Электроника и биомедицина: где обучаются те, кто в дальнейшем работают над крупными научными проектами

Ученые МИЭТа работают над множеством проектов в области электроники, микроэлектроники, наноэлектроники и даже фотоники. Разработки проводятся как в интересах промышленных партнеров, так и государства. В частности, сейчас ведется активная работа над крупным научным проектом по созданию фундаментальных основ для разработки первого отечественного имплантируемого нейростимулятора с биологической обратной связью. Применение систем для обмена информацией между мозгом и электронными устройствами (нейроинтерфейсов), основанных на использовании умных имплантатов с управляемыми физико-химическими и биологическими свойствами — перспективное направление в области современной медицины. Предложенное миэтовцами решение буквально поможет «заблокировать» хроническую боль у тех, кто проходит лечение с применением имплантатов для спинного мозга.

Реализацией проекта занимается объединенный коллектив ведущих ученых в области микроэлектроники и имплантируемых медицинских изделий из Институтов биомедицинских систем (БМС), нано- и микросистемной техники (НМСТ), микроприборов и систем управления имени Л.Н. Преснухина (МПСУ), перспективных материалов и технологий (ПМТ) и других подразделений МИЭТ.

«Междисциплинарный коллектив для решения задач проекта по разработке имплантируемого нейростимулятора критически важен, поскольку, необходимы специалисты в областях микроэлектроники, материаловедения, информационных технологий и, конечно же, биологи с медиками. Прорывные технологии в области создания новых нейроинтерфейсов требуют понимания процессов транспорта электрических импульсов в имплантируемых электродах, структуры и свойств современных материалов и наноматериалов, совместимых с нервной тканью, физико-химических и нейрофизиологических процессов нейростимуляции, а также микроэлектронных технологий для создания миниатюрных чипов, которые обладают необходимой энергоэффективностью, находясь длительное время в человеческом организме. Крайне важны технологии искусственного интеллекта для выявления механизмов обратных связей по зарегистрированным биопотенциалам, позволяющие совершенствовать диагностику и лечение болевых синдромов.

Коллектив специалистов Института биомедицинских систем обладает необходимыми компетенциями и экспертизой из описанных мной областей для эффективной коммуникации между разноплановыми специалистами. Например, медики и биологи не знают тонкостей изготовления микросхем, а инженеры – особенности биологических процессов. Наше направление обучения в области биотехнических систем и технологий позволяет снять эти барьеры для разработки и внедрения современных биомедицинских систем, находящихся на острие науки», — делится Александр Герасименко, доктор технических наук, заместитель директора Института биомедицинских систем

В этой статье мы расскажем о некоторых из направлений подготовки, на которых студенты получают компетенции, необходимые не только для реализации этого проекта, но и для развития передовых технологий в целом. Для вашего удобства мы делимся не только текстом, но и записью вебинаров с представителями направлений. Узнайте об обучении удобном для вас формате!

Биотехнические системы и технологии

«На направлении 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии» мы готовим специалистов — инженеров и ученых — в области разработки современных биомедицинских приборов. Причем во время обучения процесс разработки рассматривается на всех этапах: начиная от исследования физических процессов и проработки концепции, заканчивая испытаниями и сертификацией готового изделия. Направление «Биотехнические системы и технологии» подходит для ребят, которые хотят заниматься как проектированием и созданием медицинских систем, так и их программированием», — отмечает Павел Василевский, ассистент Института БМС.

Выпускники направления занимаются разработкой электрических дефибрилляторов, аппаратов вспомогательного кровообращения, биосовместимых наноматериалов, систем искусственной очистки крови, биомедицинских оптических систем, моделируют биотехнические и биофизические процессы, осуществляют компьютерную обработку биомедицинских сигналов и изображений.

Поступившие на направление «Биотехнические системы и технологии» в процессе обучения осваивают дисциплины разной направленности: от анатомии и физиологии человека до программирования, машинного обучения и системного анализа. Большинство дисциплин являются авторскими и построены на основе научно-технического опыта лабораторий Института, а также на базе передовых исследований и разработок, выполняемых ведущими учеными БМС. Все они в комплексе обеспечивают широкое погружение в проблематику и особенности биомедицинской инженерии и позволяют получить необходимый практический опыт.

Образовательный процесс разбит на пять основных научно-образовательных направлений:

– биомедицинские нанотехнологии – исследования и разработка биосовместимых композиционных наноматериалов, в том числе имплантируемых в организм человека;

– биомедицинская оптика – фотометрические, спектрофотометрические и томографические методы исследования биологических объектов;

– биотехнические системы поддержки функционирования внутренних органов человека - аппараты вспомогательного кровообращения сердца с имплантируемыми насосами крови; гемодиализные аппараты;

– биомедицинская электроника – электронные приборы для медицинской диагностики и терапии, в том числе для электрической дефибрилляции сердца;

– биомедицинские компьютерные технологии – компьютерная обработка биомедицинских сигналов и изображений, компьютерное моделирование, нейронные сети.

«Мы активно привлекаем студентов к реальным научным проектам, которые выполняем бок о бок с ними, поддерживаем активных и интересующихся молодых коллег, пытаемся найти оптимальную траекторию развития для таких ребят», — делится Кирилл Пожар, кандидат технических наук, доцент, заместитель директора Института БМС.

