Předmět: Biomateriály pro medicínské aplikace

» Seznam fakult » FP » KCH
Název předmětu Biomateriály pro medicínské aplikace
Kód předmětu KCH/BMA
Organizační forma výuky Přednáška + Laboratoř
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kuželová Košťáková Eva, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Prednášky: <ol> <li>Základní požadavky na biomateriály pro medicínské aplikace, delení materiálu na vlákenné a nevlákenné, výhody a nevýhody, použití atd.</li> <li>Vlákenné biomateriály - biodebradabilní mikrovlákna ? používané polymerní materiály, typy technologií výroby, vlastnosti, použití, výhody, problémy atd.</li> <li>Vlákenné materiály ? principy technologie DC a AC elektrického zvláknování.</li> <li>Vlákenné materiály ? elektrické zvláknování - modifikace (orientace vláken, vzorování vrstev, tvorba 3D objektu.</li> <li>Vlákenné materiály - kombinace materiálu ? zvláknování emulzí, multijet electrospinning, zvláknování z pen, nanovlákenné nite, kompozitní nite atd.</li> <li>Vlákenné materiály - Drawing ? jedinecnost procesu tvorby individuálních vláken, flashspinning ? zajímavá technologie pro tvorbu objemných scaffoldu.</li> <li>Vlákenné materiály - Odstredivé zvláknování ? základy procesu konkurencního elektrickému zvláknování.</li> <li>Nevlákenné materiály - Elektrické rozprašování (electrospraying).</li> <li>Nevlákenné materiály - Peny ? zpenování mechanické, plynem, solvent casting, leaching.</li> <li>Nevlákenné materiály - 3D tisk ? ruzné varianty a další principy tvorby cásticových materiálu napr. odparování rozpouštedla z emulzí.</li> <li>Postprocesní modifikace, povrchové modifikace polymerních biomateriálu.</li> <li>Testování základních materiálu (polymeru, polymerních kapalin) pro jejich vhodnost k jednotlivým technologiím výroby (povrchové napetí, viskozita, elektrická vodivost), vysvetlení jednotlivých charakteristik ve vztahu ke konkrétní technologii výroby).</li> <li>Základní predstavení možností testování vyrobených materiálu a to vlákenných i nevlákenných (optická mikroskopie, SEM, teplota tání, krystalinita.</li> <li>Príklady konkrétních používaných materiálu, jejich výroby, jejich charakteristika a jejich chování v procesu použití.</li> </ol> Cvicení: Predstavení jednotlivých technologií vcetne vlastní výroby biomateriálu. Z každého cvicení vznikne materiál, který studenti presne vedí, jak vyrábeli a jaké má základní charakteristiky. Tyto materiály je dále možné využít pri práci v navazujících predmetech. <ol> <li>Elektrostatické zvláknování z jehly ? ruzné molekulové hmotnosti (vrstva), orientace vláken na rotující kolektor ? vyhodnocení na SEM.</li> <li>Elektrostatické zvláknování bezjehlové - ruzné koncentrace (electrospinning x electrospraying, kombinace), vzorování vrstvy ? vyhodnocení na SEM.</li> <li>AC elektrické zvláknování ? zvláknování a rozdílnost prístupu a ve forme vláken (tvorba vrstvy, tvorba nanovlákenné nite, tvorba kompozitní nite).</li> <li>Tvorba hydrogelu, stupen botnání atd. </li> <li>Drawing a odstredivé zvláknování a základní hodnocení na SEM.</li> <li>Drug delivery ? príprava vstrebatelných polymerních mikrosfér a SEM hodnocení.</li> <li>Peny z želatiny ? zpenování, peny z PCL ? solvent casting, leaching.</li> </ol>

Studijní aktivity a metody výuky
Projektová výuka, Laboratorní praktika, Problémové metody (badatelské, výzkumné), Přednáška
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků - 14 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 14 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
V rámci tohoto předmětu budou přednášeny a cvičeny technologie výroby materiálů pro tkáňové inženýrství, kryty ran a vybrané nosiče pro drug delivery systémy. Předmět přímo navazuje na znalosti a dovednosti získané v předmětu Úvod do bioinženýrství. Studenti se seznámí se základními principy tvorby materiálů pro medicínské aplikace zejména v oblasti tkáňového inženýrství, krytů ran a systémů pro řízené dodávání léčiv. Vybrané technologie výroby biomateriálů budou testovány v rámci cvičení.
Vysvětlit a odvodit základní poznatky oboru včetně řešení jednodušších problémů.
Předpoklady
znalost stredoškolské biologie

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška, Písemná práce

Účast na cvičeních, písemná a ústní zkouška.
Doporučená literatura
  • LANZA R. P. LANGER R. S. VACANTI J. Principles of tissue engineering.. Fourth edition. Amsterdam: Academic Press, an imprint of Elsevier, 2014. ISBN 978-0123983589.
  • MA P. X. Biomaterials and regenerative medicine.. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2014. ISBN 978-1107012097.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr