Předmět: Biomateriály a nanomateriály

« Zpět
Název předmětu Biomateriály a nanomateriály
Kód předmětu TUTTTK/TZBIN
Organizační forma výuky bez kontaktní výuky
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 0
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Humpolíček Petr, prof. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Okruhy otázek ke SZZ: 1. Technologie výroby biomateriálů Definování technologií vhodných ke zpracování různých biomateriálů, popis výhod a limitů jednotlivých technologií 2. Biomateriály na bázi syntetických polymerů Definice, typy syntetických polymerů, materiálové vlastnosti, vhodnost pro různé aplikace s ohledem na biokompatiblitu 3. Biomateriály na bázi přírodních polymerů Definice, typy přírodních polymerů, materiálové vlastnosti, vhodnost pro různé aplikace s ohledem na biokompatiblitu 4. Kompozitní systémy Definice, materiálové vlastnosti, vhodnost pro různé aplikace s ohledem na biokompatiblitu 5. Biomateriály na bázi skla, keramiky a kovů Definice, materiálové vlastnosti, vhodnost pro různé aplikace s ohledem na biokompatiblitu 6. Nosiče pro řízené uvolňování aktivních látek Typy nosičů léčiv, vlastnosti různých typů nosičů s ohledem na aplikace 7. Principy stanovení biokompatibility Metody využívané při stanovení biokompatibility, design experimentů zahrnujících in silico, in vitro a in vivo experimenty 8. Definice nanomateriálů a jejich vlastnosti Jevy závislé na měřítku; definice EU a FDA; klasifikace materiálů podle dimenzionality; měrný povrch; charakteristické jevy a vlastnosti v nanoškále, příklady: měrný povrch, kvantové uvěznění, nanokompozity. 9. Syntéza nanomateriálů Principy Top down a Bottom up; příklady: nukleace, růst, zrání; kovové nanočástice; sol-gel; sprayová pyrolýza, výroba komoditních nanomateriálů (TiO2, SiO2, saze); mletí; pulzní odpařování; litografie. 10. Metody charakterizace nanomateriálů Velikost nanočástic, metody stanovení distribuce; mikroskopie (SEM, TEM, SPM); spektroskopie; stanovení měrného povrchu. 11. Uhlíkové nanomateriály Alotropy uhlíku; nanoformy uhlíku; hybridizace s a p orbitalů uhlíku; příklady: grafen, uhlíkové nanotrubice, fulleren, uhlíkové tečky. 12. Anorganické nanomateriály Izolanty, polovodiče, kovy - objem versus nanorozměr; kvantové uvěznění - slabé, střední silné; spektroskopické vlastnosti nanočástic - polovodiče, kovy; fotokatalýza. 13. Nanokompozitní materiály Kompozit a nanokompozit; nanokompozity s polymerní matricí, nanoplniva; mechanismy účinku - mechanické, bariérové, elektrická vodivost. 14. Environmentální rizika a toxicita nanomateriálů Původ a zdroje nanočástic, transport v ŽP, efekty kontaminace ŽP; Expozice a dávka, portály do organismu, efekty v organismu, akumulace/vylučování.

Studijní aktivity a metody výuky
Individuální práce studentů
  • Příprava na zkoušku - 50 hodin za semestr
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Individuální práce studentů
Individuální práce studentů
Odborné dovednosti
Individuální práce studentů
Individuální práce studentů
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška
Ústní zkouška
Známkou
Známkou
Doporučená literatura
  • CHEN, Q., THOUAS, G. Biomaterials: A Basic Introduction. Boca Raton: CRC Press, 2015. ISBN 978-1-4822-2769-7.
  • LANZA, R.P., LANGER, R.S., VACANTI, J. Principles of Tissue Engineering. 4th Ed.. Amsterdam: Elsevier, 2014. ISBN 978-0-12-398358-9.
  • NEČAS, O. Obecná biologie pro lékařské fakulty. 2000. ISBN 8086022463.
  • RATNER, B.D. Biomaterials science: an introduction to materials in medicine. 3rd ed.. Amsterdam: Elsevier/Academic Press, 2013. ISBN 978-0-12-374626-9.
  • RUYS, A.J. Biomimetic Biomaterials: Structure and Applications. Oxford: Woodhead Publishing, 2013. ISBN 978-0-85709-416-2.
  • Snustad, D. Peter. Genetika. Vyd. 1. Brno : Masarykova univerzita, 2009. ISBN 978-80-210-4852-2.


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