Detail předmětu

Materials for biomedical applications

FEKT-NMBAAk. rok: 2015/2016

Předmět se zabývá speciálními materiály pro použití v biomedicínské praxi. Především se jedná o čidla a speciální elektrody pro využití v různých oborech medicíny. Součástí předmětu je kapitola, zabývající se novými elektrochemickými zdroji, používanými pro speciální přístroje a zařízení v medicíně, např.kardiostimulátory. Dále je uveden vliv biologického prostředí na korozi a životnost použitých materiálů a je pojednána kompatibilita tkáňových implantátů. Součástí projektu jsou přednášky o měření iontů a jejich vlivu na stav lidského organismu. Významná je část pojednávající o principu a využití NMR pro diagnostické a analytické účely

Výsledky učení předmětu

Základní informace o elektrochemických zdrojích proudu ve vztahu k biomedicínské praxi, základy elektrochemických měření, vlastnosti polymerních a kovových materiálů pro implantáty, ionty ve vzdušné atmosféře, jejich měření a vliv, zobrazovací metody pomocí magnetické rezonance.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Vondrák, J., Sedlaříková,M.,Elektrochemická měření, elektronická verze (CS)
Bednář B. a kol.:Nové materiály, VŠCHT, Praha 1991 (CS)
VONDRÁK, J., SEDLAŘÍKOVÁ, M., REITER, J., NOVÁK, V., NEČESAL, P. Carbon and/ or graphite anodes for gel polymer batteries. In International Meeting on Lithium Batteries. Nara, Japonsko: The Electrochemical Society, Inc., 2004. s. 234 ( s.)ISBN: 1-56677-415- 2. (CS)
Pistoia, G.: Lithium Batteries, New Materials, Developments and Perspective, Elsevier Science B.V., Amsterodam, 1994 (EN)
Liu,B. In vitro investigation of Fe30Mn6Si shape memory alloy as potential biodegradable metallic material, Material Letters 65 (2011) 540-543 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává 3 samostatné projekty

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení laboratoří.......20b
Písemný test...............40b
Písemná část závěrečné zkoušky...40b

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1. Základní fyzikální vlastnosti tkání a tělních tekutin
2. Koroze a kompatibilita materiálů v živých organismech
3. Elektrody jako čidla složení tkání
4. Chemické zdroje pro laboratorní zařízení a implantáty
5. Materiály pro biologické prostředí
6. Vliv iontů různých prvků na složení a vlastnosti
tkáňových tekutin
7. Základy NMR spektroskopie tomografie a základní
diagnostické metody
8. NMR kompatibilita tkáňových implantátů, magnetická
susceptibilita maateriálů

Cíl

Navrhovaný projekt bude připravovat studenty magisterského studia FEKT na řešení technických, ekonomických a ekologických problémů, spojených s volbou , užíváním a zkoušením různých materiálů a zařízení v biomedicínských apikacích.
Jsou to především čidla a speciální elektrody pro využití v různých oborech medicíny. Součástí projektu bude studium a rozvoj nových elektrochemických zdrojů, používaných pro speciální přístroje a zařízení v medicíně, např.kardiostimulátory. Bude řešen vliv biologického prostředí na korozi a životnost použitých materiálů, pojednána bude kompatibilita tkáňových implantátů. Součástí projektu budou přednášky o vlivu iontů na stav lidského organismu. Předmět je vhodný i pro mezioborová studia v oblasti lékařství a biologie.
V rámci projektu jsou připravena laboratorní cvičení z oblasti koroze kovových materiálů, elektroanalytických čidel vhodných pro rozbor biologických materiálů a měření vybíjecí charakteristiky malých zdrojů proudu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-BEI , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný mimooborový
    obor MN-EVM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor