Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien (BIOWW)2.5 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: M3 Medizintechnische Kernmodule (GPP))

Lehrveranstaltungen:

• • Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien
    (Vorlesung, 2 SWS, Benoit Merle, Di, 10:15 - 11:45, H14; Beginn: 10.04.2018)

Inhalt:

In der Vorlesung wird das Verformungsverhalten von biologischen Materialien ausgehend von ihrem Aufbau diskutiert und dabei die Besonderheiten der biologischen Materialien aufgezeigt. Anhand von empirisch abgeleiteten Gesetzen werden konstitutive Gleichungen zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften aufgestellt und neue Methoden zur Untersuchung der lokalen Eigen¬schaften von Zellen und Zellbestandteilen vorgestellt. Die Studenten lernen dabei in einem einfachen Überblick die für die mechanischen Eigenschaften wesentlichen Zell¬bestandteile kennen und können ausgehend von der Be-lastungssituation im Körper das Verformungsverhalten von passiven und aktiven Geweben verstehen. Die Vorlesung zeigt somit die Grundlagen der Biomechanik von biologischen System auf.

• Struktur, Aufbau, Wachstum und mechanische Eigen-schaften von biologischen Materialien. Vorlesungseinheiten:

• Einführung

• Zellen, Proteine, Gewebe: Aufbau, Funktion, mechanische Eigenschaften

• Muskulatur: Aufbau, Filamentgleittheorie, aktives und passives Gewebeverhalten, Hill-Modell

• Blutkreislauf: Gefäße, Strömungslehre, Model nach Krämer, Blutrheologie, Erythrozyten

• Biomechanics toolbox: Mechanische Eigenschaften einzelner Zellen, Nanoindentierung

• Knorpel: Struktur und Aufbau, Synovialflüssigkeit, Zug und Druckverhalten, Durchströmungsverhalten

• Knochen: Struktur, Wolffsches Gesetz, Mechanostat

• Phasendiagramm, mechanische Eigenschaften (Elastizität, Schädigung), Größeneffekte
  

Literatur:

• V.C. Mow, R. Huiskes: Basic Orthopaedic; Biomechanics and mechano-biology

• Steven Vogel: Comparative Biomechanics, 2003, Princetown University Press

• Wintermantel: Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren, Springer

• Currey John D.: Bones, Structure and Mechanics

• Fung Y.C.: Mechanical properties of living tissues, Springer

• Fachartikel

• Folien online verfügbar
  

Bemerkung:

Pflichtvorlesung für Kern- und Wahlfachstudenten entsprechend der Prüfungsordnung

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M3 Medizintechnische Kernmodule (GPP))

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien (Prüfungsnummer: 61901)

(englischer Titel: Biomechanic: Mechanical Properties of biological Materials)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 2.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 0.0 %

Erstablegung: SS 20181. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Benoit Merle