Materiály pro biomedicínu

Garant předmětu:

Ladislav Cvrček

Přednášející:

Ladislav Cvrček, Petr Špatenka

Cvičící:

Ladislav Cvrček, Petr Špatenka

Předmět zajišťuje:

ústav materiálového inženýrství

Anotace:

Úvod do vlastností biologického prostředí. Odezva materiálů na působení živého systému. Funkce a degradace materiálů in vitro a in vivo (plasty, kovy; bobtnání, rozpouštění, koroze). Tribologické vlastnosti materiálů - tření, otěr. Mechanické vlastnosti biomateriálů: kovy, keramika, plasty, uhlík, kompozity. Reakce živé tkáně: vznik a omezení vazby živé tkáně na materiál; imunitní systém, testy biokompatibility, sterilizace. Vliv chemických vlastností povrchu biomateriálů a odolnosti proti korozi na biokompatibilitu, hemokompatibilita, alergické reakce, karcinogenita; adaptace organismu. Klinické užití biomateriálů. Testy biokompatibility (in vitro, in vivo). Standardizace a administartivní omezení biomateriálů. Výběr a návrh biomateriálu pro aplikaci.

•Biokompatibilita - pojmy a definice; vlastnosti biologického prostředí

•Mechanické vlastnosti biomateriálů: kovy, keramika, plasty, uhlík, kompozity

•Funkce a degradace materiálů in vitro a in vivo (plasty, kovy; bobtnání, rozpouštění, koroze).

•Metody určení struktury a složení materiálu

•Vlastnosti povrchu biomateriálů (topografické, tribologické, chemické)

•Funkční vlastnosti biomateriálů, degradace

•Úpravy povrchu - tenké vrstvy a povlaky

•Imunitní systém, hemokompatibilita, alergické reakce, karcinogenita; adaptace organismu

•Testy biokompatibility, sterilizace

•Interakce buněk s povrchem - vliv vlastností povrchu biomateriálů na biokompatibilitu

•Vývoj biokompatibilního materiálu - dřík endoprotézy (kompozit PEEK+C vlákna), srdeční pumpa (vrstva TiN), TiNi s plasmatickým nástřikem

Požadavky:

Osnova přednášek:

•Biokompatibilita - pojmy a definice; vlastnosti biologického prostředí

•Mechanické vlastnosti biomateriálů: kovy, keramika, plasty, uhlík, kompozity

•Funkce a degradace materiálů in vitro a in vivo (plasty, kovy; bobtnání, rozpouštění, koroze).

•Metody určení struktury a složení materiálu

•Vlastnosti povrchu biomateriálů (topografické, tribologické, chemické)

•Funkční vlastnosti biomateriálů, degradace

•Úpravy povrchu - tenké vrstvy a povlaky

•Imunitní systém, hemokompatibilita, alergické reakce, karcinogenita; adaptace organismu

•Testy biokompatibility, sterilizace

•Interakce buněk s povrchem - vliv vlastností povrchu biomateriálů na biokompatibilitu

•Vývoj biokompatibilního materiálu - dřík endoprotézy (kompozit PEEK+C vlákna), srdeční pumpa (vrstva TiN), TiNi s plasmatickým nástřikem

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

•BRANDON, D. G. a Wayne D. KAPLAN. Microstructural characterization of materials. 2nd ed. Chichester, England: John Wiley, c2008. ISBN 9780470027844.

•BHUSHAN, Bharat. Principles and applications of tribology. Second edition. Hoboken: Wiley, John Wiley & Sons, 2013. ISBN 9781119944546.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: