Detail předmětu
Materials for biomedical applications
FEKT-NMBAAk. rok: 2019/2020
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
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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
Samostatné práce...............20b
Písemná část závěrečné zkoušky...60b
Zkouška z předmětu bude probíhat prezenční i distanční formou (online) pomocí e-learning.
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.