Биоматеријали у медицини и стоматологији

ID: 0640
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Седмак С. Александар
извођачи: Седмак С. Александар
контакт особа: Седмак С. Александар
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: усмени
катедра: катедра за технологију материјала

извођења

циљ

Упознавање студената са применом различитих биоматеријала разматраних у оквиру предмета Основе биоматеријала у циљу разумевања и проучавања њиховог функционисања у људском организму. Анализа спојева биоматеријала са деловима телесног система у циљу обезбеђења поузданог рада импланата. Омогућава се потенцијална сарадња са стручњацима из области науке о материјалима, стоматологије и медицине, што пружа могућност рада у специјализованим лабораторијама и клиничким установама.

исход

Похађањем предмета студент овладава применом биоматеријала у медицини и стоматологији, коришћењем савремених научних метода. Теоријска разматрања, лабораторијски експериментални рад и употреба нумеричке анализе применом лиценцираног софтвера за методу коначних елемената, омогућава повезивање претходно стечених знања из физике, науке о материјалима, математике и механике, ради примене наученог у инжењерској пракси.

садржај теоријске наставе

Примена биоматеријала у медицини и стоматологији. Основи израде импланта у људском организму.Спајање биоматеријала и постизање биокомпатибилности. Проблема додирних површина у пројектовању структура од биоматеријала у људском организму. Проблеми различитих физико-хемијских и механичких особина материјала у споју. Оштећења биоматеријала у експлоатацији: хабање, корозија и замор биоматеријала, корозија под напоном. Биокомпозитни материјали; постизање постепене промене особина материјала у споју (functionally graded materials FGM). Танке превлаке и наноструктурни биоматеријали. Нове легуре у биомедицинској примени. Испитивања биоматеријала. Век трајања и обезбеђење структурног интегритета биоматеријала: аналитичке, нумеричке и експерименталне методе. Превенција отказа структура од биоматеријала (case studies).

садржај практичне наставе

Примери примене биоматеријала у пројектовању, изради и експлоатацији структура у медицини и стоматологији. Примери решења импланата урађених од биоматеријала. Експерименталне методе In Vitro и In Vivo. Примена аналитичких и нумеричких модела у обезбеђењу структурног интегритета биоматеријала. Израда модела применом методе коначних елемената. Рачунски примери проблема додирних површина у пројектовању структура од биоматеријала. Примена метода конфигурационих сила у превенцији отказа структура од биоматеријала.

услов похађања

неопходни:Основе Биоматеријала ;пожељни: основе биомедицинског инжењерства и биофизика

ресурси

[1] Писани изводи са предавања (handouts) [2] А. Седмак, М. Ракин, Биоматеријали - спојеви и проблеми додирних површина, Београд 2011 (скрипта у припреми) [3] Т. Ненадовић, Оплемењени материјали, БИГЗ, Београд, 2001 [4] ABAQUS User s Manuals, Hibbit, Karlsson & Sorensen, Abaqus Inc., Version 6.5 and Upgrades 2005-2007

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 8
рачунски задаци: 5
семинарски рад: 0
пројекат: 4
консултације: 3
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 3
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 4
колоквијум са оцењивањем: 2
тест са оцењивањем: 1
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 20
лабораторијска вежбања: 20
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 20
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 40

литература

Д. Раковић, Д. Ускоковић, Биоматеријали, Београд ; А. Седмак, Примена механике лома на интегритет конструкција. Машински факултет, Београд; М. Секуловић, Метод коначних елемената, Грађевинска књига, Београд; Т. Манески, Компјутерско моделирање и прорачун структура, Машински факултет, Београд;