Detail předmětu

Materiály a komponenty pro biomedicínu

FEKT-AMBMAk. rok: 2018/2019

Předmět se zabývá speciálními materiály pro použití v biomedicínské praxi. Součástí předmětu je kapitola, zabývající se materiály používanými v kardiologii, dále novými elektrochemickými zdroji proudu, používanými pro speciální přístroje, např. kardiostimulátory a defibrilátory. Dále je uveden vliv biologického prostředí na korozi a životnost použitých materiálů a je pojednána kompatibilita tkáňových implantátů. Část přednášek je věnována polymerním materiálům z hlediska chemického, struktury a s tím souvisejících vlastností a dále využitím polymerních materiálů v biomedicíně, např. jako implantáty nebo léčiva s postupným uvolňováním aktivní látky nebo s cíleným uvolňováním léčiva (např. cílená cytostatika). Další oblastí polymerních materiálů jsou hydrogely pro kontaktní a nitrooční čočky a další aplikace. Významná je část pojednávající o principu a využití NMR pro diagnostické a analytické účely. Další část předmětu je věnována měření a vlivu vzdušných iontů na zdraví člověka a významu speleoterapie.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:

 kvalifikovaně posoudit využití materiálů v biomedicínské praxi
 popsat onemocnění srdce a cévního systému a popsat možnosti léčby
 popsat vlastnosti makromolekulárních látek, keramik a kovů vhodných pro implantáty
 má přehled o současném stavu ve vývoji materiálů pro kontaktní a nitrooční čočky
 má základní znalosti o použití elektrochemických zdrojů proudu pro laboratorní zařízení, kardiostimulátory, defibrilátory a další
 má přehled o trendech v oblasti přípravy a využití bionanomateriálů v lékařství, např. pro léčení karcinogenních chorob
 dovede se orientovat v principu a využití NMR spektroskopie, a ovlivnění obrazu NMR použitím tkáňových implantátů
- má přehled o měření a vlivu vzdušných iontů na zdraví člověka, o speleoterapii
- má znalosti o vlivu minerálních látek na lidské zdraví

Prerekvizity

Student, který si zapíše tento předmět, by měl mít základní znalosti: - o vlivu stavby a struktury na vlastnosti materiálů - základní znalosti z oblasti materiálů ( kovy, polovodiče, izolanty ) - základní informace o stavbě lidského těla - základní znalosti o pochodech v lidském těle - měl by být schopen na základě návodů pracovat s chemikáliemi - měl by mít základní znalosti z oblasti výpočetní techniky pro zpracování naměřených výsledků

Doporučená nebo povinná literatura

Sedlaříková a kol.: Materiály pro biomedicínu, elektronická skripta (CS)
Bednář, B. a kol.: Nové materiály, Ediční středisko VŠCHT, Praha 1991 (CS)
Vondrák, J., Sedlaříková,M.,Elektrochemická měření, elektronická verze (CS)
Valečko,Z: Bioelektronika, BEN Technická literatura, Praha 2005 (CS)
Navrátil,L. a kol: Medicínská biofyzika, GRADA 2005, Praha (CS)
Žabka,M. a kol.:Moderní lékové formy ve farmaceutické technologii, Bratislava 2001 (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, laboratoře a exkurze. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení laboratoří (6 protokolů) ................max.30b
Písemná část závěrečné zkoušky......................max. 60b
Zpracování a presentace zadaného tematu....max. 10b

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod - vazby , struktura, rozdělení, stavba hmoty na úrovni atomu a molekul, krystalická stavba hmoty.
2. Vlastnosti povrchu a nanomaterialů – roviny, rozdělení nanostruktur.. Nanomateriály pro elektrotechniku – spintronika, nanofotonika, bionanotechnologie – nanosafety.
3. Lékové formy, cílená cytostatika, nanomateriály využívané pro cytostatiku.
4. Kovové a polymerní materiály a jejich využití v kardiologii.
5. Materiály pro kontaktní a nitrooční čočky, polymery v lékařství.
6 Měření koncentrace a parametrů kladných a záporných iontů. Speleoterapie.
7. Nukleární magnetická resonanční spektroskopie a kompatibilita tkáňových implantátů.
8. Plyny v lékařství a potravinářském průmyslu
9. Minerální látky v lidském těle, vliv nadbytku, nedostatku.

Cíl

Navrhovaný předmět bude rozšiřovat znalosti studentů bakalářského studia FEKT v oblasti materiálů a jejich vlastností pro využití v biomedicíně

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

Povinná jsou laboratorní cvičení. Řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-A bakalářský

    obor A-BTB , 3. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor