów uzyskanych w różnych warunkach procesu hydrotermalnego.

4. Budowa giętkiej baterii z komercyjną katodą do wybranego ubieralnego urządzenia biomedycznego.

Źródła 1. A. Czerwiński, Akumulatory, Baterie, Ogniwa, WKŁ 2012.

2. Lithium Batteries, ed. J. Pistoia, Wiley 1998.

3. C.A. Vincent, B. Scrosati, Modern Batteries, ed. Elsevier 1998.

4. Bieżące artykuły rejestrowane przez WoS.

5. https://www.med-technews.com/features/can-flexible- batteries-revolutionise-power-in-medical-device/

Uwagi Projekt jest kontynuacją badań kierowanych przez opiekuna Fizyka medyczna, Elektronika w medycynie

(3)

Temat projektu/pracy dyplomowej

inżynierskiej (jęz. pol.)

Akumulatory litowo-jonowe do pomp insulinowych Temat projektu/pracy

dyplomowej

inżynierskiej (jęz. ang.)

Lithium-ion batteries for insulin pumps Opiekun pracy dr hab. inż. Andrzej Nowak

Konsultant pracy prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak

Cel pracy Konstrukcja akumulatora litowo-jonowego do zasilania przenośnych pomp insulinowych

Zadania do wykonania 1. Synteza nowego materiału elektrodowego.

2. Konstrukcja akumulatora litowo-jonowego 3. Testy polaryzacyjne akumulatora

Źródła 1. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, 1998.

2. M. Wakihara, O. Yamamoto, Lithium Ion Batteries Fundamentals and Performance, WILEY-VCH, 1998

3. G. Postoia, Lithium Batteries. New Materials, Developments and Perspectives, Elsevier, 1994

Liczba wykonawców 1-2

Uwagi Fizyka Medyczna, Elektronika w medycynie

(4)

Współczynnik oddawania barw oświetleniowych lamp LED

Colour rending index of white LED lamps

Opiekun pracy Dr hab. inż. Grażyna Jarosz Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest ocena zdolności białego oświetlenia LED do właściwego oddawania barw. Część doświadczalna będzie dotyczyć pomiaru widm promieniowania emitowanego przez wybrane oświetleniowe lampy LED. Na podstawie uzyskanych widm wyznaczony zostanie współczynnik oddawania barw badanych źródeł światła, przy czym jako wzorcowe źródło światła białego zostanie zastosowana żarówka o mocy 60 W.

Istotnym celem pracy będzie opis procesu postrzegania barw przez oko ludzkie, znaczenie oświetlenia dla rozróżniania kolorów i przedstawienie procedury wyznaczania

współczynnika oddawania barw.

Zadania do wykonania 1. Analiza i opis problemu.

2. Badania doświadczalne.

3. Analiza wyników.

4. Dyskusja uzyskanych wyników.

5. Napisanie pracy.

Źródła 1. E. Fr. Schubert „Light-Emitting Dodes”, Cambridge University Press 2006.

2. Andrzej Wiśniewski „Elektryczne źródła światła”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2010.

3. Andrzej Wiśniewski „Źródła światła”, COSIW, 2013.

Uwagi Fizyka medyczna

(5)

Charakteryzacja oświetleniowych lamp LED opartych na luminoforze

Characterization of phosphors-based white LED lamps

Opiekun pracy Dr hab. inż. Grażyna Jarosz Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest ocena jakości oświetlenia wytwarzanego przez białe lampy LED oparte na luminoforze z punktu widzenia ludzkiego narządu wzroku. Część doświadczalna pracy będzie dotyczyć pomiaru widm promieniowania emitowanego przez wybrane lampy typu LED oparte na luminoforze. Na podstawie uzyskanych widm wyznaczone zostaną współrzędne chromatyczne badanych źródeł, a następnie ich temperatura barwowa CCT. Istotnym celem pracy będzie opis parametrów używanych do charakteryzacji oświetlenia, zdefiniowanie trójkąta barw i temperatury barwowej oraz określenie parametrów, jakie winno mieć przyjazne dla wzroku białe oświetlenie, w tym przedstawienie procedury wyznaczania barwowej temperatury CCT oraz określenie tego parametru w oparciu o zmierzone widma radiancji. Ważną częścią pracy będzie krytyczna analiza uzyskanych wartości CCT i odniesienie ich do promieniowania ciała doskonale czarnego.

Zadania do wykonania 6. Analiza i opis problemu.

7. Badania doświadczalne.

8. Analiza wyników.

9. Dyskusja uzyskanych wyników.

10. Napisanie pracy.

Źródła 4. E. Fr. Schubert „Light-Emitting Dodes”, Cambridge University Press 2006.

