|
|
Vliv viskosuplementace na mazání kloubní chrupavky
Ondra, Martin ; Horák, Zdeněk (oponent) ; Ranuša, Matúš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývala stanovením vlivu viskosuplementace na mazání kloubní chrupavky v počínající fázi osteoartrózy. Tento vliv byl hodnocen na základě vývoje CoF měřeného pomocí tribometru v konfiguraci pin-on-plane. Tribologický model počínající osteoartrózy byl simulován pomocí dvou kloubních chrupavek mazaných osteoartritickou synoviální tekutinou do kterých byly přidávány viskosuplementační přípravky. Tyto přípravky se především lišily síťováním a molekulovou hmotností kyseliny hyaluronové (HA). Z měření vyplynulo, že viskosuplementace může být účinná v počínající fázi osteoartrózy. Účinnost viskosuplementačních přípravků se síťovanou HA byla výrazně vyšší v porovnání s účinností viskosuplementačních přípravků bez síťované HA. Tyto výsledky podporují využívání viskosuplementace k oddálení pokročilé fáze osteoartrózy.
|
|
|
The Effect of Synovial Fluid Constituents on Friction and Lubrication of Articular Cartilage
Čípek, Pavel ; Dr. Prashant K. Sharma (oponent) ; Muňoz, Anna Neus Igual (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
The present PhD thesis deals with the lubricating mechanism within a model of synovial joint. The aim of this thesis is to describe the effect of individual components of synovial fluid on lubricating film formation in the model of synovial joint; for this purpose, the experimental analysis of friction coefficient and observation of adsorbed lubricating film using the fluorescence microscopy were performed. The special self-designed reciprocating tribometer allowing for simultaneous friction measurement and contact observation was designed. The tribometer was calibrated and verified using a commercial tribometer. Furthermore, the methodology of experiments was developed including a design of evaluation procedure. In order to process the visualization record, the software based on the image segmentation was developed. The last part of the thesis introduces a novel methodological approach together with a new self designed tribometer enabling to assess the role of components contained in the model synovial fluid in relation to the formation of lubricating film based on in situ observation of the contact area and simultaneous frictional measurement. The thesis presents original results extending the knowledge in the natural synovial joint biotribology towards the further development of effective treatment for patients with diseased joints.
|
|
|
Biotribologie umělých slz pro léčbu syndromu suchého oka
Černohlávek, Mikuláš ; Daniel, Matej (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je součástí projektu TAČR TREND, jehož cílem je vývoj nové suroviny pro léčbu syndromu suchého oka. Vyvíjenou surovinou je derivát kyseliny hyaluronové, který je v této práci porovnáván s nativními kyselinami hyaluronovými a komerčními očními kapkami. Zkoumána je reologie a tribologie vzorků s důrazem na analýzu viskozity, mukoadhezivity a součinitele tření. K analýze součinitele tření je používán vytvořený tribologický model oka v konfiguraci pin-on-plate, který simuluje posuvné rychlosti odpovídající fyziologickému mrkání. Porovnání s nativními kyselinami hyaluronovými a produkty dostupnými na trhu ukazuje, že derivát dosahuje vyšší viskozity, projevuje mukoadhezivní vlastnosti a zároveň dosahuje nízkého součinitele tření. Tyto klíčové parametry ukazují, že modifikace kyseliny hyaluronové je možnou cestou ve vývoji léku na léčbu syndromu suchého oka.
