Hệ thống in 3D sinh học linh hoạt tại chỗ tích hợp AI vật lý cho phục hồi mô thích ứng

Các ứng viên trúng tuyển sẽ trở thành Thạc sĩ nghiên cứu / Nghiên cứu sinh Tiến sĩ / Trợ lý nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật và Khoa học Máy tính (CECS), VinUni. 

Thông tin dự án 

Trong bối cảnh quy trình in sinh học truyền thống (in vitro) thường đối mặt với các thách thức về nhiễm khuẩn, sai lệch cấu trúc khi cấy ghép và yêu cầu phẫu thuật xâm lấn, In sinh học 3D đang mở ra nhiều tiềm năng trong sửa chữa và tái tạo mô.  

Trong lĩnh vực y sinh, in sinh học 3D đang được xem là một hướng tiếp cận đầy tiềm năng cho việc sửa chữa và tái tạo mô. Tuy nhiên, các quy trình in sinh học truyền thống (in vitro) chủ yếu thực hiện in mô ngoài cơ thể rồi mới cấy ghép trở lại, dễ dẫn đến sai lệch cấu trúc, nguy cơ nhiễm bẩn và đòi hỏi can thiệp phẫu thuật xâm lấn. Điều này đặt ra nhu cầu phát triển các giải pháp có thể thực hiện trực tiếp trong cơ thể, vừa chính xác hơn, vừa giảm thiểu rủi ro cho bệnh nhân. 

Dự án đề xuất một hệ thống in sinh học 3D tại chỗ linh hoạt (Flexible In Situ 3D Bioprinting – F3DB), cho phép in trực tiếp vật liệu sinh học ngay bên trong cơ thể. Cách tiếp cận này tận dụng chính môi trường sinh học tự nhiên như một “lò phản ứng”, giúp quá trình tái tạo mô diễn ra sát với điều kiện thực tế, đồng thời giảm thiểu các bước trung gian và mức độ xâm lấn. 

Về mặt kỹ thuật, hệ thống kết hợp đầu in mềm có độ linh hoạt cao với cánh tay robot, được điều khiển thông qua mô hình nghịch đảo động học để đảm bảo độ chính xác khi thao tác. Đồng thời, mô hình biến dạng mô được tích hợp để hệ thống có thể thích ứng với sự thay đổi liên tục của môi trường sinh học. Các thuật toán học tăng cường cũng được sử dụng để tối ưu quá trình in theo thời gian thực. Tất cả được phát triển trong khuôn khổ Physical AI, hướng tới khả năng tương tác thông minh và thích ứng giữa robot và mô sống.  

Thành viên dự án bao gồm: TS. Thái Mai Thành (chủ nhiệm đề tài) | PGS. TS. Hoàng Văn Xiêm (VNU – Trường Đại học Công nghệ) 

 Mục tiêu nghiên cứu 

Dự án tập trung vào các mục tiêu chính sau: 

(i) Phát triển hệ thống in sinh học 3D tại chỗ có khả năng vận hành trực tiếp trong môi trường sinh học động 

(ii) Thiết kế và tích hợp các cấu trúc robot mềm với bậc tự do cao nhằm thực hiện in vật liệu một cách linh hoạt và chính xác 

(iii) Xây dựng mô hình biến dạng mô để hỗ trợ hệ thống thích ứng theo thời gian thực với các thay đổi giải phẫu 

 (iv) Ứng dụng các thuật toán học tăng cường nhằm tối ưu hóa quá trình in và nâng cao hiệu năng hệ thống 

 (v) Phát triển khung Physical AI cho phép tương tác thông minh giữa hệ thống robot và mô sinh học 

Thông qua đó, dự án hướng tới mở ra các hướng tiếp cận mới trong công nghệ y sinh, cho phép thực hiện tái tạo mô theo cách ít xâm lấn, chính xác và thích ứng với từng cá thể. 

 Thông tin liên hệ 

 Để trao đổi chi tiết hơn về dự án, vui lòng liên hệ: TS. Thái Mai Thành ([email protected]). 

Thông tin liên hệ Tuyển sinh

• VinUni Graduate Admissions
•  0978 549 846
• [email protected]
• Tìm hiểu thêm về chương trình Thạc sĩ, Tiến sĩ và học bổng: https://vinuni.edu.vn/graduate-admission/GRE/ 

#VinUni #VinUniversity#VinUniGraduateResearchExcellenceProgram #VinUniPhD #VinUniMasters#VinUniResearchProjects