Біомедична інженерія і технологія

МІКРОБІОМ ШКІРИ: БАКТЕРІЇ, ГРИБИ, ВІРУСИ

Валерія Коменотрус — 2026-04-06

У роботі розглядається мікробіом шкіри людини як складна екосистема, що включає бактерії, гриби та віруси, та його значення для підтримки здоров’я шкірного покриву. Проаналізовано склад мікробіому, його функції у захисті від патогенів, підтриманні гідроліпідного бар’єру та регуляції імунних реакцій. Особлива увага приділена порушенням балансу мікробіому (дисбіозу) та їхньому зв’язку з дерматологічними захворюваннями, такими як акне, атопічний дерматит, псоріаз і дерматити різного походження. Розглянуто фактори, що впливають на склад і функціонування мікрофлори шкіри, включаючи застосування антибіотиків, косметичних засобів, вплив зовнішнього середовища, неправильне харчування та стрес. Окремо висвітлені сучасні підходи до підтримки здорового мікробіому: правильний догляд за шкірою, застосування пробіотиків і пребіотиків, а також рекомендації щодо харчування та способу життя. Робота підкреслює важливість збереження балансу мікробіому як для профілактики і лікування шкірних захворювань, так і для підтримки загального стану організму. Отримані висновки можуть бути використані у дерматології, косметології та біотехнології для розробки ефективних методів підтримки та відновлення здорової шкіри

ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НАНО-ЗАЛІЗА У ВИСОКОЧАСТОТНОМУ ПОЛІ НИЗЬКОЇ ІНТЕНСИВНОСТІ

Дмитро Цвір — 2026-04-06

Анотація – У статті розглянуто сучасні підходи та перспективи використання наночастинок заліза у високочастотному електромагнітному полі низької інтенсивності. Описано основні типи нано-заліза — металеві частинки (Fe⁰), оксидні форми (Fe₃O₄, Fe₂O₃), а також проаналізовано фізико-хімічні та магнітні характеристики, що визначають їхнє біомедичне застосування. Особливу увагу приділено механізмам взаємодії наночастинок із низькоінтенсивними високочастотними полями, які поєднують теплові й нетеплові ефекти, включаючи індукцію магнітної гіпертермії та модуляцію клітинних структур. Показано потенціал комбінованого використання нано-заліза в протипухлинних технологіях, магнітно-резонансній візуалізації, таргетній доставці лікарських препаратів та терапії з використанням електромагнітних чинників. Показано, що застосування низькоінтенсивних полів сприяє зниженню ризику перегрівання тканин і підвищує безпечність процедур. Зроблено висновок про перспективність інтеграції технологій нано-заліза з високочастотними електромагнітними методами для створення нових неінвазивних діагностичних та лікувальних рішень.

ПЕРСПЕКТИВИ ІНТЕГРАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В МЕДИЧНУ ТЕРМОГРАФІЮ

Богдан Савенок — 2026-04-06

Термометрія є базовим методом моніторингу стану пацієнтів, розвиток якого призвів до розширення переліку його засобів, а також до появи термографії та моделей медичних нейромереж на її основі. Водночас різні методи вимірювання демонструють відмінності в точності, відтворюваності та залежності від умов застосування, що ускладнює порівняння результатів між закладами та популяціями. Дана стаття розглядає розвиток термометрії, її засобів, а також регуляторні особливості даного розвитку на сьогоднішній день. Метою представленого огляду є порівняння наявних на сьогоднішній день видів термометрів та засобів термометрії, дослідження питання сталості норми температури тіла людини, проблематики застосування різних видів термометрів. Проведено порівняння клінічних сценаріїв застосування термометрів та факторів, що впливають на інтерпретацію показників температури. Питання безпеки використання ртуті у багатьох галузях, є актуальним та регульованим положеннями Мінаматської конвенції, в той же час розвиток альтернатив ртутним термометрам дозволив долати не лише питання переходу від ртутних термометрів, але й виклики спричинені пандемією COVID-19. Отже, інтеграція технологій штучного інтелекту в медичну термографію є багатообіцяючою і має наразі низку доробок із досить високими показниками чутливості та специфічності. Термометрія активно розвивається протягом останніх десятиліть не тільки в технічному аспекті, а й в правовому. Показано, що вибір засобу термометрії має базуватися на компромісі між точністю, безпечністю, швидкістю, зручністю та клінічним контекстом (вік пацієнта, місце вимірювання, умови середовища). Норма температури тіла не є сталою величиною й залежить від методу вимірювання, часу доби та індивідуальних факторів, що потребує коректної інтерпретації результатів. Регуляторні обмеження щодо ртуті стимулюють перехід до цифрових і інфрачервоних технологій, а розвиток термографії та ШІ-аналізу відкриває перспективи для неінвазійного моніторингу й скринінгу за умови стандартизації протоколів, калібрування та належної валідації.

