Prowadzący
Biomateriały
Seminarium I
Wykłady:
y y
Prof. dr hab. inż. Marta Błażewicz
Prof. dr hab. inż. Marta Błażewicz
E-mail: [e-mail]
Termin wykładów:
Środa, 7:45-9:15, s.12/A3
" organizacja zajęć;
organizacja zajęć;
" warunki zaliczenia;
" zakres tematyczny seminariów;
" literatura;
" podstawowe pojęcia.
Do uzyskania zaliczenia z Biomateriałów konieczne
Do uzyskania zaliczenia z Biomateriałów konieczne
Seminaria:
jest:
jest:
Mgr inż. Elżbieta Sołtysiak
E-mail: [e-mail]
- obecność na zajęciach;
Termin seminariów:
- pozytywne zaliczenie 3 kolokwiów (uzyskanie 50% +1 punkt) -80%
Środa, 16:30-18:00, s.12/A3 (Gr4)
oceny końcowej;
Pi t k 8 00 9 30 12/A3 (G 1)
Piątek, 8:00-9:30, s.12/A3 (Gr1)
Konsultacje:
6 kwiecień  8 kwiecień  kolokwium I
6 kwiecień  8 kwiecień  kolokwium I
Środa, 15:00-16:00, s.501/A3
18 maj  20 maj  kolokwium II
18 maj  20 maj  kolokwium II
Dr inż. Aneta Frączek-Szczypta
Dr inż. Aneta Frączek-Szczypta
8 czerwiec  10 czerwiec  kolokwium III
8 czerwiec  10 czerwiec  kolokwium III
E-mail: [e-mail]
Termin seminariów:
-oceny z  małych kolokwiów (5 w semestrze) 20% oceny końcowej;
Czwartek, 16:00-17:30, s.118/A3
, , /
-aktywne uczestnictwo w zajęciach, znajomość zagadnień omawianych
aktywne uczestnictwo w zajęciach znajomość zagadnień omawianych
Piątek, 9:30-11:00, s.12/A3
na zajęciach poprzednich;
Piątek, 11:00-12:30, s.12/A3
- ocena końcowa jest średnią arytmetyczną ocen uzyskanych z zaliczeń
i odpowiedzi otrzymanych w trakcie roku akademickiego.
1
Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminariach
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica
w Krakowie
w Krakowie
Regulamin Studiów AGH
Regulamin Studiów AGH
Przyczyny rozwoju inżynierii
Przyczyny rozwoju inżynierii
1.10.2007 biomateriałów. Co jest
1.10.2007 biomateriałów. Co jest
przedmiotem działań inżynierii
przedmiotem działań inżynierii
biomateriałów. Implanty dla
biomateriałów. Implanty dla
ż13 ust 1 Przy zaliczeniach zajęć i egzaminach oraz wystawianiu różnych dziedzin medycyny
ż13. ust 1. Przy zaliczeniach zajęć i egzaminach oraz wystawianiu różnych dziedzin medycyny.
różnych dziedzin medycyny
różnych dziedzin medycyny.
oceny końcowej stosuje się i wpisuje do indeksu następujące
oceny:
91  100% bardzo dobry (5.0)
81  90% plus dobry (4.5)
71  80% dobry (4.0)
61  70% plus dostateczny (3.5)
51 60% d t t (3 0)
51  60% dostateczny (3.0)
poniżej 50% niedostateczny (2.0)
Regulamin studiów AGH obowiązujący od 1.10.2007 r.
Regulamin studiów AGH obowiązujący od 1.10.2007 r.
http://www.dzn.agh.edu.pl/
http://www.dzn.agh.edu.pl/
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Fizykochemiczne metody badania
Fizykochemiczne metody badania
Reakcja na granicy ciało obce-
Reakcja na granicy ciało obce-
biomateriałów. Badania
biomateriałów. Badania
tkanka
tkanka
mechaniczne, spektroskopowe,
mechaniczne, spektroskopowe,
mikroskopowe itp. Porównanie
mikroskopowe itp. Porównanie
Biologiczne metody badania
Biologiczne metody badania
właściwości podstawowych grup
właściwości podstawowych grup
biomateriałów.
biomateriałów.
materiałów.
materiałów.