5. Andrzej Wiśniewski „Elektryczne źródła światła”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2010.

6. Andrzej Wiśniewski „Źródła światła”, COSIW, 2013.

(6)

Dysocjacja cząsteczek o znaczeniu farmakologicznym - tetrahydropiran

Dissociation of pharmacological molecules - tetrahydropyran

Opiekun pracy Dr hab. Tomasz Wąsowicz, prof. PG Konsultant pracy ---

Cel pracy Zapoznanie się z procesami oddziaływania promieniowania z biologicznie aktywnymi z6wiązkami. W szczególności pomiar i analiza procesów dysocjacji pierścienia tetrahydropiranu, stanowiącego element składowy antybiotyków antracyklinowych.

Zadania do wykonania 1. Zapoznanie się z procesami oddziaływania promieniowania z materią.

2. Pomiar widm masowych (o ile będzie możliwy).

3. Analiza i interpretacja widm masowych.

4. Identyfikacja i dyskusja zachodzących procesów fizycznych.

Źródła 1. T.J. Wąsowicz, A. Kivimäki, D. Catone, R. Richter, Vacuum ultraviolet photoionization and ionic fragmentation of the isoxazole molecules, International Journal of Mass Spectrometry 449, 116276 (2020)

2. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, „Chemia fizyczna”, PWN, Warszawa (2011).

3. H. Massey: „Zderzenia atomowe i cząsteczkowe” PWN Liczba wykonawców 1

(7)

Analiza rozkładu dawki w żelach radiochromicznych na potrzeby terapii BNCT

Analysis of dose distribution in radiochromic gel to the needs of boron-neutron capture therapy

Opiekun pracy Dr Brygida Mielewska prof. PG Konsultant pracy Dr Marek Maryański prof. PG

Cel pracy Celem projektu jest analiza rozkładu dawki pochłoniętej w zależności od wybranych parametrów charakteryzujących żele radiochromiczne stosowane w dozymetrii 3D wysokiej

rozdzielczości, ze szczególnym uwzględnieniem oddziaływania składowych promieniowania występujących w terapii BNCT nowotworów

Zadania do wykonania 1. Charakterystyka oddziaływania promieniowania o wysokiej LET z materią

2. Przegląd metod komponowania i wytwarzania żeli radiochromicznych

3. Modyfikacja żeli na potrzeby detekcji neutronów epitermicznych, w obecności związków boru B-10 4. Przeprowadzenie analizy rozkładów dawki 3D w żelach 5. Dyskusja wyników

Źródła 1. Computational investigation of suitable polymer gel composition for the QA of the beam components of a BNCT irradiation field, Kenichi Tanaka, et al.; Applied Radiation and Isotopes; Volume 127; (2017); 253-259.

2. An investigation into the potential applicability of gel dosimeters for dosimetry in boron neutron capture therapy” - S.M. Abtahi, S.M.R. Aghamiri, H. Khalafi, F.

Rahmani, International Journal of Radiation Research, Volume 12, No 2, (2014)

3. Recent Advancements and Applications in Dosimetry, Nova Science Publishers (2018)

Liczba wykonawców 1 lub 2

(8)

Analiza rozkładu dawki w żelach radiochromicznych w terapii protonowej

Analysis of dose distribution in radiochromic gel in proton therapy

Opiekun pracy Dr Brygida Mielewska, prof. PG Konsultant pracy Dr Marek Maryański, prof. PG

Cel pracy Celem projektu jest analiza rozkładu dawki pochłoniętej oraz funkcji liniowego transferu energii (LET) w żelach

radiochromicznych stosowanych w dozymetrii 3D wysokiej rozdzielczości na potrzeby terapii protonowej nowotworów Zadania do wykonania 5. Charakterystyka oddziaływania wiązki protonów z

materią

6. Kompozycja żelu o zadanych parametrach na potrzeby terapii protonowej

7. Zapoznanie z metodyką odczytu rozkładu dawki (laserowa tomografia optyczna)

8. Ocena rozkładu dawki i LET 9. Dyskusja wyników

Źródła 1. Direct Response to Proton Beam Linear Energy Transfer (LET) in a Novel Polymer Gel Dosimeter Formulation, Lopatiuk-Tirpak,et al.; Technology in cancer research & treatment; Vol.11; (2012); 441-4452.

2. Recent Advancements and Applications in Dosimetry, Nova Science Publishers (2018)

3. Review of recent advances in radiochromic materials for 3D dosimetry” – Kevin Jordan, The 6th International Conference on 3D Radiation Dosimetry, Journal of Physics: Conference Series 250 (2010)