Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Inżynieria biomateriałów
Course of study:
2018/2019
Code:
CIM-2-105-BK-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Biomateriały i kompozyty
Field of study:
Materials Science
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Chłopek Jan (chlopek@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Szaraniec Barbara (szaran@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 ma świadomość zagrożeń wynikających ze stosowania materiałów medycznych, zna procedury dopuszczania tego typu materiałów do praktyki klinicznej. IM2A_K01, IM2A_K06 Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Activity during classes,
Test results
Skills
M_U001 potrafi wytypować materiał dla określonej funkcji biologicznej. IM2A_U17, IM2A_U09 Test,
Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes,
Test results
M_U002 potrafi łączyć zagadnienia biomechaniczne z materiałowymi i biologicznymi. IM2A_U14, IM2A_U17, IM2A_U09 Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Activity during classes,
Test results
Knowledge
M_W001 posiada wiedzę z zakresu biomateriałów metalicznych, ceramicznych, polimerowych i kompozytowych, zna podstawowe trendy w rozwoju biomateriałów, zna podstawowe czynniki decydujące o biozgodności stosowanych w medycynie materiałów. IM2A_W07, IM2A_W06 Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Activity during classes,
Test results
M_W002 zna podstawowe uwarunkowania konstrukcyjno-materiałowe implantów stosowanych w chirurgii kostnej. IM2A_W07, IM2A_W06 Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Activity during classes,
Test results
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 ma świadomość zagrożeń wynikających ze stosowania materiałów medycznych, zna procedury dopuszczania tego typu materiałów do praktyki klinicznej. + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi wytypować materiał dla określonej funkcji biologicznej. - - - - - + - - - - -
M_U002 potrafi łączyć zagadnienia biomechaniczne z materiałowymi i biologicznymi. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 posiada wiedzę z zakresu biomateriałów metalicznych, ceramicznych, polimerowych i kompozytowych, zna podstawowe trendy w rozwoju biomateriałów, zna podstawowe czynniki decydujące o biozgodności stosowanych w medycynie materiałów. + - - - - + - - - - -
M_W002 zna podstawowe uwarunkowania konstrukcyjno-materiałowe implantów stosowanych w chirurgii kostnej. + - - - - + - - - - -
Module content
Lectures:

Tematyka wykładów:
1. Biozgodność, oddziaływanie z organizmem żywym. Perspektywy rozwoju biomateriałów.
2. Biomateriały metaliczne.
3. Biomateriały polimerowe i kompozytowe (+biomateriały ceramiczne)
4. Materiały z pamięcią kształtu.
5. Osteosynteza śrubowa i płytkowa. Stabilizatory. Ubytki tkanki kostnej i chrzęstnej.
6. Wybrane zagadnienia stabilizacji kręgosłupa człowieka. Biomechaniczne aspekty stosowania implantów.
7. Materiały do kontaktu z krwią.

Seminar classes:

Zajęcia seminaryjne mają na celu utrwalenie i poszerzenie wiedzy uzyskanej na wykładach
I. Zagadnienia ogólne
• reakcje organizmu na implant
• metody badań biomateriałów
• właściwości płynów ustrojowych i tkanek
• biomateriały pochodzenia naturalnego
• materiały bioaktywne
• materiały bioresorbowalne – charakterystyka i przykłady zastosowań
• degradacja materiałów w środowisku biologicznym
• metody modyfikacji powierzchni
• nanomateriały w medycynie
• zużycie implantów i materiałów stosowanych na implanty

II. Metody badań w diagnostyce medycznej (pozwalające na ocenę funkcjonowania implantów)
1. Radiologia
2. Tomografia komputerowa
3. Rezonans magnetyczny NMR
4. Densytometria
5. Artoskopia
6. Ultrasonografia
7. Scyntygrafia

III. Przykłady zastosowań biomateriałów
1. Implanty dokręgosłupowe
2. Implanty stosowane w obrębie czaszki i twarzo-czaszki
3. Endoprotezy stawowe
4. Narzędzia chirurgiczne
5. Implanty kontaktujące się z krwią

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Examination or Final test 2 h
Participation in lectures 15 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Participation in seminar classes 15 h
Preparation for classes 14 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 4 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Warunki zaliczenia seminarium:
1. Kolokwia
2. Referat
3. Dyskusja, aktywność

OK=(0,5*E)+(0,5*S)
KZ – ocena z kolokwium zaliczeniowego
S – ocena z zajęć seminaryjnych

KZ, S – oceny uzyskane w pierwszym terminie lub średnia arytmetyczna z ocen uzyskanych we wszystkich terminach.

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

Literatura
1. Biomateriały – Problemy Biocybernetyki i inżynierii Biomedycznej, Tom 4 pod redakcją Macieja Nałęcza. Wydawnictwo PAN, 2003 (nowe wydanie)
2. Biomechanika – Problemy Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej, Tom 5 pod redakcją Macieja Nałęcza. Wydawnictwo PAN, 2003 (nowe wydanie)
3. Biomateriały – Jan Marciniak, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002
4. Biomechanika Inżynierska, R.Będziński. Wyd. Politechnika Wrocławska 1997
5. Osteoporoza – J. Badurski i inni, Osteoprint, Białystok 1994
6. Biomateriały w chirurgii kostnej – J.Marciniak, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 1992
7. Osteosynteza metodą Zespol – teoria i praktyka kliniczna, W. Ramotowski, PZWL Warszawa 1988

Czasopisma
1. Biomaterials
2. Journal of Materials Science – Materials in Medicine
3. Journal of Biomedical Materials Research
4. Journal of Biomaterials Applications
5. Journal of Biomaterials Science
6. Journal of Applied Biomaterials & Biomechanics
7. Engineering of Biomaterials/Inżynieria Biomateriałów
8. Acta of Bioengineering and Biomechanics
9. Acta Biomaterialia
10. Bio-medical Materials and Engineering
11. Biomedical Materials
12. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Degradation of poly(lactide-co-glycolide) and its composites with carbon fibres and hydroxyapatite in rabbit femoral bone, A. Morawska-Chochół, J. Jaworska, J. CHŁOPEK, J. Kasperczyk, P. Dobrzyński, C. Paluszkiewicz, G. Bajor, Polymer Degradation and Stability, 2011, 96 (4), 719–726
2. Analiza mikrostruktury spieków tytanowych z gradientem porowatości przy zastosowaniu rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. K Pałka, B Szaraniec, Engineering of Biomaterials 2012, 15, (112), 26-30
3. Characterization of Polylactide Layer Deposited on Ni-Ti Shape Memory Alloy
T Goryczka, B Szaraniec, Journal of Materials Engineering and Performance2014, 23 (7), 2682-2686
4. Współczesne kierunki badań w zakresie modyfikacji warstwy wierzchniej biomateriałów tytanowych przeznaczonych na śródkostne wszczepy stomatologiczne. R Pokrowiecki, B Szaraniec, J Chłopek, M Zaleska,Engineering of Biomaterials 2014, 7 (124), 2-10
5. Skrypt dla studentów Inżynierii Biomedycznej z zakresu implantów i sztucznych narządów, Praca zbiorowa pod red E. Stodolak, AGH 2010

Additional information:

None