Degradacja biomateriałów.
Degradacja biomateriałów.
Kąt zwilżania
Maszyna
Komórki w warunkach in vitro
Komórki w warunkach in vitro
wytrzymałościowa
AFM i SEM
Obrazy histologiczne tkanek
Obrazy histologiczne tkanek
2
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Metale rodzaje materiałów
Metale rodzaje materiałów
Budowa wybranych tkanek.
Budowa wybranych tkanek.
metalicznych stosowanych inżynierii
metalicznych stosowanych inżynierii
Tkanka kostna  naprężenia, Rodzaje tkanek
Tkanka kostna  naprężenia, Rodzaje tkanek
biomateriałów. Wady i zalety
biomateriałów. Wady i zalety
niszczeni kości, samoleczenie
niszczeni kości, samoleczenie
stosowania implantów metalicznych
stosowania implantów metalicznych
szczelin w kości.
szczelin w kości.
Tkanka łączna Tkanka nabłonkowa
Tkanka łączna Tkanka nabłonkowa
Stenty
Elementy endoprotez
Tkanka kostna Tkanka mięśniowa
Tkanka kostna Tkanka mięśniowa
Tkanka nerwowa
Tkanka nerwowa
Płytki zespalające
Tkanka chrzęstna
Tkanka chrzęstna
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Polimery  biostabilne
Polimery  biostabilne
Bioceramika, ceramika porowata.
Bioceramika, ceramika porowata.
i resorbowalne.
i resorbowalne.
Cementy kostne. Implanty
Cementy kostne. Implanty
resorbowalne w osteosyntezie.
resorbowalne w osteosyntezie.
El t
El t
Elementy
Elementy
endoprotez
endoprotez
Panewka stawu biodrowego,
Panewka stawu biodrowego,
cementy kostne
cementy kostne
Śruby resorbowalne
Śruby resorbowalne
Ceramika
Ceramika
porowata
porowata
Ceramika lita
Ceramika lita
(implanty zębów)
(implanty zębów)
Implanty ceramiczne
Implanty ceramiczne
Implanty w okulistyce,
Implanty w okulistyce,
do rekonstrukcji twarzoczaszki
do rekonstrukcji twarzoczaszki
szkła kontaktowe
szkła kontaktowe
Resorbowalne i stabilne
Resorbowalne i stabilne
Podłoża dla inżynierii tkankowej nici chirurgiczne
Podłoża dla inżynierii tkankowej nici chirurgiczne
3
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminariach Zagadnienia omawiane na seminariach
Kompozyty stosowane w
Kompozyty stosowane w
medycynie. Kompozyty włókniste,
medycynie. Kompozyty włókniste,
Materiały węglowe w medycynie.
Materiały węglowe w medycynie.
kompozyty wzmacniane
kompozyty wzmacniane
Warstwy węglowe dla
Warstwy węglowe dla
cząstkami. Kompozyty
cząstkami. Kompozyty
kardiochirurgii. Metody nanoszenia
kardiochirurgii. Metody nanoszenia
bi kt K t C C
bi kt K t C C
bioaktywne. Kompozyty C-C.
bioaktywne. Kompozyty C-C.
warstw węglowych.
warstw węglowych.
