در پزشكي براي مداواي بيماراني كه نياز به عضو دارند از پيوند عضو از شخصي غير از شخص بيمار استفاده مي شود كه اين خود عارضه هايي در پي دارد، كه با اختراع و تكميل سيستم حاضر بيوراكتور ضرباني مي توانيم با استفاده از سلول هاي بنيادي خود شخص و بيومواد بافت معيوب را رشد و جايگزين كنيم، سيستم ساخته شده حاضر سيستمي تركيبي در زمينه هاي مهندسي پزشكي و مهندسي بيوشيمي مورد استفاده قرار مي گيرد و بستري را براي پيشبرد تحقيقات در اين زمينه را فراهم خواهد كرد وجه تمايز سيستم ساخته شده با سيستم هاي موجود در اين است كه با استفاده از كنترل دقيق يك پمپ سيال ضرباني ساخته مي شود.

در زمينه درمان بيماري‌هاي قلبي و عروقي، يكي از جراحي‌هاي متداول پزشكي، جايگزيني قسمت‌هاي مسدود و يا باريك شده‌ي شريان‌هاي بزرگ و كوچك خون مي‌باشد. در حال حاضر بهترين پيوند عروقي مربوط به پيوند اتوگرافت است كه در آن بافت رگ از يك قسمت بدن بيمار به قسمت ديگري پيوند زده مي‌شود. در اغلب موارد از وريد سافن به ‌عنوان رگ اتوگرافت استفاده مي‌گردد. اگر نتوان از وريدهاي بيمار براي اتوگرافت استفاده كرد، پيوند رگ مصنوعي بكار مي‌رود. رگ‌هاي مصنوعي از جنس PET و ePTFE بطور موفقيت‌آميزي براي تعويض رگ‌هاي خوني با قطر بزرگ (mm12-38) و بطور كلي قطر‌هاي بزرگتر از 6 ميلي‌متر مورد استفاده قرار گرفتند. عدم تقليد كامپليانس و در نتيجه ايجاد لخته هاي خون در مسير شريان، مشكل اصلي اين داربست ها در استفاده آنها براي رگ هاي خوني با قطر كمتر از 6 ميلي متر مي‌باشد. از طرفي استفاده از رگ هاي با قطر كوچك در نواحي از بدن كه داراي انحنا مي باشند، منجر به گرفتگي يا كاهش ناگهاني قطر داربست مي شود كه نهايتا انسداد رگ را در پي خواهد داشت. اينرو جايگزين كردن اين گونه پليمرها با گونه هايي كه خواص مكانيكي بهتري داشته باشند و از طرف ديگر ساخت داربست با قطر كوچك كه مقدار كامپليانس آن در محدوده رگ‌هاي طبيعي باشد و تقليد صحيحي از كامپليانس را داشته باشد، از اهميت خاصي برخوردار خواهد بود. در اختراع حاضر، با استفاده از روش الكتروريسي، چين هايي در راستاي محور بر روي داربست هاي با قطر كوچك (كمتر از mm 6) ايجاده شده است كه علاوه بر ايجاد بستر متخلخل براي رشد بهتر سلول ها، خواص مكانيكي داربست مورد نظر را در محدوده مربوط به رگ هاي طبيعي قرار مي دهد.

در اين تحقيق غشاي سراميكي به‌عنوان جداكننده مورداستفاده قرار گرفت و جهت تهيه غشا خاك بومي كلپورگان اسيدشويي شده استفاده شد. فرآيند اسيدشويي به روش زير انجام پذيرفت: cc 500 محلول 3مولار اسيد فسفريك را در ارلن ماير 1000 ميلي‌ليتر ريخته و سپس 400 گرم خاك كلپورگان با مش 40 به آن افزوده و pH با استفاده از H2SO4 و NH4OH در 1 ثابت نگه‌داشته شد. با استفاده از هيتر دما را به 94 درجه سانتي گراد رسانده و مدت 120 دقيقه ثابت نگه‌داشته شد. نمونه مرتب هم زده‌شده تا فرآيند اسيد شويي كامل انجام شود. سپس هيتر را خاموش كرده و پس از سرد شدن محلول بالاي خاك را سرريز كرده و جهت حذف اسيديته خاك، چند مرتبه نمونه با آب شستشو داده شد تا pH محلول روي خاك به 7 برسد. خاك كلپورگان اسيدشويي شده را با آب مخلوط كرده و با آن خميري تهيه كرده و پس از رسيدن آب آن به ميزان مطلوب استوانه‌هايي با قطر داخلي 5/1 و قطر خارجي 7/2 و ضخامت 6/0 و طول 17 سانتي متر ساخته و پس از 2 روز كه مقداري از آب آن تبخير شد در كوره با برنامه دمايي منظم قرار داده و در دماي 900 درجه سانتي گراد به مدت 9 ساعت پخت نهايي انجام شد. پيل سوختي ميكروبي موردمطالعه در اين تحقيق، به‌صورت دو محفظه¬ي آندي و كاتدي لوله¬اي با جريان موازي مي‌باشد كه از دو استوانه هم‌محور PVC و سراميكي تشكيل‌شده است. استوانه PVC كه استوانه خارجي است، نقش كاتد را داشته و استوانه داخلي را خود غشاي سراميكي تشكيل مي‌دهد كه در داخل آن برس كربني قرار مي گيرد كه نقش آند را دارد.