|
|
|
Tření a mazání kloubní chrupavky
Hilšer, Pavel ; Daniel, Matej (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá způsobem, jak přítomnost kyseliny hyaluronové a fosfolipidů ovlivňuje tření a mazání synoviální chrupavky s důrazem na optimalizaci viskosuplementů. Toho je docíleno pomocí analýzy součinitele tření pro různá maziva na pin-on-plate tribometru. Chrupavka je mazána modelovou synoviální kapalinou, konvekčním viskosuplementem a optimalizovaným viskosuplementem s fosfolipidy. Pro pozorování, jak viskosuplementy ovlivňují součinitel tření chrupavky v lidském těle, jsou smíchány v příslušném poměru s modelovou synoviální kapalinou, která se v lidských kloubech nachází. Měřením bylo zjištěno, že chrupavka mazaná konvenčním viskosuplementem má relativně vysoký součinitel tření a oproti tomu optimalizovaný viskosuplement s fosfolipidy má tření nižší. To samé platí, když jsou viskosuplementy smíchány s modelovou synoviální kapalinou, což může vést k vývoji nového, lepšího viskosuplementu na bázi kyseliny hyaluronové a fosfolipidů.
|
|
|
Návrh simulátoru pro analýzu tření v kolenním kloubu
Dobrovolná, Lucie ; Studený, Zbyněk (oponent) ; Sedlák, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá konstrukcí zařízení simulujícího kinematiku kolenního kloubu. Okrajové podmínky se inspirují normou ISO 14243-3 a na jejich základě následuje výběr vhodných komponentů. Simulátor bude schopen zaznamenávat průběh koeficientu tření mezi chrupavkou tvořící translační pohyb, CoCr hlavicí tvořící rotační pohyb a přítlačnou sílou, čímž pomáhá lépe pochopit biotribologické procesy mezi zvolenými povrchy. Konstrukce musí být vyvinuta s ohledem na relativní pohyb komponentů, materiál vzorků a mazání. Úvodní část textu se zabývá přehledem současného poznání, které slouží jako hlavní vstup do tvorby konstrukce. Na základě rešeršní části je vytvořeno několik koncepčních řešení v oblasti konstrukce a způsobu měření tření. Z navržených konceptů je vybráno výsledné řešení, které splňuje předem stanovené podmínky a obsahuje konkrétní pohony i senzoriku.
|
|
|
Konstrukční návrh vany experimentálního zařízení pro testování lidských kloubů
Svoboda, Tomáš ; Vrbka, Martin (oponent) ; Čípek, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá konstrukčním návrhem vany experimentálního zařízení pro testování lidských kloubů. Tribometr slouží k experimentálnímu měření tření a vizualizaci filmu reálné chrupavky v zaplavené synoviální kapalině. Výsledkem této práce je navržení odvzdušnění, vyhřívání a utěsnění vany v níž se synoviální kapalina nachází. Díky odstranění vzduchových bublin a ohřevu kapaliny na teplotu lidského těla, se dosáhne přesnějších hodnot koeficientu smykového tření a zlepšení vizualizace kontaktu. To by mělo vést k lepšímu pochopení třecích a mazacích procesů v synoviálním kloubu. Výstupem této práce je zvolená optimální konstrukční varianta a výrobní výkresová dokumentace.
|
|
|
Vliv povrchu umělé kloubní jamky na součinitel tření
Černohlávek, Mikuláš ; Dočkal, Kryštof (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem mikrotexturovaného povrchu umělé kloubní jamky na součinitel tření. Cílem práce bylo porovnání součinitelů tření u originální a upravené jamky. Experimentální měření probíhalo na kyvadlovém simulátoru a výsledky byly vyhodnoceny v programu Matlab. Při měření byly použity čtyři druhy hlavic (CoCrMo, BIOLOX Delta, BIOLOX Forte, oxinium) a tři typy maziv (PBS, modelová synoviální kapalina a roztok kyseliny hyaluronové). Z naměřených výsledků vyplývá, že při použití PBS a synoviální kapaliny došlo ke snížení součinitele tření u modifikované jamky. Lze tedy předpokládat, že mikrotexturovaný povrch kloubní jamky, ať už samostatně nebo v kombinaci se stejně modifikovanou kloubní hlavicí, může být velkým přínosem pro prodloužení životnosti implantátu.
