Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Engineering Commons™

Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Biomedical Engineering and Bioengineering

Institution
Keyword
Publication Year
Publication
Publication Type
File Type

Articles 2761 - 2790 of 11466

Full-Text Articles in Engineering

An Antimicrobial Polydopamine Surface Coating To Reduce Biofouling On Telemetry Tags Used In Marine Conservation Practices, Ariana Smies Jan 2022

An Antimicrobial Polydopamine Surface Coating To Reduce Biofouling On Telemetry Tags Used In Marine Conservation Practices, Ariana Smies

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Satellite telemetry tags are used to track the migration patterns of large cetaceans. These tags penetrate the dermis and remain embedded in the underlying blubber tissue. As the dermis of cetaceans is host to a diverse microbiome, and it is impossible to clean the skin before implanting the devices, the potential for infection is increased when the tags penetrate through the skin. H2O2 is a potential antimicrobial agent that, in addition to showing broad-spectrum efficacy against gram-negative and gram-positive bacteria, can promote wound healing outcomes by promoting proliferative factors and peptides that protect against oxidative stress. However, …

Go to article

Phase-Changing Nanodroplets As Nanotheranostic Platform For Combination Cancer Therapy, Catalina-Paula Spatarelu Jan 2022

Phase-Changing Nanodroplets As Nanotheranostic Platform For Combination Cancer Therapy, Catalina-Paula Spatarelu

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Cancer is a cluster of diseases, and 1.8 million Americans are newly diagnosed each year. Treatment issues such as drug instability, the occurrence of severe side effects, as well as resistance make the need for solutions to improve conventional methods, like chemotherapy, apparent. Nano-sized drug-delivery platforms, particles loaded with therapeutic molecules that escape the immune system clearance and accumulate at the tumor site, were proposed as one of these solutions. Despite the expansion of the field, several aspects still need to be addressed: inconsistent delivery of the drugs, inability of measuring the effective dose being delivered to the tumor, lack …

Go to article

Advancing Combined Radiological And Optical Scanning For Breast-Conserving Surgery Margin Guidance, Samuel Stewart Streeter Jan 2022

Advancing Combined Radiological And Optical Scanning For Breast-Conserving Surgery Margin Guidance, Samuel Stewart Streeter

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Breast cancer is one of the most common types of cancer worldwide, and standard-of-care for early-stage disease typically involves a lumpectomy or breast-conserving surgery (BCS). BCS involves the local resection of cancerous tissue, while sparring as much healthy tissue as possible. State-of-the-art methods for intraoperatively evaluating BCS margins are limited. Approximately 20% of BCS cases result in a tissue resection with cancer at or near the resection surface (i.e., a positive margin). A two-fold increase in ipsilateral breast cancer recurrence is associated with the presence of one or more positive margins. Consequently, positive margins often necessitate costly re-excision procedures to …

Go to article

Framework For The Evaluation Of Perturbations In The Systems Biology Landscape And Inter-Sample Similarity From Transcriptomic Datasets — A Digital Twin Perspective, Mariah Marie Hoffman Jan 2022

Framework For The Evaluation Of Perturbations In The Systems Biology Landscape And Inter-Sample Similarity From Transcriptomic Datasets — A Digital Twin Perspective, Mariah Marie Hoffman

Dissertations and Theses

One approach to interrogating the complexities of human systems in their well-regulated and dysregulated states is through the use of digital twins. Digital twins are virtual representations of physical systems that are descriptive of an individual's state of health, an object fundamentally related to precision medicine. A key element for building a functional digital twin type for a disease or predicting the therapeutic efficacy of a potential treatment is harmonized, machine-parsable domain knowledge. Hypothesis-driven investigations are the gold standard for representing subsystems, but their results encompass a limited knowledge of the full biosystem. Multi-omics data is one rich source of …

Go to article

การเปรียบเทียบการวินิจฉัยโรคสมองเสื่อมด้วยภาพซ้อนทับ Pet-T1 และ Pet-Dti, ปรเมษฐ์ วงษา Jan 2022

