Винаходи та інновації. Винахідники України
  Відділ сенсорних пристроїв, систем та технологій безконтактної діагностики
Інституту кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України

  Войтович
Ігор Данилович

Завідувач відділу, академік
НАН України, доктор технічних
наук, професор, Заслужений діяч
науки і техніки України, лауреат
Державної премії України
в галузі науки і техніки
 

  У 1956 р. закінчив із відзнакою радіотехнічний факультет Львівського політехнічного інституту. Три роки працював у Сєверодонецькому НДІ електронних обчислювальних машин, де займався розробкою запам’ятовуючих пристроїв. З 1959 р. цю роботу продовжив в Інституті кібернетики, де розробляв оперативну пам’ять першої в СРСР напівпровідникової ЕОМ «Дніпро» і керував її впровадженням у серійне виробництво. З 1962 р. працює в галузі надпровідникової електроніки та мікроелектронних технологій. За цією тематикою захистив кандидатську та докторську дисертації. У 1980 р. організував науковий відділ, яким керує досі. Колектив відділу складають три доктори та 11 кандидатів наук. На сьогодні коло наукових інтересів І. Д. Войтовича й очолюваного ним відділу розширилося і охоплює також дослідження і розробки систем і технологій реєстрації, обробки й відображення надслабких сигналів, портативні інтелектуальні сенсори для діагностики в медицині, біології та екології.

В. М. Сосницький


М. А. Прімін


П. Г. Сутковий


Ю. Д. Мінов


І. В. Недайвода

  І. Д. Войтович заснував щорічний науковий семінар із надпровідникової електроніки та біомагнетизму, який відбувався протягом 20 років і тепер відновлений. Останні 10 років — голова спеціалізованої ради з присудження докторських ступенів. Підготував чотири доктори та 15 кандидатів наук. Автор 300 наукових праць, зокрема трьох монографій та 73 авторських свідоцтв і патентів України на винаходи. Почесний професор Інституту автоматики (Шаньдун, КНР). Керівник міжнародних наукових проектів.
   Провідні спеціалісти відділу та їхні наукові інтереси:
   Будник Микола Миколайович
, д. т. н., с. н. с. — теорія і застосування надпровідникових квантових інтерферометрів (СКВІДів), розробка СКВІД-техніки, обробка біомедичних даних і зображень, 212 наукових праць, 28 винаходів.
   Васильєв Валерій Євгенович, к. т. н., с. н. с. — комп’ютерне моделювання, розрахунок магнітних, електромагнітних і акустичних полів, методи цифрової обробки сигналів, 65 наукових праць, 3 винаходи.
   Золот Анатолій Іванович, к. т. н., с. н. с. — мікроелектроніка, нанотехнології, 65 наукових праць, 25 винаходів.
   Лукаш Сергій Іванович, н. с. — розробка портативних газових сенсорів і сенсорних систем, їх апробація, 60 наукових праць, 5 винаходів.
   Лебедєва Тетяна Станіславівна, к. т. н., с. н. с. — кріоелектроніка, тонкоплівкові мікроелектронні технології, застосування сенсорів на основі поверхневого плазмового резонансу (ППР сенсорів), 55 наукових праць.
   Мержвинський Анатолій Олександрович, к. т. н., с. н. с. — конструювання і технології виготовлення приладів, оптоелектронні сенсори, 30 наукових праць, 30 винаходів.
   Мінов Юрій Дмитрович, к. т. н., с. н. с. — кріоелектроніка, надпровідні сенсори магнітного поля, конструювання і технології виготовлення радіоапаратури, приладобудування, 65 наукових праць, 10 винаходів.
   Недайвода Ігор Володимирович, н. с. — математичне моделювання, обробка і аналіз магнітних сигналів, автоматизовані системи, 60 наукових праць, 5 винаходів.
   Прімін Михайло Андрійович, д. т. н., пров. н. с. — математичне моделювання, теорія електромагнітного поля (вирішення прямих і обернених задач), біомагнетизм, створення автоматизованих систем, 110 наукових праць, 5 винаходів.
   Сосницький Володимир Миколайович, к. т. н., пров. н. с. — розробка нових біомедичних діагностичних технологій, розвиток і впровадження у клінічну практику магнітокардіографії, 120 наукових праць, 28 винаходів.
   Сутковий Павло Гнатович, к. т. н., с. н. с. — надпровідникова електроніка, мікропроцесорна техніка, обробка надслабких сигналів, розробка інтелектуальних сенсорів різного призначення, 65 наукових праць, 10 винаходів.
   Ходаковський Микола Іванович, к. т. н., с. н. с. — молекулярна пам’ять, нанотехнології, нанороботи, 56 наукових праць, 13 винаходів.
   Шпильовий Павло Борисович, м. н. с. — тонкоплівкові мікроелектронні технології, кріогенна техніка, інтелектуальні ППР-сенсори, 42 наукові праці, 1 винахід.
   Яворський Ігор Олександрович, к. т. н., с. н. с. — теорія і нові принципи побудови інтелектуальних ППР-сенсорів, 33 наукові праці, 19 винаходів.
   У 2007 р. керівнику відділу і п’яти співробітникам присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки за цикл наукових праць «Інформаційна технологія та технічні засоби безконтактної діагностики в медицині, біології і техніці».
   Основні напрями наукової діяльності відділу:
   – теоретичні основи та технічні засоби безконтактної діагностики в медицині, біології, екології, техніці;
   – нові інформаційні технології на основі вимірювань електричних, магнітних і оптичних сигналів та їх просторово-часового аналізу;
   – елементи, пристрої та системи на основі надпровідності, оптоелектроніки, наноелектроніки, молекулярної електроніки;
   – тонкоплівкові мікроелектронні технології переважно для сенсорних елементів і пристроїв.
  
Найважливіші результати:

   – розроблено і впроваджено інформаційну технологію та інструментальні засоби безконтактної діагностики в медицині та біології;
   – розроблено точний аналітичний метод вирішення оберненої задачі магнітостатики для кількох джерел сигналу, довільно розподілених у тривимірному просторі, і на його основі створено та впроваджено нову інформаційну технологію аналізу даних магнітометричних вимірювань;
   – виконано теоретичні та експериментальні дослідження релаксаційних коливань у СКВІДах і на їх основі створено та впроваджено надчутливий магнітометр із рекордними параметрами (відзначений золотою медаллю на Лейпцизькому ярмарку);
   – розроблено теорію і мікроелектронну технологію елементів обчислювальної та вимірювальної техніки на основі ефекту Джозефсона в надпровідниках та інші тонкоплівкові технології;
   – розроблено електродинамічну теорію СКВІДів — надчутливих сенсорних елементів;
   – створено і випробувано комплекс портативних інтелектуальних сенсорів для експрес-діагностики в медицині, біології та екології.
   Зараз у відділі є кілька розробок, які за відповідної фінансової підтримки можуть бути широко впроваджені. Передусім це магнітокардіографічний комплекс. За його допомогою такі смертельно небезпечні хвороби, як серцева недостатність, ішемія міокарда чи аритмії, розпізнаються на дуже ранній стадії. В основі роботи комплексу — безконтактна реєстрація і комп’ютерна обробка надслабких магнітних сигналів, які випромінює серце людини. Крім оригінальних технічних рішень, у комплекс закладена складна математична обробка сигналів, що відтворює розподіл магнітних полів над грудною кліткою і струмів у серці, координат еквівалентних магнітних диполів — і все це в динаміці протягом кардіоциклу. Завдяки фінансовій підтримці Європейського Союзу і Канади через проекти УНТЦ створено два таких комплекси, які працюють у ННЦ «Інститут кардіології ім. М. Д. Стражеска» і Центральному військовому госпіталі МО України. Обстежені сотні пацієнтів і спільно з лікарями вироблено конкретні діагностичні методики.
  
