Předmět: Biomateriály

« Zpět
Název předmětu Biomateriály
Kód předmětu CNB/BIOM
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 3
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Wróbel Dominika Zofia, Ph.D.
  • Malý Jan, Mgr. Ph.D.
  • Kolská Zdeňka, prof. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Úvod do biomateriálů a zdravotnických biotechnologií 2. Kovové, keramické a polymerní biomateriály (polymery ? polyuretany, silikony, fluorované biomateriály, akryláty; kovové ? titan a slitiny, ocel; keramika ? porézní keramika, bioaktivní skla; přírodní a syntetické hydroxyapatity) 3. Hydrogely (syntéza hydrogelů, vlastnosti hydrogelů, ?inteligentní? hydrogely, biomedicínské aplikace hydrogelů, biodegradace) 4. Nanovlákenné materiály (metody přípravy, elektrostatické zvlákňování, charakteristika, vlastnosti, chemické složení, biodegradabilní nanovlákenné materiály, biofunkcionalizace, buněčné interakce, využití v medicíně) 5. Biologicky inspirované a biomolekulární materiály (samoskladné materiály, biomateriály přírodního původu, konjugace s funkčními biomolekulami) 6. Interakce buněk, tkání a biomakromolekul s materiály, biokompatibilita (adhezivní a anti-adhezivní povrchy, vliv nano(mikro)strukturace, reakce organismu, toxicita, tvorba biofilmů, metody studia biokompatibility) 7. Metody studia biomateriálů (povrchově analytické metody, metody studia interakce buněk a biomakromolekul, metody pro stanovení fyzikálně-chemických vlastností) 8. Nanočástice pro zobrazovací metody (nanočástice kovů, polovodičů, polymerní nanočástice, příprava a syntéza nanočástic, fyzikálně-chemické vlastnosti nanočástic, metody charakterizace nanočástic, konjugace nanočástic, aplikace v zobrazovacích metodách) 9. Nanosystémy a nanomateriály pro cílenou dopravu léčiv (samoskladné nanosystémy ? lipozómy, micely, polymersomy, dendrisomy, biomimetické systémy ? peptidické a DNA nanostruktury, přírodní polymery; příprava a vlastnosti; biofunkcionalizace, biodegradace, biokompatibilita, doručení léčiv a nukleových kyselin, tkáňové bariéry, mechanismy doručení, genová terapie, nanotoxikologie) 10. Biosenzory a laboratoře na čipu pro lékařskou diagnostiku, orgány na čipu 11. Aplikace biomateriálů v medicíně 12. Moderní trendy v tkáňovém inženýrství (3D tisk biomateriálů, 3D tisk tkání a orgánů)

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Předmět je zaměřen na problematiku biotechnologií a biomateriálů s aplikacemi v oblasti zdravotnictví. Zdravotnické biotechnologie se zabývají prevencí, diagnostikou a léčbou nemocí využitím biotechnologických postupů s aplikacemi např. v oblasti farmakologie, genové terapie či v tkáňovém inženýrství. Biomateriály jsou definovány jako materiály, které jsou navrženy pro přímou interakci se složkami živých systémů, a to s cílem jejich využití v terapeutických či diagnostických postupech. Tento rychle se rozvíjející obor se vyznačuje vysokým interdisciplinárním přístupem, kde dochází k prolínání poznatků z oblasti materiálového inženýrství, (bio)nanotechnologií, chemie a medicíny. Cílem tohoto předmětu je poskytnout přehled o vybraných řešených oblastech a praktických aplikacích v těchto oborech, s ohledem na problematiku rozvíjenou na pracovištích PřF UJEP.

Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Doporučená literatura
  • Alok Dhawan (Editor) (2018). Nanobiotechnology: Human Health and the Environment, 1st Edition, CRC Press, ISBN-13: 978-1498721424.
  • Buddy Ratner Allan Hoffman Frederick Schoen Jack Lemons (ed.) (2012). Biomaterials Science, Academic Press, 3rd Edition, ISBN: 9780123746269.
  • Helena S. Azevedo Ricardo M. P. da Silva (2018). Self-assembling Biomaterials - Molecular Design, Characterization and Application in Biology and Medicine, Woodhead Publishing, 1st Edition, ISBN: 9780081020159.
  • Williams, D. (2014). Essential Biomaterials Science (Cambridge Texts in Biomedical Engineering). Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9781139026086.


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