|
|
|
Mazání kolenní náhrady
Sadecká, Kateřina ; Horák, Zdeněk (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá mazáním totální kolenní náhrady za použití metody fluorescenční mikroskopie, která umožňuje jedinečný vhled přímo do kontaktu mezi femoralní a tibiální komponentou. Cílem bylo zjistit vliv složení synoviální kapaliny (tedy složek albuminu, -globulinu, kys. hyaluronové a fosfolipidů) na tloušťku filmu a chování proteinů v kontaktu a také změny kontaktní oblasti v průběhu natočení. Jelikož se jedná o první experimentální práci zkoumající primárně mazání kolenní náhrady, byly na simulátoru kolenního kloubu aplikovány pouze jednoduché cykly natočení a zatížení. Výstupem experimentů byla fluorescenční intenzita, která odpovídá bezrozměrné tloušťce filmu, v čase. Podstatným výstupem jsou také snímky přímo ukazující fluorescenčně označené proteiny v kontaktní oblasti. Výsledky ukazují, že existují zásadní rozdíly v mazání mezi různými polohami natočení vzhledem ke změně polohy, tvaru a chování kontaktní oblasti. Zásadní je i složení maziva, neboť samotné proteiny tvoří poměrně silný mazací film, jejich kombinace pak vede ke značnému snížení tloušťky filmu, kvůli výrazné tvorbě shluků a komplexní kapalina netvoří sice nejsilnější vrstvu, ale zato může tvořit poměrně souvislý film.
|
|
|
Vliv složení synoviální kapaliny a topografie třecích povrchů na mazání kloubních náhrad
Hekrle, Pavel ; Vampola, Tomáš (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Hlavním účelem této diplomové práce je zjistit vliv složení synoviální tekutiny a dále vliv povrchových mikrotextur na mazání kyčelních náhrad. Pro všechny experimenty byl použit kyčelní simulátor fungující na principu kyvadla. Jako kontaktní páry byly použity kovové hlavice (CoCrMo) od firmy B Braun a acetabula z optického skla, která umožňují náhled do kontaktu. Rozměry jamek byly vytvořeny na základě rozměrů skutečných implantátů. Experimenty s povrchovými mikrotexturami simulovaly chůzi po dobu 210 s a byl pozorován vývoj mazacího filmu v závislosti na čase. Výsledky ukázaly, že všechny typy testovaných struktur zlepšily mazání v kontaktní oblasti, přičemž nejlépe dopadly čtvercové a trojúhelníkové struktury. Druhá část experimentů byla provedena na základě faktu, že složení synoviální tekutiny u zdravých lidí a u pacientů s různými stádii osteoartrózy, se liší. V rámci práce byly proto porovnány experimenty s různými modelovými tekutinami, které svým složením odpovídají různým skupinám pacientů. U modelové tekutiny, která odpovídá pacientům s osteoartrózou, byly následně provedeny experimenty s jednotlivými složkami a jejich kombinacemi, aby mohlo být detailněji popsáno, jak tyto složky ovlivňují mechanismus utváření mazacího filmu. Výsledky dokazují, že změna složení synoviální tekutiny u pacientů s osteoartrózou může mít zásadní vliv na tvorbu mazacího filmu uvnitř páru.
|
|
|
Konstrukční návrh prvků tribometru s recipročním pohybem
Dražka, Ondřej ; Vrbka, Martin (oponent) ; Čípek, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem prvků pro tribometr s recipročním pohybem. Na základě stávajících výzkumů je sestaveno několik koncepčních řešení, z nichž je vybráno to nejvhodnější pro danou aplikaci. Tribometr bude sloužit pro experimentální měření na reálné chrupavce, která by měla vést k lepšímu pochopení třecích a mazacích procesů v synoviálním kloubu. Výsledkem této práce jsou jednotlivé navržené prvky spolu s výrobními výkresy.
|
host ::
RSS.