ફોટોથેરાપી/બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ

દ્વારા ભાગીદાર પાઠ કાલે એન્જિનિયરિંગ: આજના વિદ્યાર્થીઓ, આવતીકાલના એન્જિનિયર્સ. 

એન્જીનીયરીંગ ટુમોરોનો દેશવ્યાપી કાર્યક્રમ વિશાળ શ્રેણી ઓફર કરે છે વર્ચ્યુઅલ લેબ્સ (જે વાસ્તવિક દુનિયાના પ્રોજેક્ટ્સનું અનુકરણ કરે છે) ઇજનેરો દ્વારા વિકસિત અને વિતરિત અને પર ઉપલબ્ધ છે તમારી શાળા માટે કોઈ ખર્ચ નથી. કિટ્સ તમારી શાળાને મેઇલ કરવામાં આવે છે અને એન્જિનિયરની આગેવાની હેઠળ વર્ચ્યુઅલ પ્રેઝન્ટેશન માટે ઝૂમ કૉલ સેટ કરવામાં આવે છે. આજે જ મફત વર્ચ્યુઅલ લેબ માટે સાઇન અપ કરો!

આ લેબ વિદ્યાર્થીઓને બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરની ભૂમિકા ભજવવાની મંજૂરી આપશે. તેઓ સૂર્યપ્રકાશ અને તેની લાક્ષણિકતાઓ તેમજ માનવ શરીરની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ વિશે શીખશે. આ જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને તેઓ ગ્રોવરના રોગની સારવાર શોધવા માટે વિવેચનાત્મક રીતે વિચારશે.

વિદ્યાર્થીઓ આ કરી શકશે:

  • તબીબી ક્ષેત્રમાં પ્રકાશની ભૂમિકા શોધો. 
  • સૂર્યપ્રકાશની વિવિધ વિશેષતાઓ જાણો. 
  • એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા કામ કરો.
  • ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને તબીબી સારવાર બનાવો અને ડિઝાઇન કરો.
  • ડિઝાઇન સોલ્યુશનની અસરકારકતાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે ગાણિતિક સૂત્રોનો ઉપયોગ કરો.

વય સ્તર: 14-18

  • ભૌતિક નિર્માણ માટેની નીચેની સામગ્રીઓ ET ટૂલકીટમાં સમાવિષ્ટ છે:
    • બ્લુ લાઇટ ફ્લેશલાઇટ, ફોટોક્રોમિક પેપર, દર્દીના મોડેલ માટે બ્રાઉન પેપર
  • વિદ્યાર્થી અથવા શિક્ષકે આપેલી સામગ્રીમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
    • નાના વર્તુળો કાપવા માટે પ્રિન્ટર પેપર અથવા કોઈપણ બાંધકામ કાગળ

ઉપરાંત, માં જવાબોનો સંદર્ભ અને રેકોર્ડ કરવાની ખાતરી કરો ઇન્ટરેક્ટિવ વિદ્યાર્થી વર્કબુક 

 

વધુમાં, અન્ય એન્જિનિયરો પણ દવાની આ મહત્વપૂર્ણ દુનિયામાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. 

ની ચોકસાઈ વધારવા માટે કોમ્પ્યુટર એન્જિનિયરોએ તેમની ડિજિટલ પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ કર્યો મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (MRI). મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (MRI) મૂળરૂપે નાસા જેટ પ્રોપલ્શન લેબ (JPL) દ્વારા વિકસિત ડિજિટલ ઇમેજ પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રોપલ્શન એન્જિનિયરોએ LVAD (લેફ્ટ વેન્ટ્રિક્યુલર આસિસ્ટ ડિવાઇસ) બનાવવા માટે પંપ અને કોમ્પ્યુટેશનલ ફ્લુઇડ ડાયનેમિક્સ સાથેના તેમના અનુભવનો ઉપયોગ કર્યો.. LVAD (લેફ્ટ વેન્ટ્રિક્યુલર આસિસ્ટ ડિવાઇસ) કૃત્રિમ હાર્ટ પંપ સ્પેસ શટલ ફ્યુઅલ પંપ ડિઝાઇન પર આધારિત છે. આ લોકો ટ્રાન્સપ્લાન્ટની રાહ જોતા સ્વસ્થ રહે છે.

 

ડિઝાઇન ચેલેન્જ

કલ્પના કરો કે તમે બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરોની ટીમ છો. ગ્રોવરના રોગની સારવાર વિકસાવવા માટે તમે એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરશો?

પ્રક્રિયા:
ઉકેલ વિકસાવવા માટે પુનરાવર્તિત એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરો. તેથી આગળનું પગલું છે. . .

  • નીચેની પ્રક્રિયાઓમાંથી આગળ વધો (અથવા ડાઉનલોડ કરો શિક્ષક માર્ગદર્શિકા)
  • આ પ્રોજેક્ટને માર્ગદર્શન અને પગલું ભરવામાં મદદ કરશે

વર્ચ્યુઅલ લેબ ફોટોથેરાપી પ્રેઝન્ટેશન

શિક્ષક નોંધો:

  • દ્વારા વિદ્યાર્થીઓ કામ કરશે ફોટોથેરાપી સ્ટુડન્ટ ઇન્ટરેક્ટિવ વર્કબુક
    • Google Classroom પર આ પાઠ સોંપતી વખતે, પ્રથમ નકલ બનાવો તમારી વ્યક્તિગત Google ડ્રાઇવમાં સાચવવા માટેની સ્લાઇડ્સમાંથી, પછી દરેક વિદ્યાર્થી માટે એક નકલ બનાવો.
    • વૈકલ્પિક રીતે, પાવરપોઇન્ટ તરીકે ફાઇલ ડાઉનલોડ કરો અને નામ બદલો.
  • સ્લાઇડશો ઇન્ટરેક્ટિવ બનવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે, આ રીતે વિદ્યાર્થીઓ સીધા સ્લાઇડ્સ પર ટાઇપ કરી શકે છે.
  • પ્રસ્તુતિની દરેક સ્લાઇડ વિદ્યાર્થીઓને પૂર્ણ કરવા માટેની પ્રવૃત્તિ પૂરી પાડે છે (વાંચવું, વિડિઓ જોવી, છબીઓ દાખલ કરવી, પ્રશ્નોના જવાબ આપવા વગેરે.)
  • વિદ્યાર્થીઓ વ્યક્તિગત રીતે અથવા જૂથોમાં કામ કરી શકે છે.
પૂર્વ કાર્ય- એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયાનો પરિચય:

આકારણી:

  • અનૌપચારિક મૂલ્યાંકન સ્લાઇડશોની અંદર ઇન્ટરેક્ટિવ સ્લાઇડ્સને જોઈને પૂર્ણ કરી શકાય છે, ખાસ કરીને અંતિમ પ્રતિબિંબ સ્લાઇડની અંદર.
  • ઇન્ટરેક્ટિવ સ્લાઇડ્સની બહારના મૂલ્યાંકનો નીચે કાર્ય પૂર્વ અને પોસ્ટના વિચારો તરીકે સૂચવવામાં આવ્યા છે.

સમય સુધારો

વૃદ્ધ વિદ્યાર્થીઓ માટે 1 જેટલા વર્ગના સમયગાળામાં પાઠ કરી શકાય છે. જો કે, વિદ્યાર્થીઓને દોડધામની લાગણીથી બચાવવા અને વિદ્યાર્થીઓની સફળતાની ખાતરી કરવા માટે (ખાસ કરીને નાના વિદ્યાર્થીઓ માટે), પાઠને બે અવધિમાં વહેંચો, જેથી વિદ્યાર્થીઓને વિચારશક્તિ, પરીક્ષણ વિચારો અને તેમની રચનાને અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં વધુ સમય મળે. આગામી વર્ગના સમયગાળામાં પરીક્ષણ અને ડિબ્રીટનું સંચાલન કરો.

(એપ્લિકેશન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે) પૃષ્ઠભૂમિ વિષયો

ગ્રોવર એક ક્ષણિક ત્વચા વિકાર છે જેમાં છાતી અને પીઠ પર ફોલ્લીઓનો સમાવેશ થાય છે. તે સામાન્ય રીતે શિયાળાના મહિનાઓમાં વધુ ખરાબ હોય છે. તે મુખ્યત્વે 40 વર્ષથી વધુ ઉંમરના પુરુષોને અસર કરે છે. આ રોગ તેની જાતે જ દૂર થઈ જાય છે. અને ત્યાં કોઈ જાણીતું કારણ નથી અને કોઈ અસરકારક સારવાર નથી.

દર્દીઓને વિવિધ સ્ટીરોઈડ ક્રિમ અને એન્ટિહિસ્ટેમાઈન્સ સૂચવવામાં આવી શકે છે જ્યાં સુધી તેઓને એક કામ ન મળે, જેનો અર્થ છે કે દવા ખંજવાળમાં રાહત આપે છે. પરંતુ તે બધું જ કરે છે. તે માત્ર લક્ષણોની સારવાર કરે છે અને મૂળ કારણની નહીં, તેથી જ તે અમારો આદર્શ ઉકેલ નથી.

આગળ, ત્યાં કુદરતી સૂર્યપ્રકાશ છે જે ગ્રોવરના રોગની થોડી માત્રામાં સારવાર કરે છે. જો કે, અતિશય સૂર્યપ્રકાશ સ્થિતિને વધુ ખરાબ કરી શકે છે અને લોકોને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશની હાનિકારક અસરો માટે જોખમમાં મૂકે છે. બીજી બાજુ, શિયાળામાં રોગની અસરકારક રીતે સારવાર કરવા માટે સામાન્ય રીતે સૂર્યપ્રકાશની પહોંચ ખૂબ ઓછી હોય છે. સતત સૂર્યપ્રકાશનો યોગ્ય સંપર્ક મેળવવો મુશ્કેલ હોવાથી, ઘણા દર્દીઓને વિટામિન D3 સૂચવવામાં આવે છે જે લાભદાયી વિટામિન છે જે સૂર્યના સંપર્કમાં આવે ત્યારે તમારી ત્વચાનું સંશ્લેષણ થાય છે. જો કે, ઘણા બધા વિટામિન D3 સપ્લિમેન્ટ્સ લેવાથી પણ અસ્વસ્થ હોઈ શકે છે, તેથી જે દર્દીઓ આ સારવાર પસંદ કરે છે તેઓએ નિયમિતપણે વારંવાર રક્ત પરીક્ષણો સાથે તેમના D3 સ્તરોનું નિરીક્ષણ કરવું જોઈએ, જે પીડાદાયક અને અસુવિધાજનક હોઈ શકે છે.

સંશોધનનો બીજો મહત્વનો ભાગ શરીરની રોગપ્રતિકારક શક્તિનો અભ્યાસ કરવાનો છે. થાઇમસ ગ્રંથિ, હૃદયની બરાબર સામે સ્થિત છે, તે રોગપ્રતિકારક તંત્રની બેઠક છે; તે બેક્ટેરિયા, વાઇરસ અને બળતરાને પ્રતિભાવ આપે છે. થાઇમસ ગ્રંથિ તમારી ઉંમરની સાથે કદમાં સંકોચાય છે અને જેમ જેમ તમે વૃદ્ધ થાઓ તેમ ઘસાઈ જવા લાગે છે. તે પણ તારણ આપે છે કે પ્રકાશ થાઇમસ ગ્રંથિને ઉત્તેજિત કરે છે, તમારી રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને વેગ આપે છે.

સૂર્યપ્રકાશ આપણા ટી-સેલ્સની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે, જે શ્વેત રક્ત કોશિકાઓનો પેટા પ્રકાર છે જે ચેપ સામે લડવામાં મદદ કરે છે. બધા શ્વેત રક્ત કોશિકાઓ અસ્થિ મજ્જામાં બને છે અને જ્યારે કેટલાક ત્યાં પરિપક્વ થાય છે, ત્યારે ટી-સેલ્સ લોહીના પ્રવાહમાંથી થાઇમસ ગ્રંથિમાં જાય છે અને ત્યાં પરિપક્વ થાય છે. ત્યારબાદ તેઓ જરૂર ન પડે ત્યાં સુધી સમગ્ર લોહીના પ્રવાહમાં ફરે છે અને પ્રતિભાવ આપવા માટે ચેપના સ્થળે જાય છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે સૂર્યપ્રકાશ ટી-સેલ્સને સક્રિય કરે છે, જેનાથી તેઓ 300 ગણી ઝડપી ગતિ કરે છે અને આખરે 7 અથવા 8 ના પરિબળ દ્વારા રોગપ્રતિકારક શક્તિને વેગ આપે છે. તેઓએ એ પણ શોધ્યું કે પ્રકાશની ચોક્કસ તરંગલંબાઇ જે આ પ્રતિભાવને ઉત્તેજિત કરે છે તે વાદળી પ્રકાશ છે.

 

સૂર્યપ્રકાશ એ અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) થી ઇન્ફ્રારેડ (IR) કિરણો સુધીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનું મિશ્રણ છે. તેમાં દૃશ્યમાન પ્રકાશનો સમાવેશ થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમમાં યુવી અને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોની વચ્ચે હોય છે. સૂર્યપ્રકાશના ઘટકો તેમની ભેદવાની ક્ષમતા અને શરીર પરની જૈવિક અસરમાં ભિન્ન હોય છે અને 100 થી 700 નેનોમીટર સુધીની તરંગલંબાઇ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જેમ જેમ તરંગલંબાઇ ઘટે છે તેમ તેમ ઊર્જા અને આવર્તન વધે છે. વાદળી પ્રકાશ એ દૃશ્યમાન પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રમનો રંગ છે જે માનવ આંખો દ્વારા જોઈ શકાય છે. તેની પાસે ટૂંકી તરંગલંબાઇ છે, જેનો અર્થ છે કે તે મોટી માત્રામાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે તેને આ લેબમાં ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રક્રિયાઓ માટે આદર્શ બનાવે છે. વાદળી પ્રકાશ તમામ કુદરતી પ્રકાશના 7.8% બનાવે છે. આ સંખ્યા પછીની ગણતરીઓ માટે મહત્વપૂર્ણ રહેશે.

 

સામગ્રી શબ્દભંડોળ/શરતો:

  • ફોટોથેરાપી: શારીરિક અથવા માનસિક બીમારીની સારવારમાં પ્રકાશનો ઉપયોગ
  • ઇરેડિયન્સ: એકમ વિસ્તાર દીઠ તેજસ્વી ઊર્જાનો પ્રવાહ (માધ્યમ દ્વારા તેજસ્વી ઊર્જાના પ્રવાહની દિશામાં સામાન્ય)

એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન ધોરણો:

  • નેક્સ્ટ જનરેશન ડિઝાઇન:
    • HS-ET1-1: સામાજિક જરૂરિયાતો અને ઇચ્છાઓને ધ્યાનમાં લેતા ઉકેલો માટે ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક માપદંડો અને અવરોધોને સ્પષ્ટ કરવા માટેના મુખ્ય વૈશ્વિક પડકારનું વિશ્લેષણ કરો.
    • HS-ET1-2: એક જટિલ વાસ્તવિક-વિશ્વની સમસ્યાને નાની, વધુ વ્યવસ્થાપિત સમસ્યાઓમાં વિભાજીત કરીને ઉકેલની રચના કરો કે જેને એન્જિનિયરિંગ દ્વારા ઉકેલી શકાય છે.
  • ઇન્ટરનેશનલ સોસાયટી ફોર ટેકનોલોજી ઇન એજ્યુકેશન:
    • 1a: વિદ્યાર્થીઓ વ્યક્તિગત શીખવાના લક્ષ્યોને સ્પષ્ટ કરે છે અને સેટ કરે છે, તેમને પ્રાપ્ત કરવા માટે ટેક્નોલોજીનો લાભ લેતી વ્યૂહરચના વિકસાવે છે અને શીખવાના પરિણામોને સુધારવા માટે શીખવાની પ્રક્રિયા પર જ ચિંતન કરે છે.
    • 3d: વિદ્યાર્થીઓ વાસ્તવિક દુનિયાના મુદ્દાઓ અને સમસ્યાઓનું સક્રિયપણે અન્વેષણ કરીને, વિચારો અને સિદ્ધાંતો વિકસાવીને અને જવાબો અને ઉકેલોને અનુસરીને જ્ઞાનનું નિર્માણ કરે છે.
    • 4a: વિદ્યાર્થીઓ વિચારો પેદા કરવા, સિદ્ધાંતોનું પરીક્ષણ કરવા, નવીન કલાકૃતિઓ બનાવવા અથવા અધિકૃત સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે ઇરાદાપૂર્વકની ડિઝાઇન પ્રક્રિયાને જાણે છે અને તેનો ઉપયોગ કરે છે.
    • 4d: વિદ્યાર્થીઓ અસ્પષ્ટતા, દ્રઢતા અને ખુલ્લા પ્રશ્નો સાથે કામ કરવાની ક્ષમતા માટે સહનશીલતા દર્શાવે છે.
  • સામાન્ય કોર:

CCSS.MATH.CONTENT.7.EE.B.3: વ્યૂહાત્મક રીતે સાધનોનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ સ્વરૂપમાં (સંપૂર્ણ સંખ્યાઓ, અપૂર્ણાંકો અને દશાંશ) હકારાત્મક અને નકારાત્મક તર્કસંગત સંખ્યાઓ સાથે ઊભી થયેલી બહુ-પગલાની વાસ્તવિક જીવન અને ગાણિતિક સમસ્યાઓ ઉકેલો. કોઈપણ સ્વરૂપમાં સંખ્યાઓ સાથે ગણતરી કરવા માટે કામગીરીના ગુણધર્મો લાગુ કરો; ફોર્મ વચ્ચે યોગ્ય તરીકે કન્વર્ટ કરો; અને માનસિક ગણતરી અને અંદાજ વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરીને જવાબોની વ્યાજબીતાનું મૂલ્યાંકન કરો.

પાઠ યોજના અનુવાદ

પૂર્ણ થવા માટેના વિદ્યાર્થીઓને પ્રમાણપત્ર