ОПТИМІЗАЦІЯ ПЛАТФОРМИ 3D-СКАНУВАННЯ КИСТІ РУКИ ПРИ СПАСТИЧНОСТІ

Ксенія Гарбовська — 2026-04-06

Спастичність верхньої кінцівки є поширеним наслідком пошкодження центральної нервової системи та суттєво впливає на функціональні здібності пацієнтів. Точна оцінка морфології кисті є важливою для планування реабілітації, розробки ортезів та моніторингу результатів лікування. Технології тривимірного (3D) сканування є перспективним інструментом для отримання детальних цифрових моделей анатомічних структур; однак їх застосування у пацієнтів зі спастичними розладами пов'язане з кількома технічними труднощами. Мимовільні скорочення м'язів, підвищений м'язовий тонус та обмежений довільний контроль часто призводять до нестабільності положення кисті під час сканування, що знижує точність та відтворюваність отриманих даних.

У цьому дослідженні аналізуються сучасні підходи до 3D-сканування людської кисті з точки зору біомедичної інженерії та клінічної неврології. Особлива увага приділяється анатомічним та функціональним характеристикам кисті як складного об'єкта для просторового сканування та впливу спастичності на стабільність її позиціонування. Розглянуто існуючі технічні рішення для платформ фіксації та позиціонування кисті, включаючи опорні конструкції, системи стабілізації та механічні тримачі, призначені для підтримки стабільної конфігурації сканування.

На додаток до традиційних систем 3D-сканування, розглянуто альтернативні методи створення цифрових моделей кисті. До них належать методи фотограмметрії, засновані на множинній реконструкції зображень, а також використання споживчих мобільних пристроїв, оснащених датчиками глибини або технологією LiDAR. Такі підходи можуть забезпечити доступні та економічно ефективні рішення для клінічних середовищ, реабілітаційних центрів та дистанційного моніторингу пацієнтів.

На основі проведеного аналізу запропоновано кілька напрямків удосконалення біомедичних платформ для 3D-сканування кисті. До них належать розробка ергономічних систем фіксації, адаптованих для пацієнтів зі спастичністю, скорочення часу сканування, покращення стабільності позиціонування та інтеграція технологій сканування із системами автоматизованого проектування для виготовлення персоналізованих ортезів. Запропоновані стратегії оптимізації спрямовані на підвищення точності, надійності та клінічної застосовності процедур 3D-сканування у пацієнтів зі спастичними розладами кисті

СУЧАСНІ ЛАЗЕРНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ КРОВІ

Олег Шевченко — 2026-04-06

Анотація – У межах даної роботи було здійснено комплексний аналіз сучасних лазерних методів дослідження крові, що ґрунтуються на синергії оптичних та електронних принципів [2, 11]. Зазначений підхід є перспективним напрямом розвитку медичної діагностики, оскільки забезпечує високу точність, неінвазивність і можливість отримання результатів у режимі реального часу [4, 8].
У роботі розкрито фундаментальні механізми взаємодії лазерного випромінювання з біологічними компонентами крові. Зокрема, розглянуто процеси поглинання, розсіювання та зміни поляризаційних характеристик світла при його взаємодії з клітинними та плазмовими елементами. Показано, що оптичні властивості крові визначаються такими параметрами, як концентрація гемоглобіну, ступінь оксигенації та особливості мікроциркуляції.
Наведено аналіз основних лазерних діагностичних методів, серед яких фотометрія, спектроскопія, допплерівська флоуметрія, поляриметрія та спекл-інтерферометрія. Описано їхні принципи дії, діагностичні можливості та особливості практичного застосування. Підкреслено ефективність поєднання цих методів із сучасними оптоелектронними системами, які забезпечують точну реєстрацію сигналів і їх подальшу цифрову обробку.
У результаті проведеного аналізу обґрунтовано переваги лазерних методів порівняно з традиційними клініко-лабораторними підходами, зокрема їх високу інформативність, швидкість та безпечність. Визначено перспективні напрями розвитку, пов’язані з інтеграцією технологій штучного інтелекту, створенням портативних діагностичних пристроїв та впровадженням у системи персоналізованої медицини.