Biomateriały - materiały dla medycyny

Organizator:
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Katedra Biomateriałów.

Kierownik:

al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

pawilon A-3, pokój 108, 107 lub 501

tel. 12 617 44 48 lub 12 617 34 41  

fax 12 617 33 71

epamula@agh.edu.pl, stodolak@agh.edu.pl, krok@agh.edu.pl

 

Osoby do kontaktu:

dr hab. inż. Elżbieta Pamuła,

dr inż. Ewa Stodolak,

mgr inż. Małgorzata Krok


Charakterystyka studiów

Tematyka prezentowana w trakcie zajęć obejmuje przegląd wszystkich grup materiałów dla zastosowań medycznych: metalicznych, ceramicznych, polimerowych, węglowych i kompozytowych. Studenci zapoznają się z metodami projektowania i wytwarzania biomateriałów, a następnie możliwościami analizy ich właściwości mechanicznych, właściwości fizykochemicznych (laboratoria z metod badań: elektronowa mikroskopia skaningowa, mikroskopia sił atomowych, spektroskopia w podczerwieni, badania energii powierzchniowej i zwilżalności) i właściwości biologicznych (badania: in vitro i in vivo). Omawiane są także regulacje prawne i aspekty etyczne związane z badaniami na zwierzętach i badaniami klinicznymi (norma EU ISO 10993), a także najnowsze osiągnięcia inżynierii tkankowej.

 

Program studiów

W skład zajęć prowadzonych w ramach studiów wchodzą: wykłady, seminaria, laboratoria i zajęcia projektowe. Program studiów obejmować będzie charakterystykę tworzyw wykorzystywanych w medycynie: metali, stopów, polimerów, ceramiki, węgla syntetycznego i kompozytów. Omówione zostaną przykłady zastosowań tworzyw syntetycznych w różnych dziedzinach medycyny, a mianowicie: ortopedii, chirurgii kostnej, laryngologii, kardiologii, okulistyce, stomatologii i innych. Wykłady dotyczyć będą badania biozgodności w warunkach in vitro i in vivo, omówienia normy ISO 10993  (Biologiczna ocena wyrobów medycznych) oraz regulacji prawnych i aspektów etycznych związanych z badaniami na zwierzętach. Ponadto omówione zostaną sposoby organizacji, nadzoru i monitorowania badań klinicznych. Słuchacze studiów zapoznani zostaną z najnowszymi osiągnięciami inżynierii tkankowej, metodami wytwarzania podłoży tkankowych i konstrukcją bioreaktorów. Na zajęciach laboratoryjnych prezentowane będą metody badawcze wykorzystywane w analizie budowy i właściwości biomateriałów. W oparciu o konkretne przykłady z inżynierii biomateriałów prezentowane będą następujące metody badawcze: spektroskopia w podczerwieni (FTIR), elektronowa mikroskopia skaningowa (SEM), mikroskopia optyczna, mikroskopia sił atomowych (AFM). Słuchaczom studiów przedstawione zostaną metody badań właściwości mechanicznych biomateriałów i tkanek, metody fizykochemiczne stosowane do badań przebiegu degradacji materiałów (w sztucznym i naturalnym środowisku biologicznym) oraz metody biologiczne do analizy zjawisk zachodzących na powierzchni tworzyw w kontakcie z żywymi komórkami i tkankami.

W ramach zajęć projektowych słuchacze samodzielnie opracowują jedno szczegółowe zagadnienie z zakresu inżynierii biomateriałów.

Wykłady i zajęcia seminaryjne:

