|
|
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.
|
|
|
Porovnání třecích vlastností kosmetických masážních přípravků
Dohnal, Petr ; Čípek, Pavel (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá tribologickými vlastnostmi masážních přípravků – krémů a olejů. Jejím cílem je porovnat vybrané přípravky mezi sebou. K experimentům byl využit tribometr v konfiguraci pin-on-plate, který simuluje roztírání přípravku na kůži. Jako model lidské kůže byla použita kůže hovězí. Vlastnosti přípravků byly porovnány na základě chování součinitele tření v průběhu měření. Během experimentů byl nalezen vhodný parametr, pomocí kterého lze jednoduše porovnat trvanlivosti přípravků. Podle výsledků byl vybrán nejlepší olej z hlediska trvanlivosti a také skluznosti. Práce by mohla posloužit jako základ pro hodnocení a výběr přípravků vhodných k masážním účelům.
|
|
|
Vliv abrazivity zubní pasty na tření a opotřebení zubních výplní
Formánková, Pavla ; Čípek, Pavel (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývala výzkumem spojujícím problémy dentální hygieny s tribologií. Cílem práce bylo analyzovat vliv abrazivních částic zubních past na tření a opotřebení zubních výplní. Součinitel tření byl vyhodnocován při simulaci čištění zubů na tribometru UMT TriboLab, které trvalo 260 minut. Tribologickou soustavu tvořil zubní kartáček, vzorek kompozitního materiálu a roztok umělých slin s vybranou zubní pastou. Každou pastu definovala hodnota RDA v rozmezí 0-250, vyjadřující míru abrazivity, tedy schopnost pasty opotřebit materiál. Opotřebení bylo analyzováno na optickém profilometru Contour GT-X Bruker. Z naměřených hodnot bylo zjištěno, že vliv abrazivních částic je významný z hlediska opotřebení zubních výplní. U součinitele tření i u úbytku materiálu při měření pouze v přítomnosti umělých slin byly výsledné hodnoty obecně nižší. Úbytek materiálu při měření se zubními pastami však nestoupal lineárně s hodnotou RDA dle předpokladu. Studie literárních pramenů i měření prokázaly, že to mohou způsobovat další faktory ovlivňující opotřebení. V budoucnu by výzkum těchto faktorů mohl vést k volbě šetrnějších zubních past ve stomatologii a zabránění zvyšování opotřebení zubních výplní.
|
|
|
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.
|
|
|
Effect of Viscosupplementation on Friction of Articular Cartilage
Rebenda, David ; Sawae, Yoshinori (oponent) ; PhD, Axel C Moore, (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
This dissertation thesis deals with the experimental analysis of hyaluronic acid-based viscosupplements which have been applied into the synovial joints in order to slow down the osteoarthritis progression. The main attention was paid to the effect of hyaluronic acid concentration and molecular weight on the articular cartilage friction as well as to the frictional changes after mixing of osteoarthritic synovial fluid with exogenous hyaluronic acid. An important part of the experiments was also an analysis of synovial fluid and hyaluronic acid rheological properties. The results showed that the hyaluronic acid molecular weight can significantly affect the viscosity and viscoelastic properties of the solution. However, no dependency between the hyaluronic acid rheological properties and friction in the articular cartilage contact was observed. The admixture of hyaluronic acid into the synovial fluid caused a significant decrease in the coefficient of friction within the contact but the differences between individual viscosupplements were not so significant. Nevertheless, the results indicate a possible change in the lubrication regime due to the high molecular weight of hyaluronic acid. These original results deepen the understanding of the mechanisms that occur in the synovial joint immediately after the injection of hyaluronic acid and can be further used in the future development of viscosupplements or in clinical practice.
