Předmět Polymery pro medicínské aplikace (FCH-MCO_PMA)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FCH-MCO_PMA - Polymery pro medicínské aplikace, Fakulta chemická, Vysoké učení technické v Brně (VUT).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Předmět poskytne studentům základní přehled o polymerních materiálech využitelných pro aplikace v medicíně, o jejich historii a současnosti. Kromě komerčně dostupných materiálů budou studenti především seznámeni i s (bio)polymerními materiály ve stádiu výzkumu, s jejich syntézou, přípravou vzorků, charakterizací a testováním in vitro i in vivo se zaměřením na jednotlivé medicínské aplikace, především na tkáňové inženýrství.

Osnova

1. Biomateriály - úvod, definice, rozdělení a vlastnosti biomateriálů, aplikace v medicíně.2. Biodegradace polymerů, biokompatibilita, toxicita - charakterizace a testování materiálů in vitro i in vivo3. Tkáňové inženýrství – principy, metodiky, kmenové buňky, interakce biomateriálů s buňkami, extracelulární matrix, nosiče léčiv.4. Metody příprav scaffoldů pro tkáňové inženýrství – lyofilizace, 3D tisk, elektrospining, lití rozpouštědla, napěnění, sol-gel, stereolitografie, laserové slinování, prototyping atd.5. Celkový přehled polymerních materiálů a implantátů pro tkáňové inženýrství kostí, nervové a kardiovaskulární soustavy, kůže, šlach, menisků a chrupavek.6. Hydrogely v medicíně – reologie, síťování, mechanické vlastnosti, botnání, aplikace.7. Biopolymery I – polysacharidy: celulóza, hyaluronan, chitosan, alginát, silk fibroin – vlastnosti, modifikace a aplikace8. Biopolymery II – polynukleotidy (RGD), proteiny (kolagen, fibrin), polyestery (PHB, PHV), isoprenoidy – vlastnosti, modifikace a aplikace9. Syntetické polymery I - nedegradovatelné – polyakryláty, polyetylen, silikony, polyuretany, polyetylentereftalát: mechanické vlastnosti a testování pro medicínské aplikace10. Syntetické polymery II - biodegradovatelné – polyestery (PLA, PGA, PCL, PHB)- polykondenzace, polymerace za otevření kruhu, blokové kopolymery, sol-gel přechod, katalyzátory, biodegradace, aplikace11. Syntetické polymery III - biodegradovatelné - polyhydroxyalkanoáty, polyesterkarbonáty, polyesteramidy, polyesteruretany, polypropylenfumaráty, polyortoestery, polyanhydridy, polyalkylkyanoakryláty, polyiminokarbonáty, anorganické polyfosfazeny a polyfosfoestery12. Chemické modifikace (bio)polymerů – reakce dle funkčních skupin, funkcionalizace syntetických polymerů, vázání biologicky aktivních látek, síťování13. Kompozitní polymerní materiály a jejich využití v medicíně – (nano)vlákny a (nano)částicemi plněné polymery, kombinace přírodních a syntetických polymerů, keramické a kovové biomateriály, sterilizace biomateriálů. Nové biomateriály připravené samouspořádavacími procesy.

Literatura

Rieger B, Künkel, Coates GW, Reichardt R, Dinjus E, Zevaco TA, volume editors. Synthetic biodegradable polymers. In: Advances in Polymer Science. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2012; vol. 245, pp. 364. ISSN: 0065-3195 (CS)Guelcher SA, Hollinger JO, editors. An Introduction to Biomaterials. In: The biomedical engineering series, Neuman MR, series editor. Taylor & Francis Group, LLC. Boca Raton, Florida, USA. 2006, pp. 553. ISBN: 0-8493-2282-0. (CS)Ratner BD, Hoffman AS, Schoen FJ, Lemons JE, editors. Biomaterials Science. An Introduction to Materials in Medicine. 2nd ed., Elsevier Academic press, California USA, London UK. 2004, pp. 851. ISBN: 0-12-582463-7. (CS)

Požadavky

Makromolekulární chemie, Struktura a vlastnosti makromolekul, Polymerní materiály

Garant

doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D.

Vyučující

doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D.