การเปรียบเทียบการวินิจฉัยโรคสมองเสื่อมด้วยภาพซ้อนทับ Pet-T1 และ Pet-Dti, ปรเมษฐ์ วงษา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้ เพื่อสร้างแม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองขึ้นมาใหม่ และเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการกระบวนการซ้อนทับภาพเพทระหว่างแม่แบบภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นกับแม่ภาพเพทบริเวณสมองแบบเดิมที่มีการใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองสร้างขึ้นมาจากภาพเพท กับภาพเอ็มอาร์ไอแบบ DTI จากข้อมูลภาพถ่ายทางรังสีจากกลุ่มอาสาสมัครที่มีภาวะความจำปกติ จำนวน 24 คน อายุระหว่าง 42-79 ปี ซึ่งกลุ่มอาสาสมัครดังกล่าวจะต้องทำการถ่ายเพทบริเวณสมองที่มีการฉีดสารเภสัชรังสี 11C-PIB เข้าไปในร่างกาย และทำการถ่ายภาพเอ็มอาร์ไอบริเวณสมองด้วยเทคนิค T1 และเทคนิค DTI จากนั้นทำการแก้ไขค่ากระแสไฟฟ้ารบกวน การกำจัดคลื่นสัญญาณรบกวน และการสร้างแผนที่โดยวิธี Whole-brain probabilistic tractography จากภาพถ่ายเอ็มอาร์ไอเทคนิค DTI โดยแผนที่ดังกล่าวที่ถูกสร้างขึ้นมาจะถูกนำไปใช้ในขั้นตอนการซ้อนทับ และขั้นตอนการ Normalize กับภาพเพทเพื่อช่วยในการกำหนดขอบเขตภายในบริเวณเนื้อสมอง หลังจากนั้นทำการประเมินความถูกต้องของการซ้อนทับของภาพแม่แบบภาพเพทมาตรฐาน โดยการประเมินการซ้อนทับกับภาพเพทในกลุ่มผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมในระยะเริ่มต้นที่เข้ารับการถ่ายภาพเพทบริเวณสมองด้วยการตรวจแบบเดียวกัน จากนั้นทำการประเมินและให้คะแนนความถูกต้องในการซ้อนทับของภาพเพทกับแม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองโดยรังสีแพทย์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์จำนวน 3 คน ด้วยวิธีการแบบปกปิดข้อมูล แล้วทำการเปรียบเทียบค่าคะแนนดังกล่าวโดยใช้การทดสอบทางสถิติแบบ Wilcoxon Signed Ranks test การประเมินความสอดคล้องภายในโดยใช้สถิติ Fleiss Kappa test และสถิติ Cohen’s weighted Kappa test ผ่านโปรแกรม SPSS ที่ระดับความเชื่อมั่น ร้อยละ 95 นอกจากนี้ในงานวิจัยได้ทำการหาค่า Dice similarly coefficient เพิ่มเติม เพื่อเปรียบเทียบความถูกต้องของการซ้อนทับดังกล่าว ผลการศึกษาวิจัยพบว่าคะแนนประเมินความถูกต้องในการซ้อนทับของภาพเพทกับแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการใหม่มีค่าสูงกว่าแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการเดิมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งสอดคล้องกับค่า Dice similarly coefficient ที่พบว่ามีค่าสูงสุดในแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการใหม่ อย่างไรก็ตามพบว่าผลการประเมินค่าความสอดคล้องภายในอยู่ในระดับสอดคล้องกันแบบเล็กน้อย ซึ่งจากผลการศึกษาวิจัยดังกล่าวสรุปได้ว่า แม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นมาใหม่โดยใช้ภาพเอ็มอาร์ไอเทคนิค DTI มาร่วมด้วย มีการซ้อนทับของภาพที่ดีกว่าเดิมและเหมาะสมในการที่จะนำไปใช้ในการช่วยวินิจฉัยผู้ป่วยที่มีสภาวะโรคสมองเสื่อม

Go to article

การพัฒนาระบบฝึกเดินพร้อมการประเมินผลการเดินด้วยอุปกรณ์ไลดาร์, ศุภรักษ์ ศักดารักษ์ Jan 2022

การพัฒนาระบบฝึกเดินพร้อมการประเมินผลการเดินด้วยอุปกรณ์ไลดาร์, ศุภรักษ์ ศักดารักษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ฝึกเดินที่มีการนำอุปกรณ์วัดระยะทางด้วยแสง หรือ อุปกรณ์ไลดาร์ มาประยุกต์ใช้ในการเก็บข้อมูลการเดิน และนำข้อมูลการเดินที่อุปกรณ์ไลดาร์เก็บได้ มาทำการประมวลผลเป็นตัวแปรการเดินต่าง ๆ ได้อย่างแม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องทำการปรับเทียบทุกครั้งก่อนใช้งาน และ ไม่จำเป็นต้องติดวัตถุลงบนร่างกายของผู้ใช้งานก็สามารถเก็บข้อมูลได้อย่างแม่นยำ โดยในการศึกษาครั้งนี้ ได้ทำการทดสอบความถูกต้องและความแม่นยำในการเก็บข้อมูลโดยเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ถ่ายภาพความเคลื่อนไหวทางคลินิก โดยจากการทดสอบพบว่า จากความคลาดเคลื่อนในการวิเคราะห์ตัวแปรเชิงระยะทาง และ ความคลาดเคลื่อนในการวิเคราะห์ตัวแปรเชิงเวลา ที่ต่ำกว่า 10% โดยสรุป จากการทดสอบกับระบบเก็บข้อมูลการเดินมาตรฐานทางการแพทย์ มีความเป็นไปได้ที่จะนำอุปกรณ์ฝึกเดินพร้อมระบบวัดระยะทางด้วยแสงที่พัฒนาขึ้นนี้ มาใช้งานในการเก็บข้อมูลการเดินจริงได้ ซึ่งระบบฝึกเดินที่พัฒนาขึ้นนี้ จะมีประโยชน์ในการกายภาพบำบัดและการฟื้นฟูร่างกายแบบทางไกล

Go to article

การประยุกต์ใช้คิวซีเอ็มเซนเซอร์ในการวิเคราะห์อันตรกิริยาเพื่อการตรวจวัด Aggregatibacter Actinomycetemcomitans, สาธิต รอดภักดีกุล Jan 2022

การประยุกต์ใช้คิวซีเอ็มเซนเซอร์ในการวิเคราะห์อันตรกิริยาเพื่อการตรวจวัด Aggregatibacter Actinomycetemcomitans, สาธิต รอดภักดีกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการประยุกต์ใช้ไบโอเซนเซอร์ชนิดควอตซ์คริสตัลไมโครบาลานซ์ (quartz crystal microbalance, QCM) ในการวิเคราะห์อันตรกิริยาระหว่างแบคทีเรียก่อโรคปริทันต์ชนิด Aggregatibacter actinomycetemcomitans กับโมโนโคลนอลแอนติบอดีที่จำเพาะเพื่อการตรวจวัดแบคทีเรียก่อโรคปริทันต์ ไบโอเซนเซอร์สำหรับการตรวจวัดถูกสร้างขึ้นโดยใช้คิวซีเอ็มเซนเซอร์ ชนิด 30 เมกะเฮิรตซ์ ที่ผ่านการปรับสภาพพื้นผิวอิเล็กโทรดทองด้วย 11-mercaptoundecanoic acid (11-MUA) และได้ประเมินความหนาแน่นการเรียงตัวของชั้น 11-MUA ด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตรี จากนั้นทำการตรึงโมโนโคลนอลแอนติบอดีชนิด Anti-A. actinomycetemcomitans กับ 11-MUA โดยใช้ 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide/N-hydroxysuccinimide (EDC/NHS) เพื่อใช้แอนติบอดีทำหน้าที่เป็นสารรู้จำทางชีวภาพ (biorecognition element) สำหรับการตรวจวัด A. actinomycetemcomitans การวิเคราะห์อันตรกิริยาระหว่างแบคทีเรียกับแอนติบอดีชนิด anti-A. actinomycetemcomitans ทำด้วยกัน 4 รูปแบบ ได้แก่ รูปแบบที่ 1 ใช้ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงความถี่ (∆F) ซึ่งผลการศึกษาบ่งชี้ว่าสามารถใช้ข้อมูล ∆F ในการจำแนกความสามารถในการจับกันระหว่างแอนติบอดีและเซลล์แบคทีเรียชนิดต่าง ๆ ได้ โดยคู่แอนติบอดีและเซลล์แบคทีเรียที่มีความจำเพาะต่อกันมีรูปแบบ ∆F ที่แสดงให้เห็นแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของ ∆F ที่ขึ้นกับความเข้มข้น รูปแบบที่ 2 ใช้ค่าอนุพันธ์อันดับหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงความถี่ (dF/dT) ซึ่งผลการศึกษาบ่งชี้ว่าสามารถใช้วิธีนี้จำแนกความจำเพาะของแอนติบอดีชนิด Anti-A. actinomycetemcomitans กับแบคทีเรียต่างชนิดได้ โดยเมื่อเกิดการจับกันระหว่างแอนติบอดีและเซลล์ที่มีความจำเพาะกัน ค่า dF/dT จะเปลี่ยนแปลงเป็นลบ และค่า dF/dT แสดงให้เห็นแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงเป็นรูปแบบที่ขึ้นกับความเข้มข้นเช่นเดียวกับข้อมูล ∆F รูปแบบที่ 3 ใช้ข้อมูลเวลาการตอบสนอง (τ) ซึ่งผลการศึกษาบ่งชี้ว่าการจับกันระหว่างแอนติบอดีกับเซลล์ A. actinomycetemcomitans ที่ความเข้มข้นสูงสุด (1.16 × 108 เซลล์/มิลลิลิตร) ให้ค่า τ เฉลี่ยเพียง 143 วินาที ทำให้ทราบผลลัพธ์ของการจับกันระหว่างแอนติบอดีกับเซลล์ A. actinomycetemcomitans รวดเร็วกว่าการติดตามจากข้อมูล ∆F ถึง 3 เท่า รูปแบบที่ 4 ใช้ข้อมูลความชันของการตอบสนอง …