Trzpienie endoprotez
Trzpienie endoprotez
stawu biodrowego
stawu biodrowego
Powłoki, warstwy węglowe na
Powłoki, warstwy węglowe na
implantach dla kardiochirurgii,
implantach dla kardiochirurgii,
na elementach endoprotez
na elementach endoprotez
Implant tchawicy
Implant tchawicy
Implanty węglowe
Implanty węglowe
więzadeł
więzadeł
Węglowe nici
Węglowe nici
chirurgiczne
chirurgiczne
Płytki zespalające
Płytki zespalające
Śruby zespalające
Śruby zespalające
Zagadnienia omawiane na seminarium Zagadnienia omawiane na seminariach
Zagadnienia omawiane na seminarium Zagadnienia omawiane na seminariach
Inżynieria tkankowa, sterowana
Inżynieria tkankowa, sterowana
regeneracja tkanek, podłoża
regeneracja tkanek, podłoża
Nanomateriały w medycynie
Nanomateriały w medycynie
(skafoldy) dla sterowanej
(skafoldy) dla sterowanej
regeneracji tkanek.
regeneracji tkanek.
Emisja promieniowania 
Emisja promieniowania 
diagnostyka medyczna
diagnostyka medyczna
CNT jako nośniki
CNT jako nośniki
leków
leków
Nanorurki jako skafoldy
Nanorurki jako skafoldy
w inżynierii tkankowej
w inżynierii tkankowej
CNT jako elementy
CNT jako elementy
biosensorów
biosensorów
4
Literatura
Literatura
Literatura
Literatura
Nałęcz M. Biomateriały, tom 4. Jurczyk M, Jakubowicz J.
Biocybernetyka i inżynieria Bionanomateriały. Wydawnictwo
biomedyczna 2000. Akademicka Oficyna Politechniki Poznańskiej.
Wydawnicza EXIT.
Drewa T. Wybrane zagadnienia z
Błażewicz M. Węgiel jako biomateriał. medycyny regeneracyjnej i inżynierii
Sk l i k k j B d 2007
Skrypt uczelniany. tkankowej. Bydgoszcz 2007
Marciniak J. Biomateriały . Zabla M. Histologia. Podręcznik dla
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej studentów medycyny i stomatologii.
Urban&Partner
Jegerman Z, Ślósarczyk A. Gęsta i
porowata bioceramika korundowa w Marciniak J, Paszenda Z, Walke W. et al.
zastosowaniach medycznych, Stenty w chirurgii małoinwazyjnej .
Uczelniane Wydawnictwo Naukowo- Politechnika Śląska
Dydaktyczne, Kraków 2007.
A
askawiec J, Michalik R. Zagadnienia
Święcicki Z. Bioceramika dla ortopedii. teoretyczne i aplikacyjne w implantach.
Święcicki Z. Bioceramika dla ortopedii. teoretyczne i aplikacyjne w implantach.
Politechnika Śląska
Niedz
wiedzki T, Kuryszko JJ. Biologia
kości. Wydawnictwo Naukowe PWN. Marciniak J, Chrzanowski W, Krauze W.
Gwoz
dzie śródszpikowe w
Ślósarczyk A. Bioceramika
osteosyntezie.
hydroksyapatytowa . Polski Biuletyn
Ceramiczny Marciniak J, Szewczenko A. Sprzęt
szpitalny i rehabilitacyjny.
Inżynieria Biomateriałów
Inżynieria Biomateriałów
Inżynieria biomateriałów
Inżynieria biomateriałów  interdyscyplinarna dziedzina
wiedzy zajmująca się projektowaniem, wytwarzaniem i
optymalizacją materiałów dla medycyny.
Podstawowe pojęcia
Inżynieria
Medycyna
materiałowa INŻYNIERIA
BIOMATERIAA
ÓW
Histologia
g
Immunologia
Immunologia
Biologia
5
Podstawowe definicje Wymagania stawiane materiałom implantacyjnym
Podstawowe definicje Wymagania stawiane materiałom implantacyjnym
Biomateriał
Biomateriał - to każda substancja, inna niż lek lub
Biozgodność (biokompatybilność);
kombinacja substancji syntetycznych i naturalnych,
Biofunkcyjność;
która może być użyta w dowolnym okresie, a której
Biozgodność mechaniczna, biozgodność
zadaniem jest uzupełnienie lub zastąpienie narządu
mikrostrukturalna, biozgodność chemiczna, elektryczna,
albo jego części lub przyjęcie czasowe bądz
na stałe
magnetyczna&
jego funkcji.