  • Wprowadzenie do nauki o biomateriałach, definicje, klasyfikacja biomateriałów.
  • Inżynieria biomateriałów - perspektywy i kierunki rozwoju.
  • Standardy europejskie i regulacje prawne badań na zwierzętach (norma ISO 10993).
  • Organizacja i monitoring badań klinicznych.
  • Implanty metaliczne i implanty z pamięcią kształtu.
  • Implanty dla chirurgii kostnej, materiały w osteosyntezie.
  • Biomateriały ceramiczne.
  • Bioszkła i tworzywa szkłokrystaliczne.
  • Bioaktywność materiałów ceramicznych.
  • Biomateriały polimerowe (biostabilne, degradowane i resorbowalne).
  • Polimerowe nośniki leków.
  • Biomateriały pochodzenia naturalnego.
  • Włókna węglowe w medycynie.
  • Materiały dla kardiochirurgii.
  • Materiały kompozytowe w inżynierii biomateriałów.
  • Nanokompozyty w zastosowaniach medycznych.
  • Biozgodność nanocząstek i ich zastosowanie w medycynie.
  • Zasady projektowania biomateriałów.
  • Modyfikacja powierzchni biomateriałów.
  • Sterylizacja medyczna.
  • Biosensory i analizatory medyczne.
  • Zjawiska na granicy faz: biomateriał - środowisko biologiczne.
  • Metody badań biomateriałów in vitro.
  • Badania biomateriałów in vivo: metody histochemiczne, histoenzymatyczne i immunohistochemiczne.
  • Inżynieria tkankowa i sterowana regeneracja tkanek.

 

Laboratoria

  • Badania mechaniczne tkanek i materiałów implantacyjnych.
  • Badania biomatriałów in vitro
  • Opracowywanie i badanie właściwości biomateriałów polimerowych i kompozytowych
  • Metody badań implantów włóknistych.
  • Badania degradacji implantów w sztucznym środowisku biologicznym.
  • Spektroskopia w podczerwieni (FTIR) w inżynierii biomateriałów.
  • Metody badań powierzchni: mikroskopia sił atomowych (AFM), pomiary kąta zwilżania, wyznaczanie energii powierzchniowej.
  • Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) w inżynierii biomateriałów.

 

Sylwetka absolwenta

Studia adresowane są do absolwentów uczelni technicznych (inżynieria materiałowa, technologia chemiczna), przyrodniczych (chemia, biologia, biotechnologia), a także medycznych, stomatologicznych, farmaceutycznych i weterynaryjnych, pragnących zdobyć, poszerzyć i ugruntować wiedzę z zakresu inżynierii biomateriałów i nowoczesnych materiałów dla medycyny.

Słuchacze zdobywają i/lub pogłębiają wiedzę z zakresu inżynierii biomateriałów. Po zakończeniu studiów wykazują się znajomością budowy i właściwości materiałów przeznaczonych dla medycyny. Znają cykl otrzymywania biomateriałów: od momentu zaprojektowania poprzez jego otrzymywanie i dobór odpowiednich badań (materiałowych, fizykochemicznych, biologicznych). Potrafią analizować wyniki doświadczeń laboratoryjnych i przekładać je na zachowanie się biomateriału w warunkach żywego organizmu. Ponadto słuchacze wprowadzani są w zagadnienia dotyczące wymagań normowych, etycznych i prawnych niezbędnych do wprowadzenia nowego wyrobu medycznego na rynek. Ukończenie studiów pozwala na nabycie umiejętności przygotowywania wniosków do Komisji Etycznych i doboru metod badawczych w zakresie analizy biozgodności materiałów.

Opłaty:
2.600 zł

 


Czas trwania:

2 semestry

Od XI 2012 r. do VI 2013 r.

Zasady naboru:

Termin zgłoszeń:  

od 20 IX do 20 X 2012 r.

Wymagane dokumenty:

  • kwestionariusz osobowy
  • dyplom ukończenia szkoły wyższej

Tryb zgłoszeń:

kolejność zgłoszeń

Liczba miejsc:

24

Miejsce zgłoszeń:

AGH, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów

al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

pawilon A-3, pokój 108, 107 lub 501

Osoby przyjmujące zgłoszenia:

dr hab. inż. Elżbieta Pamuła, prof. AGH (tel. 12 617 44 48, epamula@agh.edu.pl)
dr inż. Ewa Stodolak (tel. 12 617 34 41, stodolak@agh.edu.pl)
mgr inż. Małgorzata Krok (tel. 12 617 47 44, krok@agh.edu.pl)

Informacje dodatkowe:

Zajęcia: 8 zjazdów (soboty-niedziele) 1 raz w miesiącu (od listopada 2012 do czerwca 2013) Przewidywana liczba godzin: 160
Przewidywana data rozpoczęcia: 23 listopada 2012 r.