Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XD12BMA Biomateriály Rozsah výuky:12+4
Přednášející (garant):Bouda V. Typ předmětu:F Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:312 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:
Předmět sestává ze dvou souvisejících částí: materiály, jejichž syntéza nebo architektura vnitřní struktury je inspirována z oblasti materiálů biologických a materiály pro implantáty a umělé orgány. Prvá část je zaměřena na na vytváření, popis funkcí, strukturní charakterizaci vlastností biomimetických materiálů. Druhá část poskytuje úvod do vztahů mezi strukturou, vlastnostmi, použitím technologiemi zpracování a zkoušení biomateriálů pro lékařské aplikace, implantáty a umělé orgány.

Osnovy přednášek:
1. Fyzikální chemie biomateriálů. Samopodobnost a samopříbuznost, perkolace, sol-gel přechod, difuzí limitovaná agregace a růst, růst organických struktur
2. Koloidy. Van der Waals síly, síly elektrostatického původu, neuspořádanost, procesy koagulace, kinetika, termodynamika a morfologie koloidních agregátů, spontánní růst koloidních fraktálů a jeho řízení
3. Izoelektrický bod, amfifilní molekuly a surfaktanty, mezifázové vrstvy a jejich spontánní zakřivení, tvorby, morfologie a vlastnosti lamelárních, válcovitých, sférických a složitých micel, vezikul a liposomů
4. Supramolekulární a biologické samovolně se vytvářející architektury
5. Tkáňové inženýrství. Růst tkáně in vitro a zpětná implantace
6. Biomineralizace. Tvorba, vnitřní struktura a vlastnosti biominerálů
7. Biologické nanonomateriály. Feritin a příbuzné proteiny. Magnetotaktické bakterie.
8. Elektrochemické senzory, imunosenzory a biosenzory
9. Struktura a vlastnosti rozhraní organického a anorganického materiálu
10. Materiály pro implantace a umělé orgány
11. Struktura, vlastnosti a zpracování materiálů pro implantáty
12. Chování implantovaných materiálů ve fyziologickém prostředí. Molekulární a supramolekulární transformace, chemická a elektrochemická koroze, rozpouštění, bobtnání a vyluhování
13. Mechanické vlastnosti materiálu ve fyziologickém prostředí. Deformace a poškozování, tření a opotřebení
14. Metody zkoušení materiálu pro biologické aplikace. Zkoušení in vitro, modelování chování implantátů, klinické zkoušky materiálů implantátů

Osnovy cvičení:
1. Hodnocení mechanických vlastností biomateriálů
2. Hodnocení mechanických vlastností biomateriálů
3. Hodnocení elektrických vlastností biomateriálů
4. Hodnocení elektrických vlastností biomateriálů
5. Měření elektrického potenciálu při zatěžování biomateriálů
6. Měření elektrického potenciálu při zatěžování biomateriálů
7. Difusí limitovaná agregace - experimentální demonstrace
8. Difusí limitovaná agregace - experimentální demonstrace
9. Studie: Keramické a kovové materiály pro ortopedii - nové pohledy a porovnání
10. Studie: Keramické a kovové materiály pro ortopedii - nové pohledy a porovnání
11. Exkurze: Klinická aplikace implantátů
12. Exkurze: Klinická aplikace implantátů
13. Exkurze: Technologie zpracování biomateriálů
14. Exkurze: Technologie zpracování biomateriálů

Literatura Č:
1. Biomaterials and Bioengineering Handbook, Ed. by Donald L. Wise, Cambridge Scientific Inc., Cambridge, Massachusetts 2000. Dekker 2000.
2. Jonathan Black (Clemson Univ., South Caroline), Biological Performance of Materials (Fundamentals of Biocompatibility), 3rd ed., Dekker 1999
3. M. Daoud, Claudine E. Williams, Soft Matter Physics, Springer 1995
4. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. ed. By Edelstein, A.S. and Cammarata, R.C. The Institute of Physics, London 1998.
5. Madou,M: Fundamenrtals of Microfabrication. CRC Press New York 1997

Literatura A:
1. Biomaterials and Bioengineering Handbook, Ed. by Donald L. Wise, Cambridge Scientific Inc., Cambridge, Massachusetts 2000. Dekker 2000.
2. Jonathan Black (Clemson Univ., South Caroline), Biological Performance of Materials (Fundamentals of Biocompatibility), 3rd ed., Dekker 1999
3. M. Daoud, Claudine E. Williams, Soft Matter Physics, Springer 1995
4. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. ed. By Edelstein, A.S. and Cammarata, R.C. The Institute of Physics, London 1998.
5. Madou,M: Fundamenrtals of Microfabrication. CRC Press New York 1997

Požadavky:

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
MBI-D Biomedicínské inženýrství F 4
MEK01-D Ekonomika a řízení elektrotechniky a energetiky F 4
MTR01-D Telekomunikace a radiotechnika F 4
MVT01-D Výpočetní technika F 4
MVT05-D Výpočetní technika F 4
MVT04-D Výpočetní technika F 4
MVT03-D Výpočetní technika F 4
MVT02-D Výpočetní technika F 4
MTR05-D Telekomunikace a radiotechnika F 4
MTR04-D Telekomunikace a radiotechnika F 4
MTR03-D Telekomunikace a radiotechnika F 4
MTR02-D Telekomunikace a radiotechnika F 4
MSE04-D Silnoproudá elektrotechnika F 4
MSE03-D Silnoproudá elektrotechnika F 4
MEL02-D Elektronika F 4
MEL03-D Elektronika F 4
MEL01-D Elektronika F 4
MKM01-D Kybernetika a měření F 4
MSE01-D Silnoproudá elektrotechnika F 4
MKM03-D Kybernetika a měření F 4
MSE02-D Silnoproudá elektrotechnika F 4
MKM04-D Kybernetika a měření F 4
MKM02-D Kybernetika a měření F 4
MEK02-D Ekonomika a řízení elektrotechniky a energetiky F 4


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)