|
|
|
THE BIOCHEMICAL PROCESS OF LUBRICANT FILM FORMATION INSIDE HIP JOINT REPLACEMENT
Rufaqua, Risha ; Ruggiero,, Alessandro (oponent) ; Muoz, Anna Neus Igual (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
The dissertation thesis deals with the lubricant film formation chemistry on hip implant material surfaces with synovial fluid components. Biochemical and tribological properties of synovial fluid after joint replacement are focused, precisely on the chemical composition of the formed lubricating film and chemical structural changes of the associated constituents under mechanical loading. Nevertheless, the synovial fluid components‘ chemical structural changes after the joint replacement are rarely addressed and require further attention. Including metal and ceramics, various combination implant materials were applied within the lubricants of synovial fluid constituents separately and different model synovial fluids to reveal the biochemical reactions and frictional coefficients for understanding the possible lubrication mechanism. Raman Spectroscopic technique is manifested as the most appropriate method to explain the biochemical behaviour of synovial fluid and chemisorption on the surface of the implant material. The method is depicted presenting two different studies focusing on the chemical structure of the synovial fluid film on the implant surface and frictional coefficient measurement of the contact pair within the artificial hip joint. This latest methodological precedent also facilitates to evaluate the chemical structural change of the synovial fluid due to the tribological activity in the hip prosthesis. The thesis expounds original results concerning biotribology to increase the depth of knowledge on joint replacement procedure and to enhance the longevity of the orthopaedic implantations.
|
|
|
Konstrukce modulu simulátoru pro analýzu tření a opotřebení zubů při čištění
Snopek, Lukáš ; Streďanská, Alexandra (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem modulu pro tribologický simulátor Bruker UMT TriboLab, který bude využit při výzkumu v oblasti analýz opotřebení tvrdých zubních tkání a výplňových materiálů v důsledku čištění zubů. Cílem této práce byl návrh podmínek experimentu, konstrukce modulu, tvorba výkresové dokumentace, výroba a následná realizace validačního experimentu. Podmínky experimentu byly stanoveny na základě rešerše a k vytvoření optimálního konstrukčního řešení byly průběžně vyráběny prototypy pomocí metody 3D tisku. Nakonec byly na základě výkresové dokumentace vyrobeny dva upínače zubního kartáčku a dva upínače vzorku zubní výplně. Následnou montáží upínačů a realizací experimentu na tribometru byla ověřena jejich funkčnost, čímž je možné prohlásit všechny cíle za úspěšně splněné. Nyní tyto upínače budou součástí několika výzkumných úkolů v oblasti orální biotribologie.
|
|
|
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.
|
|
|
Konstrukce převodů s plastovým ozubením
Selzer, Tomáš ; Vrbka, Martin (oponent) ; Křupka, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářské práce se zabývá konstrukcí převodů s plastovým ozubením. Cílem je zpracovat přehled současného stavu poznání v oblasti konstrukce ozubených plastových kol, které jsou provozovány v mazaném a nemazaném režimu. V současné době jsou plastové převody díky dlouholetému vývoji polymerních materiálů schopny nahrazovat ocelové převody v mnoha aplikacích. Nespornou výhodou je především jejich nízká výrobní cena a nízká hmotnost, což spolu s výbornými třecími vlastnostmi zefektivňuje řadu technických uplatnění. Práce si zakládá na důkladné rešerši odborné literatury, zejména vědeckých článků. V první části je čtenář seznámen s charakteristickými vlastnostmi polymerních materiálů, jež jsou podstatné při návrhu ozubení. Další část práce popisuje přehled možných typů a konstrukcí plastových ozubených převodů. Poslední část práce pojednává o způsobech poškození a opotřebení plastových ozubených kol, jejich provozních podmínkách a aplikacích. Důležitá fakta a poznatky vyplývající z řešení práce jsou shrnuty a komentovány formou diskuze. Bakalářská práce s ohledem na aktuálně řešené téma ve strojírenství přispívá k rozšíření povědomí v oblasti konstrukce a provozu plastového ozubení.
|
host ::
RSS.