|
|
Keramické materiály používané v medicíně - výzvy a příležitosti
Vitásek, Ladislav ; Sláma, Martin (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá keramickými materiály používanými v medicíně, zejména v ortopedických a dentálních aplikacích. Úvodní část práce se zaměřuje na požadavky a současný stav biomateriálů používaných v kostním tkáňovém inženýrství, jejich výhody a nevýhody. V další podkapitole jsou popsány kompozitní materiály, kde alespoň jednu složku tvoří keramický materiál. V samostatné části je popsána hutná keramika na bázi oxidu hlinitého a zhouževnatělého oxidu zirkoničitého. Hlavní část této práce je zaměřena na porézní keramické materiály na bázi kalciumfosfátů, jsou zde vymezeny požadavky na skafoldy, mezi které patří pórovitost, mechanické a biologické chování. Další část se zabývá způsoby přípravy keramických skafoldů. Experimentální část této práce byla věnována přípravě bioaktivního porézního keramického materiálu na bázi hydroxyapatitu a oxidu křemičitého se zlepšenými vlastnostmi. Replikační technikou byly vyrobeny 4 sady vzorků s obsahem oxidu křemičitého od 6 do 21 hm%. Připravené bioaktivní skafoldy se strukturou odpovídající spongiózní kosti se mohou uplatnit jako potenciální náhrady tvrdých tkání v kostním tkáňovém inženýrství.
|
|
|
Bioceramic Materials for Advanced Medical Applications
Novotná, Lenka ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Drdlíková, Katarina (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare three-dimensional scaffolds that can be potentially used for the reconstruction and regeneration of damaged bone tissues. Two techniques were used to create the porous ceramic scaffolds – polymer replica technique and polymerization in situ. A variety of bioceramic materials were studied, mainly alumina, zirconia and calcium phosphates. The effect of processing parameters, such as composition of suspensions, as well as the effect of heat treatment on structure and final properties of the prepared scaffolds were evaluated. Morphology of the sintered scaffolds was characterised by scanning electron microscopy; in particular pore size, pores interconnection, total porosity and density were described. Phase composition, compressive strength and biological properties such as bioactivity and cytotoxicity were also discussed. The dissertation is divided into several sections. The literature review briefly summarizes the structure and properties of bones, the requirements for scaffolds, advantages and disadvantages of currently used materials and methods of ceramic foam preparation. The first part of experiments dealt with scaffolds prepared by polymer replica technique. All fabricated foams had interconnected pores with size in the range of 300 to 2000 m, total porosity was 50–99%. The compressive strength of calcium phosphate foams prepared by replica technique reached about 0.3 MPa (at 80 % porosity). Reinforcement of the scaffolds was reached by using bio-inert cores or by incorporation of silica into the composite structure. The strength of calcium phosphate/silica scaffold increased above 20 MPa. The last section of experimental part discusses in situ blown calcium phosphate scaffolds, created by using the formation process of polyurethane foam with diisocyanate and polyol components. The sintered scaffolds had mainly interconnected macroporous structure with pore size ranging 80 to 550 m. The total porosity was about 76 to 99 %. The advantage of this method compared to the polymer replica technique was that the struts were completely filled. None of the studied materials was cytotoxic and moreover all studied foams exhibited bioactive behaviour. The most promising adept for application in bone tissue engineering seems to be composite material containing calcium phosphates reinforced by silica.
|
|
|
Bioceramic Materials for Advanced Medical Applications
Novotná, Lenka ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Drdlíková, Katarina (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare three-dimensional scaffolds that can be potentially used for the reconstruction and regeneration of damaged bone tissues. Two techniques were used to create the porous ceramic scaffolds – polymer replica technique and polymerization in situ. A variety of bioceramic materials were studied, mainly alumina, zirconia and calcium phosphates. The effect of processing parameters, such as composition of suspensions, as well as the effect of heat treatment on structure and final properties of the prepared scaffolds were evaluated. Morphology of the sintered scaffolds was characterised by scanning electron microscopy; in particular pore size, pores interconnection, total porosity and density were described. Phase composition, compressive strength and biological properties such as bioactivity and cytotoxicity were also discussed. The dissertation is divided into several sections. The literature review briefly summarizes the structure and properties of bones, the requirements for scaffolds, advantages and disadvantages of currently used materials and methods of ceramic foam preparation. The first part of experiments dealt with scaffolds prepared by polymer replica technique. All fabricated foams had interconnected pores with size in the range of 300 to 2000 m, total porosity was 50–99%. The compressive strength of calcium phosphate foams prepared by replica technique reached about 0.3 MPa (at 80 % porosity). Reinforcement of the scaffolds was reached by using bio-inert cores or by incorporation of silica into the composite structure. The strength of calcium phosphate/silica scaffold increased above 20 MPa. The last section of experimental part discusses in situ blown calcium phosphate scaffolds, created by using the formation process of polyurethane foam with diisocyanate and polyol components. The sintered scaffolds had mainly interconnected macroporous structure with pore size ranging 80 to 550 m. The total porosity was about 76 to 99 %. The advantage of this method compared to the polymer replica technique was that the struts were completely filled. None of the studied materials was cytotoxic and moreover all studied foams exhibited bioactive behaviour. The most promising adept for application in bone tissue engineering seems to be composite material containing calcium phosphates reinforced by silica.
|
|
|
Keramické materiály používané v medicíně - výzvy a příležitosti
Vitásek, Ladislav ; Sláma, Martin (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá keramickými materiály používanými v medicíně, zejména v ortopedických a dentálních aplikacích. Úvodní část práce se zaměřuje na požadavky a současný stav biomateriálů používaných v kostním tkáňovém inženýrství, jejich výhody a nevýhody. V další podkapitole jsou popsány kompozitní materiály, kde alespoň jednu složku tvoří keramický materiál. V samostatné části je popsána hutná keramika na bázi oxidu hlinitého a zhouževnatělého oxidu zirkoničitého. Hlavní část této práce je zaměřena na porézní keramické materiály na bázi kalciumfosfátů, jsou zde vymezeny požadavky na skafoldy, mezi které patří pórovitost, mechanické a biologické chování. Další část se zabývá způsoby přípravy keramických skafoldů. Experimentální část této práce byla věnována přípravě bioaktivního porézního keramického materiálu na bázi hydroxyapatitu a oxidu křemičitého se zlepšenými vlastnostmi. Replikační technikou byly vyrobeny 4 sady vzorků s obsahem oxidu křemičitého od 6 do 21 hm%. Připravené bioaktivní skafoldy se strukturou odpovídající spongiózní kosti se mohou uplatnit jako potenciální náhrady tvrdých tkání v kostním tkáňovém inženýrství.
|
host ::
RSS.