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:
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) |