غشاي لايه‌نازك مركب با ساختار نانوليفي شامل نانولوله‌كربني براي تصفيه‌ي آب و پساب به‌منظور جداسازي آلاينده‌ها از مايعات و نمك‌زدايي كاربرد دارد. اين غشا، يك غشاي نانوفيلتر از نوع مركب سه‌لايه‌اي نامتقارن بوده كه در هر لايه از آن از نانولوله‌كربني چندديواره با درصدهاي مختلفي استفاده شده است. لايه‌ي فعال غشا، از جنس پلي‌آميد بوده و با روش پليمري كردن بين‌سطحي ساخته شده است. لايه‌ي نگهدارنده و لايه‌ي مياني با روش الكتروريسي داراي ساختارهاي نانوليفي به‌ترتيب از دو پليمر پلي‌سولفون و پلي‌آميد با تخلخل‌هاي متفاوت ساخته شده‌اند. حضور نانولوله‌ها در هر يك از سه لايه، منجر به بهبود خواص هر لايه همچون بهبود خواص آبدوستي، خواص مكانيكي، تخلخل، زبري گرديده و باعث بهبود عملكرد غشا در گزينش‌پذيري و عبور شار مي‌گردد. همچنين با توجه به استفاده از فعال‌كننده‌ي سطحي در شكل‌گيري نانوالياف در لايه‌ي مياني و انتخاب درصد معيني از نانولوله‌هاي كربني كه منجر به حضور نانولوله‌هاي كربني بر روي سطح نانوالياف طي فرايند الكتروريسي در اين لايه شده است، اين لايه از قابليت آبدوستي بسياري بالايي برخوردار بوده و ويژگي‌هاي لايه‌ي فعال غشا را تحت تاثير خود قرار داده است به‌طوري كه به‌عنوان يك عامل كليدي در طراحي غشاي لايه‌ي نازك در كنترل شار و گزينش‌پذيري عمل مي‌كند.

اين اختراع مقياس آن كوچك بوده و كاربرد آن در بايوسنسور ها مي باشد. نوآوري اين اختراع كوچك بودن و استفاده از غشاي طبيعي تخم مرغ بوده و قيمت ارزان آن مي باشد كه اين دستگاه را به دليل كاربرد صنعتي اقتصادي كرده است. از ويژگي هاي بارز اين اختراع مي توان به تصفيه مطلوب فاضلاب و توليد الكتريسيته از آن نام برد. \tدليل اصلي اين اختراع جايگزيني مناسب براي غشاهاي گران قيمت نافيون مي باشد و پيل سوختي ميكربي را جهت تصفيه فاضلاب اقتصادي كنيم. و پيل سوختي ميكربي را در مقياس كوچك يا بايوسنسورها اقتصادي كنيم. \tاين غشا وظيفه جدا كردن آند و كاتد و مبادله پروتون از آند به كاتد مي باشد. \tبرجستگي مهم اين اختراع استفاده از غشاي طبيعي موجود در طبيعت و جايگزني آن با غشاي نافيون گران قيمت مي باشد. \tجايگزين هاي ديگر غشا استفاده از غشاهاي پليمري نسبتا گران با پروسه توليد دشوار مي باشد. \tكاربرد مهم اين اختراع در بايوسنسورها مي باشد و با اين اختراع هزينه پيل هاي سوختي به طور قابل توجهي كاهش مي يابد.