|
|
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.
|
|
|
Biomechanická studie ruky
Krpalek, David ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Horyl, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou z oblasti zápěstí člověka a příslušné totální náhrady, umožňujícího navrácení pohyblivosti ruky přibližující se fyziologickému stavu po traumatických a degenerativních onemocnění. Léčení těchto onemocnění má komplexní charakter. Vedle biologické a medicínské stránky zahrnuje i problémy biomechanické. K určení vhodné léčebné metody a implantátu je důležité znát chování zápěstí ve všech stavech nejen z hlediska lékařského, ale i biomechanického. Z tohoto důvodu byla vytvořena biomechanická studie zahrnující výpočtový model zápěstí (ruky) umožňující řešení deformace a napětí zápěstí ve fyziologickém a patologickém stavu a dále po aplikaci totální náhrady. Na základě Frostovy teorie remodelace kostní tkáně byla provedena analýza kostní tkáně zápěstí a kostní tkáně po aplikaci totální náhrady RE-MOTION™ Total Wrist.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Zobrazování chrupavek na magnetické rezonanci
Němcová, Simona ; Jiřík, Radovan (oponent) ; Krátká, Lucie (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zobrazováním chrupavek pomocí magnetické rezonance. Nejprve je zmíněn fyzikální princip jevu magnetické rezonance a nejčastěji používané budící sekvence, následně je popsán 9.4 T MR přístroj Bruker BioSpec 94/30 USR, který byl využit při měření praktické části. Další část práce se věnuje stavbě chrupavky a popisuje také temporomandibulární kloub, neboť je vhodným objektem při zobrazování chrupavek. V praktické části práce byla naměřena série snímků temporomandibulárního kloubu s různými akvizičními parametry a pomocí programového prostředí MATLAB byl vytvořen program pro prohlížení těchto snímků, vyhodnocování jejich kontrastu a také ke zjišťování T1 relaxačních časů tkání pomocí T1 map.
|
|
|
Automatické vyhlazení 3D modelů kraniální embryonální myší chrupavky
Kočendová, Kateřina ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Jakubíček, Roman (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na vyhlazování 3D modelů ručně segmentované kraniofaciální chrupavčité tkáně myších embryí. Při procesu ruční segmentace dochází ve výsledných modelech ke tvorbě artefaktů a nepřesností, které je potřeba korigovat. Nejprve je segmentace upravena pomocí gradientu a prahování. Následné vyhlazovací metody jsou sestrojeny na základě teoretické rešerše. Algoritmizace je provedena v prostředí MATLAB. Veškeré algoritmy jsou navrženy a otestovány na vybraných modelech. Statistické vyhodnocení je stanoveno pomocí Dice koeficientu, kde je jako zlatý standard používán ručně vyhlazený model, na kterém byly zredukovány veškeré artefakty.
|
|
|
Měření tření v lidských kloubech
Šnejdar, Radim ; Ranuša, Matúš (oponent) ; Čípek, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tribologií reálných kloubů. Cílem práce je objasnění vlivu vybraných provozních podmínek na vývoj součinitele smykového tření. Jedná se zejména o rychlost, zatížení a rehydrataci. Experimentální úlohy budou probíhat na tribometru, který je k dispozici v laboratořích ÚK. V práci je popsán současný stav poznání v oblasti řešené problematiky, dále zařízení a měřící metody, pomocí kterých budou měřeny a vyhodnocovány datové soubory a v závěru práce jsou výsledky zhodnoceny a stanoveny vyplývající závěry.
