|
|
Experimentální studium tření a mazání TEP kyčle
Urban, Filip ; Čermák, Jan (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
V této práci byla řešena problematika tření a mazání totální endoprotézy kyčelního kloubu. Na simulátoru kyčelního kloubu na principu kyvadla byla nejprve provedena studie součinitele tření pro různé materiálové kombinace, zatížení a teploty. Poté byl proveden experiment, kde bylo pozorováno formování mazacího filmu v kontaktu hlavice kyčelního kloubu a jamky, která byla vyrobena ze skla, ale svojí geometrií a rozměry odpovídala jamce reálné kyčelní náhrady, za použití kolorimetrické interferometruie. Vrbka et al. [25] poukazuje na skutečnost, že se zvyšující se konformitou povrchů se zvyšuje i tloušťka mazacího filmu. Taktéž byla pozorována adsorpce proteinů na kontaktní povrchy. Díky ní byla naměřena tloušťka filmu 80 nm i při nulové relativní rychlosti povrchů. Taktéž byla pozorována agregace proteinů na okrajích kontaktu. Podobné agregace pozoroval i Myant et al. [29] na kontaktu ball-on-disk, nebo Vrbka et al. [25] na kontaktu ball-on-lens, tyto agregace pravděpodobně vznikají při smykovém namáhání kapaliny obsahující proteiny a mohou pozitivně ovlivňovat tloušťku mazacího filmu. Pokud není relativní pohyb hlavice a jamky dostatečný, proteinová vrstva v kontaktu se nemůže obnovovat a dochází ke ztenčování mazacího filmu. Součinitel tření naměřený při pozorování mazacího filmu byl 0,13 nejblíže této hodnotě je z reálných endoprotéz materiálová kombinace MoP.
|
|
|
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.
|
|
|
Mazání náhrad kyčelního kloubu
Rebenda, David ; Hartl, Martin (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentálním studiem mazání náhrad kyčelního kloubu. S využitím simulátoru kyčelního kloubu, pracujícího na principu kyvadla, byl posouzen vliv složení synoviální kapaliny a vliv materiálu hlavice na tloušťku mazacího filmu. Posouzení obou těchto vlivů proběhlo za podmínek statického a dynamického zatěžování. Výsledky experimentů ukázaly, že k oddělení třecích ploch vrstvou adsorbovaných proteinů není nutný pohyb hlavice vůči jamce. Složení synoviální kapaliny pak výrazně ovlivňuje tloušťku mazacího filmu. Při měřeních se dvěma modelovými synoviálními kapalinami došlo k opačným extrémům, kdy u prvního vzorku došlo ke zformování velmi silného mazacího filmu. U druhého vzorku téměř nedošlo k adsorpci proteinů a v důsledku toho byl vytvořen pouze velmi tenký mazací film. Vliv materiálu je znatelný při porovnání výsledků naměřených s kovovou hlavicí a keramickými hlavicemi. Kovová hlavice formuje za stejných podmínek silnější mazací film. Tento poznatek však může být částečně ovlivněn rozdílnou průměrovou vůli, která byla v případě keramických hlavic vyšší.
|
|
|
Tření a mazání fascií
Chmelík, Jiří ; Daniel, Matej (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce byla součástí projektu „Regenerace a lubrikace fascií hyaluronanem“ společnosti Contipro a.s., jehož hlavním cílem je vývoj injekčního léčebného přípravku. Přibývá počet pacientů trpící tzv. bolestí myofasciálního původu v dolní části zad. Příčinou bolesti je zvýšená viskozita kyseliny hyaluronové, která je produkována mezi vrstvami fascií. Pokud je viskozita nízká, tak nedochází k ovlivňování vrstev fascií a součinitel tření je nízký. Úkolem přípravku je zlepšit klouzavý pohyb fascií a ulevit pacientovi od bolesti. Hlavní složkou léčebného přípravku je kyselina hyaluronová. Součástí projektu byla reologická a tribologická analýza vzorků kyseliny hyaluronové. Pro analýzu součinitele tření byl vytvořen tribologický model fascií v konfiguraci pin-on-plate. Na základě použitých modelů fascií byla zjištěna závislost mezi součinitelem tření a viskozitou u nativních roztoků kyseliny hyaluronové. U modelů a reálných fascií se zjistilo, že nativní roztok (Bonharen) dosahoval lepších třecích vlastností nežli roztoky derivátů kyseliny hyaluronové. Tyto analýzy přispěly nejen k vývoji léčebného přípravku, ale i pro vznik dalších studií, které by se chtěly zabývat biotribologií fascií.
