|
Verbundwerkstoffe und Oberflächen (MWT-M4-BioMat-Comp)5 ECTS (englische Bezeichnung: Advanced Applications III: Composites and Surfaces)
Modulverantwortliche/r: Aldo R. Boccaccini Lehrende:
Aldo R. Boccaccini, Julia Will, Sannakaisa Virtanen, Ulrich Lohbauer, Renan Belli, Kai Zheng
Startsemester: |
SS 2021 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch und Englisch |
Lehrveranstaltungen:
-
-
Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik
(Vorlesung, 2 SWS, Aldo R. Boccaccini et al., Fr, 8:15 - 9:45, Zoom-Meeting; ab 23.4.2021)
-
Dentale Biomaterialien (optional)
(Vorlesung, 2 SWS, Ulrich Lohbauer et al., Fr, 8:15 - 9:45, Zoom-Meeting)
-
Biomaterial Interfaces (optional)
(Vorlesung, 2 SWS, Aldo R. Boccaccini et al., Mi, 16:15 - 17:45, Zoom-Meeting; ab 21.4.2021)
Inhalt:
Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik
Vorteile von Verbundwerkstoffen als Werkstoffe in der Medizin
Gefüge-Eigenschaft-Korrelation bei Verbundwerkstoffen
Beispiele für Verbundwerkstoffe und deren Einsatz in der Medizintechnik
Bedeutung der Nanomaterialien in der Medizintechnik
Charakterisierung von Nanomaterialien
Nanoteilchen, Nanotubes
Zelltoxizität und Grenzen des Einsatzes von Nanoteilchen in der Medizintechnik
Sol-Gel-Verfahren zur Herstellung von Nanoteilchen
Kolloidale Prozesse und Funktionalisierung von Nanoteilchen
Herstellung von Nanoteilchen auf der Bioroute
Biogene Nanopartikel
"Green Chemistry" für die Herstellung von Nanoteilchen
Ausgewählte Beispiele aus dem Bereich der Nanobiomedizin.
Biomaterial Interfaces
This course introduces the basics of chemistry and physics of surfaces including characterization methods for biomaterial surfaces. Surface properties which are relevant for protein and cell attachment are discussed. Fundamentals of protein and protein adsorption on biomaterials are presented as well as the effect of chemical composition, topography, hydrophobic and hydrophilic surfaces, stiffness of the biomaterial and ion release effects from the biomaterial on cell attachment and success of the implanted material in general. The lecture also gives surface modification strategies for implants and scaffolds including biomedical coatings and bioactive surfaces. The course covers also functionalization strategies for biomaterials. Protein adsorption mechanisms and the basics of the interaction between a biomaterial (implant) and tissues (foreign body reaction) are covered. Protein adsorption mechanisms and the basics of the interaction between a biomaterial (implant) and tissues (foreign body reaction) are covered.
Dentale Biomaterialien
Aufbau der Zähne
Zahnkrankheiten
Biomechanik
Dentale Konstruktionslehre, Präparation
Zemente & Polymere
Befestigung am Zahn
Befestigung am Substrat
Implantate
digitaler Workflow, klinische Fraktografie
Mechanische Eigenschaften & Prüfung
Dentalkeramik
Lernziele und Kompetenzen:
Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik
Die Studierenden
gewinnen einen Überblick über die aktuell und zukünftig in der Medizintechnik eingesetzten Nanomaterialien.
kennen spezifische Eigenschaften, Anwendungen und Vorteile von Nanokompositen.
verstehen die Zusammensetzung und Entwicklung solcher Verbundwerkstoffe für die Medizintechnik in Anwendungen wie Beschichtungen, Scaffolds, Drug-Delivery Systeme und antimikrobielle Oberflächen.
Biomaterial Interfaces
Die Studierenden
lernen die Grundlagen der verschiedenen Aspekte der Grenzflächen von Biomaterialien. Im Besonderen wird dabei auf die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Biomaterialien (Polymeren, Metalle, Keramiken) mit den biolgoischen Flüssigkeiten und dem Gewebe eingegangen.
können ihre Kenntnisse zur Beurteilung der Biokompatibiliät und deren Implantationserfolg von verschiedenen Biomaterialien einsetzen
Dentale Biomaterialien
Die Studierenden
kennen den Aufbau und die Struktur von Zähnen und die daraus abgeleiteten mechanischen und physikalischen Eigenschaften.
kennen die Struktur und die Zusammensetzung dentaler Biomaterialien wie hochgefüllte Polymere, Dentalkeramiken oder Titanimplantate.
verstehen die relevanten Krankheitsbilder, die zum Zahnverlust führen können und bekommen Einblick in die Kariesätiologie.
entwickeln das Verständnis für die Prinzipien dentaler Konstruktionslehre (Kavitätenpräparation) im Hinblick auf die unterschiedlichen Restaurationsmaterialien und Befestigungstechniken.
klassifizieren die Prinzipen der dentalen Befestigungstechnik und speziell der adhäsiven Klebetechnik.
können den Unterschied zwischen direkter, plastischer Füllungstherapie und indirekten, prothetischen Restaurationen diskutieren.
sind in der Lage dentale Biomaterialien, anwendungsspezifisch hinsichtlich mechanischer, physikalischer, chemischer und biologischer Eignung zu untersuchen.
Literatur:
Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik
Ambrosio (ed.): Biomedical composites; Oxford, 2010
Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 52009
Biomaterial Interfaces
Biomaterials Science, 2nd ed., B. D Ratner et al. (eds.), Elsevier, 2004.
Surface Modification of Biomaterials: Methods analysis and applications, R. Williams (ed.), Woodhead Publishing, 2010
Further recommended reading will be announced in the lectures.
Dentale Biomaterialien
Bemerkung:
Die Veranstaltung "Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik" muß belegt werden und gehört verbindlich zum Prüfungsumfang, aus den beiden anderen Vorlesungen "Dentale Biomaterialien" und "Biomaterial Interfaces" ist eine auszuwählen.
Studien-/Prüfungsleistungen:
Advanced applications: Composites and Surfaces (Prüfungsnummer: 62661)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 15, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Die Veranstaltung "Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien in der Medizintechnik" gehört verbindlich zum Prüfungsumfang, aus den beiden anderen Vorlesungen "Dentale Biomaterialien" und "Biomaterial Interfaces" ist eine für die Prüfung auszuwählen.
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
1. Prüfer: | Aldo R. Boccaccini |
|
|
|
|
UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
|
|