|
|
|
Vypracování a zavedení metodiky na stanovení osových proteinů
Hruzík, Ondřej ; Buňka, František (oponent) ; RNDr.Karel Gebauer (vedoucí práce)
Osový protein agrekanu má významný podíl na správnou funkci kloubní chrupavky. Jeho nedostatek nebo strukturální porušení může být příčinou její nedostatečné funkce. Pro studium produkce agrekanu byla použita kultura chondrocytů získaná z vepřové kloubní chrupavky. Jednovrstevná kultivační metoda poskytuje modelový systém, který umožnil sledovat produkci agrekanu do růstového média. Syntéza agrekanu byla v médiu stimulována přídavkem L-methioninu, L-serinu a seleničitanu sodného pentahydrátu. Methionin a serin jsou prekurzory sirné aminokyseliny cysteinu, jejíž role je pro správnou funkci osového proteinu nezastupitelná. Zvýšený obsah cysteinu by mohl nasvědčovat zvýšené produkci osového proteinu. Růstová média a chondrocyty byly po kyselé nebo oxidativní hydrolýze analyzovány pomocí automatického analyzátoru aminokyselin. Analýzou bylo určeno aminokyselinové zastoupení. Hlavní pozornost byla věnována cysteinu. Měnící se koncentrace této aminokyseliny nám ukazovala, zda jsou prekurzory v přídavku využity na její tvorbu a tedy zda je možné těmito prekurzory produkci osového proteinu stimulovat. Výsledky jsou diskutovány v závěru práce. Dalším krokem by mělo být zjištění koncentrace syntetizovaného agrekanu imunologickou metodou. V současné době je tato metoda finančně velmi náročná, proto byla zvolena pro první orientační testy metoda stanovení produkce osového proteinu agrekanu pomocí vhodné aminokyseliny.
|
|
|
Srovnání kraniální skeletogeneze a odontogeneze bazálních zástupců paprskoploutvých ryb
Pospíšilová, Anna ; Černý, Robert (vedoucí práce) ; Přikryl, Tomáš (oponent) ; Buchtová, Marcela (oponent)
Skeletální, tzn. chrupavčité, kostěné a zubní tkáně patří ke klíčovým inovacím nás obratlovců. Jednu z druhově nejpočetnějších skupin obratlovců vůbec reprezentují paprskoploutvé ryby (Actinopterygii), což se odráží i v mimořádné diverzitě jejich skeletálních systémů. V této práci se zabývám překvapivě odlišnou kraniální i dentální architekturou zastoupenou již u členů bazálních linií paprskoploutvých ryb. Zatímco bichiři a kostlíni svým masivním exoskeletem hlavy i trupu představují doslova obrněné formy se zuby několika typů pokrývajícími celou orofaryngeální oblast, u jeseterů došlo k rozsáhlé redukci a restrukturalizaci skeletu včetně dentice, takže dospělci jsou bezzubí. Celou analýzu zastřešuje štika, tedy zástupce kostnatých ryb s odlehčenou skeletální architekturou při zhruba srovnatelném počtu kraniálních elementů. Předkládaná práce nabízí první komplexní srovnávací analýzu jejich skeletogeneze a odontogeneze, která nám umožní porozumět tomu, co vývojově zakládá odlišnou kraniální architekturu obratlovců. Komparativní deskripce růstové dynamiky chrupavčitých a kostěných tkání odhalila distribuci heterochronií na několika úrovních. Rozdílné bylo tedy (i) pořadí (sekvence) formování chrupavčitých i kostěných kraniálních regionů, (ii) relativní načasování počátku samotné chondrogeneze a...
|
|
|
Effect of the long-term storage methods on the stability of cartilage biomechanical parameters
Žaloudková, Blanka ; Sekorová, Š. ; Kopecká, B. ; Kytýř, Daniel
Long-term stability of the tissue product in terms of mechanical parameters is a key factor for its expiration date. For the investigation of storage effects on the cartilage tissues the experimental mechanical loading test combined with XCT scanning for the irregular shape inspection was performed. The samples were preserved according to three different protocols using the deep-freezing and two types of saline solution preservation. The stability of the biomechanical parameters was tested within annual intervals. All samples were subjected to uni-axial compression loading using the in-house developed compact table top loading device in displacement-driven mode. Based on the measurements, the results are represented in the form of stress-strain curves and quantified as elastic modulus and ultimate compression stress. It can be concluded that no significant difference was found in neither the mechanical properties of the samples nor in the effects of each preservational method.
|
host ::
RSS.