Разючий розвиток мікроелектроніки, оптоелектроніки та мікропроцесорної техніки за останні десятиріччя зробив можливою побудову нового покоління розумових сенсорів, які не лише сприймають сигнали, а й виконують їх складну і глибоку обробку всередині приладу. У результаті роботи за програмою НАН України «Сенсорні системи для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб» у відділі розроблено кілька різновидів таких сенсорів.
   1. Гемоглобінометр. Цей прилад неінвазійно, тобто без травмування живої тканини, визначає концентрацію в її кровоносних судинах загального рівня гемоглобіну в грамах на літр тканини. При вимірюваннях на внутрішній поверхні передпліччя цю цифру можна точно переводити у загальновживаний показник у грамах на літр крові. Гемоглобінометр дозволяє також неінвазійно виміряти ступінь кровонаповнення живої тканини, що потрібно у випадках діагностики та лікування травм, опіків, пухлин, рожистих та інших захворювань шкіри. За потреби прилад можна доповнити можливістю інвазійного вимірювання концентрації гемоглобіну в крові по мікролітровій її краплині. Прилад уже більше року проходить випробування у Чернігівському центрі радіаційного захисту й оздоровлення населення і виявився особливо корисним для скринінгового обстеження населення з метою ранньої діагностики анемічних станів та подальшої діагностики патології, що їх супроводжує, зокрема онкологічної.
  
2. Гемодинаміка. Прилад призначений для дослідження стану мікроциркуляторної ланки системи кровообігу, насамперед кровообігу в кінцівках. Багато хвороб (приміром, діабет) починаються з невидимих порушень саме в цій ланці. Прилад дає можливість визначати не лише стан мікроциркуляторної ланки, а й її динамічні характеристики і здатність відновлюватися. Прилад пройшов випробування в інститутах ендокринології і медицини праці. В останньому діагностовано деякі професійні захворювання.
   3. Газові сенсори. Призначені для визначення та кількісного вимірювання концентрації газів, зокрема з метою ранньої діагностики низки захворювань на основі аналізу повітря, що видихає пацієнт. В Інституті ендокринології за допомогою цього приладу був кількісно виявлений ацетон у хворих на діабет. Можна вимірювати концентрації й інших газів, наприклад окису вуглецю, етанолу, аміаку. Не важко зробити прилади для контролю рівня алкоголю у крові водіїв замість купувати за кордоном.
  
4. Плазмонотест (ППР-сенсор). Ці прилади основані на використанні явища поверхневого плазмового резонансу і мають надвелику чутливість до різних біохімічних процесів. Тому за їх допомогою можна буде проводити масовий контроль продуктів харчування та різних середовищ на наявність шкідливих речовин, збудників хвороб тощо. Змінюючи сенсорний чип та доповнюючи програмне забезпечення мікропроцесора, ППР-біосенсор можна швидко перепрофілювати на виявлення інших аналітів. На відміну від відомих конструкцій, у сенсорі повністю відсутні рухомі компоненти. Тому він, будучи надійним і портативним, зможе працювати в польових умовах, на фермах. Важливою передумовою застування ППР-сенсорів є виробництво плівок металу-плазмононосія. Зазвичай такі плівки виготовляють із золота, яке не має достатньої адгезії. Ця проблема вирішена шляхом застосування інших металів і новітніх технологій.
   Перераховані системи і прилади повністю готові до широкого впровадження. Крім них, є й інші перспективні розробки. Зокрема за проектом УНТЦ створена і випробувана система для керованого транспорту в організмі тварини, а у подальшому людини, магнітних наночастинок. В ушну вену кроля вводяться наночастинки, які магнітним аплікатором зосереджуються у потрібному місці. За допомогою СКВІД-магнітометра проводиться стеження за їх переміщенням.
   У майбутньому на таких наночастинках будуть імобілізовані ліки, які в такий спосіб цілеспрямовано надходитимуть у хворий орган.
 
Тел.: 0 (44) 526-01-28, факс: 0 (44) 526-33-48.
E-mail: d220@public.icyb.kiev.ua, d220@meta.ua
     Назад   ]   Зміст   [   Вперед