|
|
|
Historický vývoj kyčelních náhrad
Kohout, Jiří ; Urban, Filip (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
V této práci je řešena problematika tření, mazání, opotřebení a historický vývoj kyčelních náhrad. Historický vývoj je mapován od druhé poloviny 18. století a byla snaha zahrnout všechny důležité milníky, které nějakým způsobem ovlivnily vývoj aloplastiky kyčelního kloubu. S tímto vývojem je zároveň sledována míra opotřebení náhrad. Historie mazání a tření byla sledována od prvních experimentů snažící o kvantifikování těchto faktorů umělých náhrad tj. od 50. let 20. století.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Experimentální studium součinitele tření kloubní chrupavky
Praus, Tomáš ; Vrbka, Martin (oponent) ; Rebenda, David (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá výzkumem součinitele tření kloubní chrupavky. Po úvodu do biotribologie je v práci popsán princip měření na zařízení Mini-Traction Machine a jeho stručný popis. Dále následuje návrh přípravy a uchovávání vzorků chrupavky, konstrukce upínáku vzorku do zařízení MTM a samotný výzkum součinitele tření. Výsledky experimentálního výzkumu ukázaly negativní vliv uchovávání vzorků v lednici. Naopak měření součinitele tření vzorků uchovávaných v mrazničce prokázalo zachování mechanických vlastností chrupavky. Znatelný vliv na tření má také rychlost a zatěžující síla. S rostoucí rychlostí součinitel tření roste. Při vyšších rychlostech dochází k extrémnímu nárůstu součinitele. Naopak s rostoucí normálovou silou součinitel tření klesá.
|
|
|
The Effect of Synovial Fluid Constituents on Lubrication of Hip Joint Replacements
Nečas, David ; Daniel,, Matej (oponent) ; Sawae, Yoshinori (oponent) ; Hartl, Martin (vedoucí práce)
The dissertation thesis deals with the lubrication mechanisms within hip joint replacements. A systematic study of protein film formation considering various materials and operating conditions was conducted, focusing on the role of particular synovial fluid proteins while the simultaneous presence of other proteins. Since the previously applied experimental approaches did not allow to separate the individual constituents of the model fluid, an optical measurement method based on fluorescent microscopy was developed. The verification of the method is presented performing two different studies focusing on the film thickness determination and lubricant rupture ratio at lubricated contact outlet, respectively. Due to several limitations of the fluorescent microscopy, the research was supported by the use of optical interferometry method, whose usage is demonstrated in the study dealing with the protein film formation in hip joint replacements considering real conformity of rubbing surfaces. The latest part of the thesis introduces a novel methodological approach enabling to assess the role of proteins in relation to protein film thickness based on in situ observation of the contact zone. The thesis presents original results extending the knowledge in hip replacement biotribology area towards the further development of implants preventing its failure due to limited service life.
|
|
|
Studium tření náhrad kyčelního kloubu
Balounová, Hana ; Dzimko, Marián (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou součinitele tření v kyčelních náhradách pro různé materiálové dvojice za přítomnosti hovězího séra, jakožto náhrady synoviální kapaliny vyskytující se v kloubu. Na zařízení Mini Traction Machine se sleduje průběh součinitele tření. Výsledky jsou vyneseny do grafů zobrazujících závislost součinitele tření na čase. Jsou popsány vlivy kinematických podmínek, vliv použitého materiálu a vliv způsobu dodávky maziva do kontaktu. Experimenty analyzují, jak utváření mazacího filmu s vrstvou adsorbovaných proteinů ovlivňuje součinitel tření.
|
host ::
RSS.