Среди базовых предприятий Института БМС, в которых студенты проходят практику, ООО «Медицинские компьютерные системы», ООО «НТЦ Амплитуда», АО «НПФ «БИОСС», ООО «Нейроботикс».

В этом году Институт БМС проводит набор на 55 бюджетных мест (на одно больше, чем в прошлом году). Проходные баллы за последние годы варьируются от 181 до 226 в сумме за три экзамена: математика, русский язык, физика/химия/информатика.

Конструирование и технология электронных средств

Сочетание слов «конструирование» и «технология» в названии направления 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств» закономерно, разрабатывать современные электронные устройства можно только объединив знания новейших систем автоматизированного проектирования и требований современных технологий. Реализацией двух образовательных программ по данному направлению занимается Институт нано- и микросистемной техники.

Профиль «Изделия микросистемной техники» охватывает следующие направления: разработка конструкции печатных плат и функциональных ячеек, технологию их изготовления, а также разработку и технологию производства МЭМС-датчиков. Печатная плата – это аналог проводов в жесткой форме, которая соединяет различные компоненты такие, как резисторы и транзисторы. Функциональной ячейкой называется плата, на которую уже установлены те самые компоненты. Разработкой конструкции плат и ячеек на основе имеющейся электрической схемы занимаются топологи, и это очень востребованная работа, потому что в современных электронных приборах обойтись без печатных плат практически невозможно. Кроме разработки, печатные платы и ячейки еще нужно и произвести – и это очень сложный процесс, включающий множество операций. Данный процесс разрабатывают технологи, которых также учат на данной специальности.

МЭМС расшифровывается как микроэлектромеханическая система. Это электрические датчики, которые измеряют механические величины. В современной технике они тоже очень часто встречаются, начиная от смартфона, который открывает видео в полноэкранном режиме при повороте на бок, до сложных систем навигации космических аппаратов. МИЭТ является одним из лидирующих ВУЗов России в направлении МЭМС-систем.

В программе большое внимание уделяется изучению систем на печатных платах, конструированию и технологиям изготовления изделий электронных устройств, принципов проектирования и функционирования изделий микросистемной техники, включая создание и испытания реальных образцов изделий. Студенты учатся работать в САПР Delta Design, Mentor Graphics, Компас 3D, SolidWorks, CADFLO.

Сферы профессиональной деятельности выпускников данной программы:

• Создание микроприборов, датчиков и систем контроля кинематических параметров движения, манипуляторов, специальных микророботов, микромашин, беспилотных технических систем

• Разработка электронных и электронно-вычислительных средств

• Проектирование микроразмерных электронных, оптических приборов, систем, источников энергии и систем энергосбережения

• Разработка современных систем навигации и ориентации, совмещенных с космическими навигационными системами (GPS/ГЛОНАСС)

• Авиакосмическая техника

• Приборостроение, автомобилестроение и другие смежные области

Профиль «Конструирование и производство технологического оборудования для производства электронной компонентной базы» — новая образовательная программа, разработанная в рамках ПИШ МИЭТ.

Подготовка на данном профиле связана с конструированием оборудования для производства электроники и его узлов. Студенты углубленно изучают механику, трехмерное моделирование, устройство оборудования и узлов для производства электроники, робототехнику, а также знакомятся со спецификой электронных изделий и их технологии производства, чтобы потом создавать свое оборудование для производства электроники. Студенты учатся работать в САПР Компас 3D, SolidWorks, CADFLO.

Сферы профессиональной деятельности выпускников данной программы:

• Разработка оборудования и узлов для производства электроники

• Разработка робототехнических изделий

• Разработка электронных и электронно-вычислительных средств

• Авиакосмическая техника

• Приборостроение, автомобилестроение и другие смежные области

Преимущества направления 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств»:

• Востребованность на рынке труда и высокая зарплата

• В процессе обучение студенты получают актуальные знания в области конструирования и технологии электронных средств, механики, трехмерного моделирования, расчетов конструкций

• Возможность у студентов участвовать в современных научных исследованиях Института НМСТ и его партнеров. Научно-образовательными партнерами выступают ООО «ТС Интеграция», АО «ЭРЕМЕКС», ООО «Лаборатория микроприборов», АО НИИТМ, АО «НИИ Субмикрон» и Центр оценки квалификации АО «НИИМЭ».

• Практика у студентов начинается с 3 курса, раньше, чем у студентов других направлений, а предложений по местам практики всегда больше, чем студентов

• Все преподаватели являются разработчиками современных электронных систем

• Возможность продолжить образование на данной специальности в магистратуре

В этом году для абитуриентов суммарно доступно 50 бюджетных мест: по каждому профилю проводится отдельный конкурс, абитуриент поступает сразу на конкретную программу подготовки. В 2024 году проходной балл составлял 220 в сумме за три экзамена (русский язык + математика + физика или информатика и ИКТ).

Контакты приемной комиссии МИЭТ

Сайт: abiturient.ru
Телефоны: 8-499-729-75-04, 8-499-710-22-13, 8-800-600-56-89
Электронная почта: abit@miee.ru
Адрес: 124498, Москва, Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, строение 2.

Следить за приемной кампанией удобно на сайте www.abiturient.ru, а также в группе ВКонтакте «Абитуриент МИЭТ 2025» и в телеграм-канале.