9360-0206/01 – Materiály a struktury biogenního původu v nanotechnologiích (MSB)

Cílem předmětu je naučit studenty porozumět principům vytváření biologických struktur a tyto principy následně využívat při vývoji nebo optimalizaci nových materiálů. Absolvent tohoto kurzu by si měl uvědomit důležitost práce v interdisciplinárních týmech, naučit se orientovat i v oblastech, které nepřímo souvisí s čistě technickými nebo inženýrskými obory. Předmět se vzájemně doplňuje s předmětem „Molekulární biologie pro nanotechnology“.

Studenti budou v tomto předmětu seznámeni s novými interdisciplinárními směry jako jsou bionanotechnologie a biomimetika a s principy biomineralizace. Biomimetika je vědní obor inspirující se při řešení různých technických problémů řešeními, která lze najít v přírodě. Inspiraci lze nacházet v jednotlivých funkčních mikro- i nanostrukturách, ale i v celých funkčních systémech. Procesy odehrávající se po tisíciletí v přírodě jsou obrovskou inspirací právě pro nanotechnology a potenciál živých organismů při přípravě nových progresivních materiálů a kompozitů není dosud zdaleka odhalen. Biologické systémy vytvářejí nespočet materiálů s výjimečnými mechanickými, optickými a magnetickými vlastnostmi. Příroda se ukazuje být specialistou na nanotechnologii, i když její rafinovanost jsme schopni posoudit až nyní díky existenci mikroskopů s vysokou rozlišovací schopností zobrazení, ale i schopností současně analyzovat chemické složení biomateriálů. Bude zdůrazněn rozdíl mezi inženýrsky připravovanými materiály a strukturami vyvinutými živými organismy.

1. M. Epple, E. Bäuerlein, W. Pompe, Handbook of Biomineralization: Medical and Clinical Aspects, Wiley-VCH 2009. ISBN: 978-3-527-31806-3. 2. S. Mann, Biomineralization: Principles and Concepts in Bioinorganic Materials Chemistry. 2001. Oxford University Press. ISBN-13: 9780198508823, ISBN10: 0198508824. 3. H. A. Lowenstam a S. Weiner: On Biomineralization. 1989. Oxford University Press. ISBN-13: 9780195049770, ISBN10: 0195049772. 4. Y. Bar-Cohen, Biomimetics: Biologically Inspired Technologies, CRC Press 2005. ISBN-10: 0849331633, ISBN-13: 9780849331633. (free download: http://www.doonlot.co.cc/2009/10/biomimetics-biologically-inspired.html). 5. S. Mann, Biomimetic Materials Chemistry, Wiley-VCH 1997. ISBN: 978-0-471-18597-0.