637-3007/04 – Biokompatibilní materiály (BiM)

Garantující katedraKatedra neželezných kovů, rafinace a recyklaceKredity5
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Monika LosertováGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Monika Losertová
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení2022/2023
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOP0235 Ing. Michal Kopelent
KUB0034 Ing. Vojtěch Kubeš
LOS35 doc. Dr. Ing. Monika Losertová
STE0030 Ing. Ondřej Štefek
STE0083 Ing. Michal Štencek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude po absolvování předmětu schopen: - klasifikovat a objasnit jednotlivé typy materiálů - definovat a vysvětlit základní parametry jednotlivých skupin materiálů - posoudit a vyhodnotit možné aplikace získaných poznatků na přípravu nových typů materiálů - formulovat přednosti a nedostatky jednotlivých materiálů - optimalizovat materiálové a technologické parametry materiálů z hlediska aplikací in vivo - definovat možné interakce s okolním prostředím in vitro a in vivo - aplikovat poznatky na řešení problémů v dané oblasti

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět studenta seznámí s materiály používanými v ortodoncii, ortopedii, traumatologii, kardiovaskulární medicíně, neurochirurgii a neurologii, se základními charakteristikami biokompatibility a bioktivity a s historií aplikací. Materiály budou roztříděny na kovové, keramické, polymerní a kompozitní. Budou definovány jejich základní charakteristiky, mechanické a korozní vlastnosti, povrchové zpracování, ochrana proti korozi, problematika napěťových stavů na rozhraní implantát/živá tkáň. Biodegradace a bioresorpce bude sledována v souvislosti s novými poznatky. Nejnovější aplikace nanostrukturních materiálů i materiálů inspirovaných živou přírodou budou diskutovány.

Povinná literatura:

1. LOSERTOVÁ, M. Biokompatibilní materiály. Studijní opora k předmětu, 2013. 2. HIN, T. S. Biomaterials Engineering and Processing. Series-Vol.1 - Engineering Materials for Biomedical Applications. 2004. ISBN 981-256-061-0 3. RATNER, B.D., A.S. HOFFMAN, F.J.SCHOEN a J.E. LEMONS ed. Biomaterials Science. An Introduction to Materials in Medicine. Third Edition. Elsevier Inc. 2013. ISBN 978-0-12-374626-9

Doporučená literatura:

1. LOSERTOVÁ, M. Progresivní materiály. Studijní opora, 2012. ISBN 978-80-248-2575-5 2. NIINOMI, M., et al. Development of new metallic alloys for biomedical applications. Acta Biomaterialia, 8, 2012, 3888-3903.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Vypracovat projekt. Uzavření předmětu zkouškou, kterou tvoří test s 40 otázkami a návrh řešení a diskuze zadaného problému z oblasti aplikací biokompatibilních materiálů.

E-learning

není

Další požadavky na studenta

Semestrální projekt na zadané téma v rozsahu 25-30 stran bude řešen v rámci cvičení během semestru, a to např. podle typu experimentální úlohy - elektrochemické chování slitin v roztocích, hodnocení kvality povrchu, napěťové stavy na rozhraní materiál implantátu/kost, korozní vlastnosti biokompatibilních materiálů, aj.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod do materiálů pro aplikace v biomedicíně, základní charakteristiky biokompatibility, historie aplikací a přehled používaných materiálů. 2. Materiály v ortodoncii, ortopedii, traumatologii, kardiovaskulární medicíně, neurochirurgii a neurologii. 3.-5. Biokompatibilní kovové materiály, aplikace, třídy materiálů, mechanické vlastnosti, korozní vlastnosti, povrchové zpracování a ochrana proti korozi. 6. Problematika napěťových stavů na rozhraní implantát/živá tkáň. 7. Keramické materiály a povlaky pro implantáty. 8. Materiály polymerní přírodní a syntetické, základní charakteristiky, přehled materiálů. Gely. 9. Kompozitní materiály, problematika mechanických a korozních vlastností, povrchová úprava. 10. Biodegradace a bioresorpce materiálů (v souvislosti s novými poznatky). 11. Nejnovější aplikace nanostrukturních materiálů a materiálů inspirovaných živou přírodou. 12. Aplikace aktivních léčivých látek na povrchu implantátů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr, platnost do: 2022/2023 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  25
        Zkouška Zkouška 55  15 3
Rozsah povinné účasti: min. 80 % účast na cvičeních a max. 20 % omluvené neúčasti absolvování testu vypracování a odevzdání semestrálního projektu zkouška 55/15 zápočet 45/25

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství TVB P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství TVB P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství TVB P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.