Biomateriał
To materiał syntetyczny lub pochodzenia
naturalnego stosowany w urządzeniach
Biozgodność
Biozgodność (biokompatybilność)  to zdolność
przeznaczonych do kontaktu z układem
h d k t kt kł d
materiału do wywoływanie odpowiedzi
biologicznym;
gospodarza zgodnie z przeznaczeniem implantu
Jest stosowany do otrzymywania urządzeń,
elementów służących do częściowego lub
całkowitego zastąpienia funkcji tkanek lub narządów.
Kiedy powiemy, że materiał jest biozgodny?
Kiedy powiemy, że materiał jest biozgodny?
Biofunkcyjność
Biofunkcyjność to zdolność materiału do
Biomateriał jest biozgodny jeżeli nie wywołuje
biozgodny
przejmowania funkcji tkanek i narządów, do
w tkankach działania:
w tkankach działania:
l i któ h t ł t
leczenia których został zastosowany
Drażniącego
Bioaktywność zdolność powierzchni implantu lub
Bioaktywność - zdolność powierzchni implantu lub
Immunologicznego
powłoki na implancie, do przylegania
powłoki na implancie, do przylegania
bezpośrednio do tkanki miękkiej lub twardej, bez
bezpośrednio do tkanki miękkiej lub twardej, bez
Alergicznego
tworzenia warstwy p jj
tworzenia warstwy p jj
y pośredniej zbudowanej ze
y pośredniej zbudowanej ze
Kancerogennego
Kancerogennego
zmodyfikowanej tkanki.
zmodyfikowanej tkanki.
6
W nawiązaniu do wykładu
W nawiązaniu do wykładu
Podstawowe pojęcia
Podstawowe pojęcia
Implantacja - wszczepienie
Naprawa Regeneracja
Naprawa Regeneracja
sztucznego tworzywa (biomateriał)
Transplantacja  przeszczepianie
Endoproteza stawu
w obręb tkanki w celu jej Endoproteza stawu
tkanki lub organu w obrębie ciała biodrowego/kolanowego
biodrowego/kolanowego
g g
g g
zastąpienia, p y ąg
ąp , przywrócenia ciągłości
Implant tchawicy
Implant tchawicy
jednego osobnika lub z osobnika
(zespolenia), przejęcia funkcji,
Lita ceramika  implant kostny
Lita ceramika  implant kostny
na osobnika w obrębie tego Soczewka
Soczewka
wywołania procesu jej regeneracji
gatunku bądz
pomiędzy różnymi
Implant piersi
lub wywołania innych procesów Implant piersi
Implant kręgów
Implant kręgów
gatunkami.
mających na celu ratowanie
Implanty więzadeł
Implanty więzadeł
zdrowia, życia lub poprawę jego
komfortu. Porowata ceramika  implant kostny
Porowata ceramika  implant kostny
Stenty
Stenty
Implanty zespalające
Implanty zespalające
p y p ją
p y p ją
autologiczna  dawca i biorca to
autologiczna dawca i biorca to
Metaliczne - stal, tytan, stopy
(płytki, gwoz
dzie, śruby)
(płytki, gwoz
dzie, śruby)
te same osoby
Implanty nerwów
Implanty nerwów
Polimerowe - sztuczne i biopolimery
izogeniczna  identyczne
(materiał resorbowalny)
(materiał resorbowalny)
(resorbowalne, trwałe, hydrożele)
Implant siatkówki
genetycznie osobniki tego Implant siatkówki
samego gatunku np. bliz
nięta
Ceramiczne - spiekane tlenki, HAp,
Kwas hialuronowy
Kwas hialuronowy
monozygotyczne
bioszkło
allogeniczna  różne genetycznie
Rekonstrukcja
Rekonstrukcja
Węglowe - pokrycia, włókna, węgiel
osobniki tego samego gatunku
aktywny
ksenogeniczna  osobniki
Kompozytowe.
różnych gatunków
7