Go to article

Load Sharing Assessment Of Osseoligamentous Structures Within A Thoracic Spine Segment During Surgical Release, Michael Polanco, James Bennett, Austin Tapp, Michel Audette, Stacie Ringleb, Sebastian Bawab Jan 2022

Load Sharing Assessment Of Osseoligamentous Structures Within A Thoracic Spine Segment During Surgical Release, Michael Polanco, James Bennett, Austin Tapp, Michel Audette, Stacie Ringleb, Sebastian Bawab

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Spinal surgical procedures often require release of intervertebral discs and ligaments to optimally achieve postural correction on a patient-specific basis. In this paper, a T7-T8 Finite Element (FE) model is utilized to examine internal load sharing during resection steps performed in a Ponte osteotomy. The FE model was rotated bidirectionally along three anatomical planes using an externally applied moment. In each step, the Ranges of Motion (RoM), Instantaneous Centers of Rotation (ICR), and forces from ligaments, discs, facet, and costovertebral joints were calculated. The product of each component’s force and the distance between the ICR and their position were used …

Go to article

Revision Total Hip Femoral Stem Micromotion And Statistical Shape Modeling Of The Knee, William Fugit Jan 2022

Revision Total Hip Femoral Stem Micromotion And Statistical Shape Modeling Of The Knee, William Fugit

Electronic Theses and Dissertations

The first purpose of this thesis was to compare the amount of micromotion seen in the femoral stem in a revision total hip arthroplasty between simple loading conditions and loading conditions derived from activities of daily living, through the use of experimental and computational methods. The amount of micromotion at the bone-implant interface was larger for activities of daily living, with ranges of 200μm more than the largest simple loading conditions. The second purpose of this thesis was to compare measurements of accuracy in a statistical shape model between individual bone and joint-level models, specifically for the knee. Using computational …

Go to article

The Lognometer: A New Normalized And Computerized Device For Assessing The Neurodevelopment Of Fine Motor Control In Children, Christian O'Reilly, Rejean Plamondon, Nadir Faci Jan 2022

The Lognometer: A New Normalized And Computerized Device For Assessing The Neurodevelopment Of Fine Motor Control In Children, Christian O'Reilly, Rejean Plamondon, Nadir Faci

Publications

Motor skills are fundamental for the development of children. Neurodevelopmental tests currently used by professionals for measuring motor control maturity exhibit several limitations. To address some of these, we have designed the Lognometer, a tablet-based device that can run computerized neuromotor tests. To normalize this tool against a representative population, we collected handwritten triangles from 780 children. We used the Sigma-Lognormal model and a prototype-based parameter estimation algorithm to analyze these movements. To ensure clinical acceptance, we developed an explainable solution relying on statistical regression. We evaluated how well the proposed lognormal decomposition captures the motor control maturation between 6 …

Go to article

Comparing Symbolic And Connectionist Algorithms For Correlating The Age Of Healthy Children With Sigma-Lognormal Neuromuscular Parameters, Zigeng Zhang, Christian O'Reilly, Rejean Plamondon Jan 2022

Comparing Symbolic And Connectionist Algorithms For Correlating The Age Of Healthy Children With Sigma-Lognormal Neuromuscular Parameters, Zigeng Zhang, Christian O'Reilly, Rejean Plamondon

Publications

It is important to accurately evaluate the motor control maturity to help physicians diagnose delayed or abnormal motor development in children. Traditionally, it has been challenging to design assessment methods that are practical and accurate at the same time. This study aims to develop an effective algorithm to predict motor control maturity based on the Kinematic Theory of rapid human movements. We used handwritten pen strokes made on an electronic tablet by 513 children (5.5 to 13 years of age). We considered two types of movements: a single stroke and a triangle drawing test. For the analysis, Sigma-Lognormal parameters were …

