Chemickoinženýrská termodynamika a elektrochemie

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Cílem předmětu je získat základní znalosti z chemie, elektrochemie, fyzikální chemie a termodynamiky potřebné pro návazné předměty biomedicínského inženýrství. Zabývá se chemickou podstatou biologických jevů a jejich měření, elektrodami pro analýzu tělních tekutin a snímání biopotenciálů, vlastnostmi vnitřního prostředí organismů a jejich měření, osmotickými jevy, difúzí, termodynamikou biochemických reakcí, materiály používanými v BMI apod. Zabývá se i zajištěním experimentů a zásadami tzv. „Dobré laboratorní praxe“.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Chemie a biologický objekt. Základní chemické a elektrochemické procesy v biomedicínském inženýrství

2. Chemické reakce a vazby, složení a vlastnosti roztoků. Aktivita

3. Elektrolyty

4. Složení tělních tekutin, chemické vlastnosti a homeostáza

5. Elektrody a elektrodový potenciál, elektrochemický článek, redoxpotenciál

6. Definice pH, jeho měření. Vliv pH, redoxpotenciálu a jiných parametrů na průběh biochemických reakcí

7. Elektrody pro snímání biopotenciálů, jejich vlastnosti, polarizace, přepětí a zásady návrhu

8. Biochemické analytické metody

9. Plyny v roztocích, rozpustnosti, rovnováhy na rozhraní

10. Difúze a osmotické jevy

11. Rovnováhy chemických reakcí

12. Termodynamika reakčních soustav

13. Stálost a reakce materiálů v biomedicínském inženýrství. Koroze

14. Základy „Správné laboratorní praxe“

Osnova cvičení:

1. Základy elektrochemických a biochemických experimentů, správné postupy a jejich zajištění

2. Výpočty v chemii a z chemických rovnic

3. Výpočty v chemii a z chemických rovnic. Experimentální ověření

4. Výpočty koncentrací a aktivit, experimentální ověření

5. Výpočty v elektrochemii. Elektrodové potenciály

6. Dobře definované potenciály

7. Špatně definované potenciály

8. Vlastnosti elektrod pro snímání biopotenciálů

9. Měření pH

10. Vlastnosti kyselin a zásad

11. Biochemické analytické metody - měření koncentrace plynů a fluorescenční analýza

12. Experimenty na difúzi a osmotické jevy

13. Rovnováhy a termodynamika

14. Materiály a roztoky používané v biomedicínském inženýrství. Vlastnosti, stálost a příprava

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Lipták, J., Matuchová, M.: Fyzikální chemie. Praha: ČVUT. 1995

2. Webster, J. G.: Medical Instrumentation. Application and Design. 2. ed. Boston: Houghton Mifflin Company. 1992

3. Bronzino, J. D.: The Biomedical Engineering Handbook. Boca Raton: CRC Press. 1995

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Charakter cvičení: s, l

Předmět je také nabízen v anglické verzi.

Předmět Z - BIO

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: