|
Vyučující
|
-
Rysová Miroslava, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Úvod do aplikací nanomateriálů pro biomedicínu a specifikace použití 2. Charakterizace živého organismu. Makromolekulární látky, organizace buňky, orgánové soustavy, funkce organismu 3. Rozdělení nanomateriálů pro biomedicinské aplikace a jejich funkcionalizace 4. Nanočástice - biosenzory, kvantové tečky 5. Nanočástice - nosiče léčiv, uhlíkové nanotrubičky, grafen 6. Nanočástice - pro hypertermii, fotodynamickou terapii, tkáňové inženýrství, zobrazovací a kontrastní látky 7. Polymery a jejich využití pro biomedicinské aplikace 8. Nanovlákna - nosiče terapeutických agens, kryty ran 9. Nanovlákna - tkáňové inženýrství 10. 3D printing. Bezpečnostní rizika a metody testování nanomateriálů pro biomedicinské aplikace Cvičení: 1. Příprava nanomateriálu - nanovlákenný nosič biomolekul (NanoSpider), nanočástice, 3D printing 2. Zobrazovací metody pro analýzu nanomateriálu - Skenovací elektronová mikroskopie, disperzní analyzátor koloidních systémů (Zetasizer) 3. Povrchové úpravy nanomateriálu - využití plazmatu 4. Povrchové úpravy nanomateriálu - silylace (inkorporace funkčních skupin) 5. Kvantifikační metody vyhodnocení efektivity povrchových úprav - princip fluorescenčního značení, princip a použití spektrofotometru, kalibrační přímka závislosti fluorescence na koncentraci fluoreskující látky 6. Kvantifikace funkčních skupin na povrchu nanomateriálu 7. Testování cytotoxicity nanomateriálu pro bioaplikace - princip různých testů, příprava testu 8. Testování cytotoxicity nanomateriálu pro bioaplikace - vyhodnocení testu cytotoxicity 9. Testování účinnosti nanomateriálu s biologicky aktivní látkou - principy stanovení antimikrobiální účinnosti, příprava testu 10. Testování účinnosti nanomateriálu s biologicky aktivní látkou - vyhodnocení testu
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Laboratorní praktika
- Příprava na zápočet
- 20 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 40 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 50 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 40 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Náplní kurzu je využití nanomateriálů v kontextu živého organismu, transport biologicky aktivních látek a nanosystémů pro diagnostiku a terapii. Nanodiagnostika, nanofarmacie a nanofarmakologie, nanomedicína ve vybraných lékařských oborech. Typy nanomateriálů používaných v medicíně (kvantové tečky, nanočástice, nanovlákna). Biofunkcionalizace povrchů pro oblast bioinženýrství (tvorba, regenerace a rekonstituce tkání) a pro oblast biosenzorů (úprava povrchů specificky reagujících na přítomnost vybraných molekul).
Student získá přehled v oblasti nanomateriálů, které jsou využívány pro biomedicínské aplikace. Bude znát základní typy těchto nanomateriálů i jejich vlastnosti, které je pro jednotlivé aplikace předurčují. V rámci laboratorních cvičení získá znalosti jak o přípravě některých nanomateriálů, tak o testování účinku i cytotoxicity. Bude seznámen se základními analytickými i zobrazovacími metodami, které jsou v této oblasti využívány.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Podmínkou zápočtu je absolvování laboratorních cvičení v plném rozsahu. Účast na přednáškách je nepovinná. Zkouška je písemná i ústní.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Dinesh, K.B. Krishnakumar, K. Nanofibers: Wound Care Management and Medical Applications. LAP Lambert Academic, 2012.
-
Fazel-Rezai, R. Biomedical Engineering - From Theory to Applications. InTech, 2011.
-
Fojtík, A. et al. NANO - fascinující fenomén současnosti: nanočástice, nanostruktury a nanotechnologie-důmyslné formy hmoty. Comtes FHT, 2014.
-
Ju, H. Zhang, X. Wang, J. NanoBiosensing - Principles, Development and Application. Springer, 2011.
-
Rosypal, S. a kol. Nový přehled biologie. Scientia, 2003.
-
Thomas, S. Grohens, Y. Ninan, N. Nanotechnology Applications for Tissue Engineering. Elsevier, 2015.
-
Webster, T.J. Safety of Nanoparticles: From Manufacturing to Medical Applications. Springer, 2009.
|