Go to article

Controlled Voltage Of Hot Snare Polypectomy Device In Electrosurgical Device, Saidi Olayinka Olalere Jan 2022

Controlled Voltage Of Hot Snare Polypectomy Device In Electrosurgical Device, Saidi Olayinka Olalere

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The study is used to understand the working procedure of the Olympus PSD-30 Electrosurgical Unit which a high-frequency alternating current is to measure the voltage and power output from the unit when used for a surgical operation to determine the extent of tissue damage. The output power and voltage were as examined with the stopwatch, then with an Arduino time based for 1, 2, and 3 seconds to understand the different modes of the cut and coagulation feedback with an RCC circuit used to mimic the human body. This shows a pattern in which the feedback power increases, and voltage …

Go to article

Analysis Of The Epidemiology Of Playground-Related Injuries In Relation To Existing Playground Safety Standards: How Should We Address Safe Play?, Drew Filchner Jan 2022

Analysis Of The Epidemiology Of Playground-Related Injuries In Relation To Existing Playground Safety Standards: How Should We Address Safe Play?, Drew Filchner

Honors Theses

Play is widely acknowledged to provide children with various physical, emotional, social, and intellectual benefits. However, playgrounds are reported to be the leading location of unintentional recreation injuries to children aged 1-10. Over 185,000 children annually are being treated in emergency departments for playground injuries. These play-related injuries have remained stagnant according to epidemiology studies of the past three decades. Past epidemiological studies for playground injuries have been based on emergency department data, resulting in an underrepresentation of the magnitude of injuries occurring. This study utilizes the unique setting of an entire school district, providing a more comprehensive understanding of …

Go to article

Neuromotor Changes In Participants With A Concussion History Can Be Detected With A Custom Smartphone App, Christopher K. Rhea, Masahiro Yamada, Nikita A. Kuznetsov, Jason T. Jakiela, Chanel T. Lojacono, Scott E. Ross, F. J. Haran, Jason M. Bailie, W. Geoffrey Wright Jan 2022

Neuromotor Changes In Participants With A Concussion History Can Be Detected With A Custom Smartphone App, Christopher K. Rhea, Masahiro Yamada, Nikita A. Kuznetsov, Jason T. Jakiela, Chanel T. Lojacono, Scott E. Ross, F. J. Haran, Jason M. Bailie, W. Geoffrey Wright

Rehabilitation Sciences Faculty Publications

Neuromotor dysfunction after a concussion is common, but balance tests used to assess neuromotor dysfunction are typically subjective. Current objective balance tests are either cost- or space-prohibitive, or utilize a static balance protocol, which may mask neuromotor dysfunction due to the simplicity of the task. To address this gap, our team developed an Android-based smartphone app (portable and cost-effective) that uses the sensors in the device (objective) to record movement profiles during a stepping-in-place task (dynamic movement). The purpose of this study was to examine the extent to which our custom smartphone app and protocol could discriminate neuromotor behavior between …

Go to article

Acute Magnetic Resonance Imaging Predictors Of Chronic Motor Function And Tissue Sparing In Rat Cervical Spinal Cord Injury, Seung-Yi Lee, Brian D. Schmit, Shekar N. Kurpad, Matthew D. Budde Jan 2022

Acute Magnetic Resonance Imaging Predictors Of Chronic Motor Function And Tissue Sparing In Rat Cervical Spinal Cord Injury, Seung-Yi Lee, Brian D. Schmit, Shekar N. Kurpad, Matthew D. Budde

Biomedical Engineering Faculty Research and Publications

Predicting functional outcomes from spinal cord injury (SCI) at the acute setting is important for patient management. This work investigated the relationship of early magnetic resonance imaging (MRI) biomarkers in a rat model of cervical contusion SCI with long-term functional outcome and tissue sparing. Forty rats with contusion injury at C5 at either the spinal cord midline (bilateral) or over the lateral cord (unilateral) were examined using in vivo multi-modal quantitative MRI at 1 day post-injury. The extent of T2-weighted hyperintensity reflecting edema was greater in the bilateral model compared with the unilateral injury. Diffusion tensor imaging (DTI) …

Go to article

Alkaline Plasma-Activated Water (Paw) As An Innovative Therapeutic Avenue For Cancer Treatment, Bolun Pang, Zhijie Liu, Sitao Wang, Yuting Gao, Miao Qi, Dehui Xu, Renwu Zhou, Dingxin Liu, Michael G. Kong Jan 2022

Alkaline Plasma-Activated Water (Paw) As An Innovative Therapeutic Avenue For Cancer Treatment, Bolun Pang, Zhijie Liu, Sitao Wang, Yuting Gao, Miao Qi, Dehui Xu, Renwu Zhou, Dingxin Liu, Michael G. Kong

Bioelectrics Publications

Plasma-activated water (PAW) is considered to be an effective anticancer agent due to the diverse aqueous reactive oxygen and nitrogen species (RONS: ROS and RNS), but the drawback of low dose and short duration of RONS in acidified PAW limits their clinical application. Herein, this Letter presents an innovative therapeutic avenue for cancer treatment with highly-effective alkaline PAW prepared by air surface plasma. This anticancer alkaline formulation is comprised of a rich mixture of highly chemical RONS and exhibited a prolonged half-life compared to acidified PAW. The H2O2, NO2-, and ONOO-/O2 …

Go to article

Radial Artery Model For Catheterization Procedures, Kyla Beville, Mitchell Gagnon, Benjamin Stalls, Maya Ariza Jan 2022

Radial Artery Model For Catheterization Procedures, Kyla Beville, Mitchell Gagnon, Benjamin Stalls, Maya Ariza

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of this project was to create a radial artery model that is usable under ultrasound that would reduce complications during catheterization procedures. Each year, over one million of these procedures are done and complications can affect the outcomes of the patient. Using ultrasound during these procedures is an upcoming way to reduce these complications and improve the outcome that a patient will have.

Go to article

Hands Free Fitted Shoe, Maddison Schutt, Nicole Rizkala, Elizabeth Scheatzle, Alexander Hershey, Austin Fowkes Jan 2022

Hands Free Fitted Shoe, Maddison Schutt, Nicole Rizkala, Elizabeth Scheatzle, Alexander Hershey, Austin Fowkes

Williams Honors College, Honors Research Projects

The ability to don and doff fitted shoes can be a challenge for many people including those diagnosed with diabetes, obesity, limb loss, pregnancy, Parkinson’s disease, arthritis, surgical complications, and aging. Though these actions may seem trivial, the ability to independently put on shoes is necessary because it can significantly impact one’s capacity to complete everyday tasks, hold relationships, and maintain mental health. Current competitors in the market are excessively expensive, not completely hands-free, or not fully enclosed shoes, so a new design for an accessible and affordable hands-free fitted shoe could be of great benefit to the general population. …

Go to article

Erk3 And Dgkζ Interact To Modulate Cell Motility In Lung Cancer Cells, Amanda Myers Jan 2022

Erk3 And Dgkζ Interact To Modulate Cell Motility In Lung Cancer Cells, Amanda Myers

Browse all Theses and Dissertations

Extracellular-regulated kinase 3 (ERK3) is overexpressed in a variety of cancers, including lung cancer. This atypical mitogen-activated protein kinase (MAPK) has a unique structure which includes a C34 domain and C-terminus and about which relatively little is known. ERK3 has been demonstrated to promote cell migration and metastasis in multiple cancer types. A yeast two-hybrid assay using ERK3 as bait indicated Diacylglycerol kinase ζ (DGKζ) is a binding partner. DGKζ is an isoform in the DGK family, all the members of which phosphorylate the lipid diacylglycerol (DAG) to generate phosphatidic acid (PA). DGKζ was shown to promote migration in mouse …

Go to article

Totally Tubulair - Adjustable Nasal Cannula, Megan Bruns, Emily Mcgrath, Angelina Marchio, Olivia Renkel Jan 2022

Totally Tubulair - Adjustable Nasal Cannula, Megan Bruns, Emily Mcgrath, Angelina Marchio, Olivia Renkel

Williams Honors College, Honors Research Projects

Many individuals require short-term and long-term oxygen therapy. These users experience discomfort and problems with the standard nasal cannula that are compounded by issues with oxygen sources being heavy with limited supply and tubing getting tangled, kinked, or not providing enough mobility. The objective of this project was to address ergonomic issues with oxygen therapy devices to increase the ease of use for healthcare workers, patients, and families. By following the engineering design process, a prototype was developed for a nasal cannula with interchangeable prongs. The new design allows users to select a prong size that is more comfortable for …

Go to article

Extraction Of Melanin From Black Knot Fungus: Optimization And Applications, Amara Davis Jan 2022

Extraction Of Melanin From Black Knot Fungus: Optimization And Applications, Amara Davis

Williams Honors College, Honors Research Projects

The goal of this research project was to optimize the extraction of melanin from black knot fungus and to analyze possible applications of the extracted melanin. An extraction method that was previously created was examined for possible improvements. Improvements that were studied include the elimination of steps in the extraction process while obtaining the same quality of product, examining options for machinery that could be used to increase production rate when moved to a production plant setting, and optimize the concentrations of the raw materials that are used in the extraction for possible reduction of cost without compromising yield or …

Go to article

Uv-Incorporated Sanitation Lining For Disinfection Of Carpentry Tools In Grade Schools, Nicole Dembiczak, Alex Paxitzis, Quinn Piorkowski, Ivana Shah Jan 2022

Uv-Incorporated Sanitation Lining For Disinfection Of Carpentry Tools In Grade Schools, Nicole Dembiczak, Alex Paxitzis, Quinn Piorkowski, Ivana Shah

Williams Honors College, Honors Research Projects

This project will focus on the issues caused by a pandemic, particularly, sanitation issues and difficulties in a public area. After a considerable amount of research, it became evident that current sanitation methods are time inefficient, not always effective and wasteful. There are numerous misconceptions on how these methods work and skepticism of the products themselves. The pandemic caused by COVID-19 is an extremely relevant issue that has affected schools, hospitals and other high traffic areas. This project will focus on K-12 grade schools that struggle with quick, easy and effective cleaning methods in between and after class. We aim …

Go to article

Cochlear Implant Training Model, Devin Baughn, Sidney Mingle, Aaron Bowman Jan 2022

Cochlear Implant Training Model, Devin Baughn, Sidney Mingle, Aaron Bowman

Williams Honors College, Honors Research Projects

Currently available training methods for cochlear implant surgeries such as cadavers and imaging systems are expensive and available for a limited number of training sessions. With the goal of decreasing risk factors associated with cochlear implant surgery, our team developed a cochlear implant training model prototype that is designed to provide a trial-and-error, tactile training method for developing force perception levels required to avoid causing damage to the cochlea. This model is designed to utilize a disposable material that ruptures when exposed to critical force levels. A material testing device was developed and utilized to test an assortment of easily …

Go to article

Design And Synthesis Of Α-Anomeric Diacetylene-Containing Glycosides As Photopolymerizable Molecular Gelators, Guijun Wang, Dan Wang, Anji Chen, Ifeanyi S. Okafor, Lalith Palitha Samankumara Jan 2022

Design And Synthesis Of Α-Anomeric Diacetylene-Containing Glycosides As Photopolymerizable Molecular Gelators, Guijun Wang, Dan Wang, Anji Chen, Ifeanyi S. Okafor, Lalith Palitha Samankumara

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

Glycolipids with diacetylene functional groups are fascinating compounds with many practical uses. Among these, diacetylene-containing gelators are especially important because they can form photopolymerizable gels, which are useful stimuli-responsive materials. Inspired by the unique properties of diacetylene-containing gelators and to understand the structural influences especially the location of the diacetylene functional groups on the self-assembling properties, a series of 15 novel N-acetyl-d-glucosamine derivatives with the diacetylene functional group introduced at the anomeric position were designed and synthesized. The diacetylene function is attached to the sugar through α-glycosylation with the distance from the anomeric oxygen being varied from one, two, …

Go to article

Novel Microfabricated Systems To Elucidate The Role Of Anisotropic Stiffness In The Tumor Microenvironment, Jiten Narang Jan 2022

Novel Microfabricated Systems To Elucidate The Role Of Anisotropic Stiffness In The Tumor Microenvironment, Jiten Narang

Theses and Dissertations

Cancer is the second leading cause of death in women and late stage (metastatic) cancers have abysmal survival rates compared to early stage regional cases (27% vs 86%). As a tumor grows, the surrounding extracellular matrix (ECM) is reorganized into a dense, collagen rich matrix. The new matrix of aligned collagen fibers provides unique mechanical cues such as anisotropic stiffness and contact guidance. Matrix turnover also constricts local vasculature and restricts delivery of key nutrients and signaling molecules to malignant cells to outside the tumor creating a chemotactic gradient from outside to inside. In this work, we developed a novel …

Go to article

Theta Burst Brain Stimulation In Painful Diabetic Neuropathy Patients: Investigating Neural Mechanisms, Bhushan Thakkar Jan 2022

Theta Burst Brain Stimulation In Painful Diabetic Neuropathy Patients: Investigating Neural Mechanisms, Bhushan Thakkar

Theses and Dissertations

Chronic pain (CP) is a significant contributor to disability and disease burden globally. In 2019, approximately 50.2 million adults (20.4% of the US population) experienced chronic pain, contributing to $560-635 billion in direct medical costs. In addition, the worldwide prevalence of diabetes mellitus has reached epidemic proportions and is set to increase to 629 million by 2045. Almost 50% of patients with diabetes present with diabetic neuropathy (DN), and one in five patients with diabetes presents with painful DN (pDN) which is the most common cause of neuropathic pain (NP) in the US. Symptomatic treatment is the mainstay of management …

Go to article

The Role Of Son In Chromatin-Mediated Gene Expression, Melissa Jordan Ward Jan 2022

The Role Of Son In Chromatin-Mediated Gene Expression, Melissa Jordan Ward

Browse all Theses and Dissertations

Gene expression in mammalian cells requires complex nuclear choreography, and there is increasing evidence that spatiotemporal organization of chromatin and nuclear compartments plays an important role in gene expression. In this dissertation, I examined the function of SON, a splicing factor with a known role in nuclear organization, in chromatin-mediated gene expression. SON association with a transcriptionally inactive U2OS 2-6-3 reporter gene array provided a useful model to study SON’s chromatin dynamics. I demonstrated that SON associates with the inactive but not the activated array, and that SON’s RNA binding domains are not necessary for that association. Second, I discovered …

Go to article

Comparison Effect On Biogas Production From Vegetable And Fruit Waste With Rumen Digesta Through Co-Digestion Process, Anika Tasnim, Muhammad Rashed Al Mamun, Md Anwar Hossen, Md Towfiqur Rahman, Md Janibul Alam Soeb Jan 2022

Comparison Effect On Biogas Production From Vegetable And Fruit Waste With Rumen Digesta Through Co-Digestion Process, Anika Tasnim, Muhammad Rashed Al Mamun, Md Anwar Hossen, Md Towfiqur Rahman, Md Janibul Alam Soeb

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Biogas is the best renewable energy as it can be produced from any biomass for example any plant or living organism. The purpose of this research was to produce biomethane from co-digestion of vegetable and fruit waste with rumen digesta through anaerobic digestion process. In this research, two trials of experiment were conducted. Each trial has three different sample with different mixing ratios. Raw materials used in the experiment was rumen digesta of goat and cow, potato, capsicum, cucumbers, onions, radish, cauliflower, carrot, leafy vegetables, apple, banana, and papaya. In each sample, 1200 gram of raw materials were used. Hydraulic …

Go to article

The Third International Hackathon For Applying Insights Into Large-Scale Genomic Composition To Use Cases In A Wide Range Of Organisms, Kimberly Walker, Divya Kalra, Rebecca Lowdon, Guangyi Chen, Fritz J. Sedlazeck, Ben Busby, Chia-Sin Liew, Et Al. Jan 2022

The Third International Hackathon For Applying Insights Into Large-Scale Genomic Composition To Use Cases In A Wide Range Of Organisms, Kimberly Walker, Divya Kalra, Rebecca Lowdon, Guangyi Chen, Fritz J. Sedlazeck, Ben Busby, Chia-Sin Liew, Et Al.

Nebraska Center for Biotechnology: Faculty and Staff Publications

In October 2021, 59 scientists from 14 countries and 13 U.S. states collaborated virtually in the Third Annual Baylor College of Medicine & DNANexus Structural Variation hackathon. The goal of the hackathon was to advance research on structural variants (SVs) by prototyping and iterating on open-source software. This led to nine hackathon projects focused on diverse genomics research interests, including various SV discovery and genotyping methods, SV sequence reconstruction, and clinically relevant structural variation, including SARS-CoV-2 variants. Repositories for the projects that participated in the hackathon are available at https://github.com/collaborativebioinformatics.

Go to article

Neural Processing Of Semantic Content In Movies, Maximilian Nentwich Jan 2022

Neural Processing Of Semantic Content In Movies, Maximilian Nentwich

Dissertations and Theses

Naturalistic stimuli, such as movies, contain interacting, multimodal and semantic features and allow for free exploration through eye movements. The full extent of neural responses to features such as motion, film cuts and eye movement behavior has not been established. The main hypothesis of this thesis is that complex multimodal and semantic stimuli in naturalistic movies engage a widespread ensemble of locations across the entire brain. To address this question I analyzed simultaneous intracranial and eyetracking data from over 6,000 electrodes across 23 patients with intractable epilepsy. Responses to fast eye movements – saccades – and film cuts are widespread …

Go to article

First Prev Next Last