Detail předmětu

Materiály pro biomedicinské aplikace

FEKT-LMBAAk. rok: 2018/2019

Předmět se zabývá materiály včetně nanostrukturovaných a speciálními technologiemi jejich přípravy pro použití v biomedicínské praxi. Dále vlivem biologického prostředí na korozi a životnost použitých materiálů a je pojednána kompatibilita tkáňových implantátů. Metrologie nanostruktur – mikroskopie, rentgen, hmotnostní spektrometrie sekundárních ióntů. Součástí předmětu je kapitola, zabývající se novými elektrochemickými zdroji, používanými pro speciální přístroje a zařízení v medicíně, např.kardiostimulátory a defibrilátory. Významná je část pojednávající o principu a využití NMR pro diagnostické a analytické účely. Další část předmětu je věnována vlastnostem a využitím makromolekulárních látek v lékařství, např. v léčivech, polymerních implantátech a očních čočkách.

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)
 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 NMR kompatibilitě tkáňových implantátů

Prerekvizity

Student, který si zapíše tento předmět by měl být schopen: - orientovat se v základních medicínských pojmech - mít základní přehled o biochemických pochodech v živých organismech - měl by být schopen vysvětlení základních funkcí elektrických obvodů využívaných v biomed. - měl by být schopen na základě návodů pracovat s chemikáliemi

Doporučená nebo povinná literatura

Vondrák, J., Sedlaříková,M.,Elektrochemická měření, elektronická verze
Sedlaříková,M a kol.: Materiály pro biomedicínu, elektronická skripta
Navrátil,L. a kol: Medicínská biofyzika, GRADA 2005, Praha
Žabka,M. a kol.:Moderní lékové formy ve farmaceutické technologii, Bratislava 2001
Valečko,Z: Bioelektronika, BEN Technická literatura, Praha 2005

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení laboratoří ( 2 protokoly po 6 bodech).....................................celkem 12 bodů
Zpracování zadaného tematu ............................................3 po 6 bodech, celkem 18 bodů
Prezentace 1 tematu.....................................................................................................10bodů
písemná část závěrečné zkoušky.................................................................................60 bodů

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Vliv stavby atomů a struktury na vlastnosti materiálů
2. Kovové materiály a jejich použití v biomedicíně
3. Koroze a kompatibilita materiálů v živých organismech
4. Polymery a jejich využití v lékařství, implantáty, nitrooční a kontaktní čočky
5. Lékové formy, cílená cytostatika
6. Vliv iontů různých prvků na složení a vlastnosti tkáňových tekutin, vliv na zdraví
7. Chemické zdroje elektrické energie a jejich využití v lékařství
8 . Využití modelování a 3D tisk v medicíně

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

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-EVM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EVM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový
    obor ML-BEI , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor