Biofyzika

Vztahy:

Předmět F7PBNBFY lze klasifikovat až po úspěšné klasifikaci předmětu F7PBNFY1

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Výuka bude vedena prezenčním způsobem, a bude rozdělena na přednášky a početní cvičení. K aktivizaci studentů budou sloužit krátké diskuse nad tématem přednášky či cvičení, a to jak na začátku tak v průběhu výuky. Na cvičení budou studenti za aktivitu dostávat plusové body k zápočtu/zkoušce. V průběhu cvičení pak budou studenti dotazování na klíčové otázky vyučované problematiky, tak aby přednášející získal zpětnou vazbu, jak studenti dané problematice rozumí.

Pro výuku a zejména komunikaci mezi vyučujícími a studenty bude využíváno prostředí Moodle a MS Teams.

Požadavky:

Podmínky zápočtu - zápočet se uděluje za docházku (min. účast na 10 cvičení) a zápočtovou písemku z tematických příkladů počítaných na cvičení (min. 50 % bodů pro splnění)

Podmínky zkoušky - Zápočet zapsaný v KOSu.

Zkouška je písemná (popřípadě ústní) skládající se z teoretických a praktických otázek pokrývající probranou látku a příkladů odpovídající obtížností i rozsahem látky příkladů probíraných na cvičeních.

Zkouška je hodnocena dohromady 100 body. Výsledné známkování je standardní podle dosažených bodů A-F.

Důraz je kladen na porozumění dané problematice a souvislosti. U zkoušky je povolena kalkulačka.

Osnova přednášek:

1. Základy mechaniky kontinua, Mechanika tekutin

2. Proudění, aplikace na proudění krve v cévách

3. Povrchové jevy, Kapilární jevy

4. Osmóza, reverzní osmóza

5. Difuze

6. Základní mechanické vlastnosti živé hmoty od buňky k tkáním

7. Základní mechanické vlastnosti živé hmoty tvrdé tkáně (kostra)

8. Základní mechanické vlastnosti živé hmoty měkké tkáně (svaly, šlachy)

9. Fyzika membránového transportu

10. Vlastnosti dýchací soustavy, aplikace mechaniky tekutin

11. Srdce a jeho fyzika

12. Základy akustiky, Audiometrie a parametry slyšitelného zvuku, Ultrazvuk a biomedicínské aplikace ultrazvuku

13. Základy radiační fyziky

14. Opakování látky

Osnova cvičení:

1. Základy mechaniky kontinua, Mechanika tekutin

2. Proudění, aplikace na proudění krve v cévách

3. Povrchové jevy, Kapilární jevy

4. Osmóza, reverzní osmóza

5. Difuze

6. Mechanika hmotného bodu

7. Základní mechanické vlastnosti živé hmoty - pevnost (kostra)

8. Základní mechanické vlastnosti živé hmoty - pohyb (svaly, šlachy)

9. Fyzika membránového transportu

10. Vlastnosti dýchací soustavy, aplikace mechaniky tekutin

11. Srdce a jeho fyzika

12. Základy akustiky, Audiometrie a parametry slyšitelného zvuku, Ultrazvuk a biomedicínské aplikace ultrazvuku

13. Základy radiační fyziky

14. Opakování látky

Cíle studia:

Přednášky shrnují a navazují na hlavní fyzikální disciplíny z předchozího studia a ukazují fyzikální popis biologických jevů. Přednášky také ukazují vybrané fyzikální principy a metody, které jsou zásadní pro konstrukci a funkčnost biomedicínských přístrojů, biosenzorů a implantátů a také pro rozvoj metod biomedicínského inženýrství. Předmět je zaměřen zejména na tyto oblasti a jejich praktické aplikace: Fyzika kontinua a mechanika tekutin, Difuzní jevy, Transport přes membránu, Akustika, Mechanika hmotného botu, Základní mechanické vlastnosti živé hmoty, Rentgenové zdroje a radiologie a Radioaktivita pro biomedicínu.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] NAVRÁTIL, Leoš a ROSINA, Jozef. Medicínská biofyzika. 2., zcela přepracované a doplněné vydání. Praha: Grada Publishing, 2019. ISBN 978-80-271-0209-9.

[2] KUCHAŘOVÁ, Monika a kol. Praktická cvičení z biofyziky. Karolinum Press, 2021. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=30551525.

Doporučená literatura:

[3] KUBA, Jaroslav a Jakub SCHLENKER. Sbírka příkladů z biofyziky. 1. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2011, 81 s. ISBN 978-80-01-04878-8.

[4] NORDLUND, Thomas M. a Peter M. HOFFMANN. Quantitative Understanding of Biosystems: An Introduction to Biophysics. Second Edition. Taylor & Francis Group, 2019. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=5751778.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní program Biomedicínské nanotechnologie (povinný předmět)