Laboratoř experimentální biotribologie

Laboratoř experimentální biotribologie se zaměřuje na zkoumání mechanických interakcí mezi biologickými povrchy, zejména tření, opotřebení a mazání v lidském těle. Biotribologie je klíčová pro pochopení toho, jak klouby a další pohyblivé struktury snášejí opakované zatížení, jak se povrchy opotřebovávají a jak mazací mechanismy, jako je synoviální tekutina v kloubech, pomáhají snižovat tření a chránit tkáně.

V laboratoři se provádějí experimenty na různých biologických materiálech, například na kloubních chrupavkách nebo měkkých tkáních, a na umělých materiálech, které se používají k výrobě implantátů. Laboratoř analyzuje, jak se materiály chovají pod zatížením, zkoumá jejich odolnost vůči opotřebení a hodnotí jejich dlouhodobou funkčnost. Tento výzkum je zásadní pro vývoj kvalitních a odolných zdravotnických pomůcek, jako jsou kloubní náhrady, kde je třeba co nejvíce napodobit přirozené podmínky a minimalizovat opotřebení implantátu. Výsledky experimentální biotribologie přispívají k vývoji spolehlivých náhrad, které zvyšují kvalitu života pacientů a prodlužují životnost implantátů.

Laboratoř je plně vybavena přístroji umožňujícími studium biotribologických a biokorozních vlastností komponent kloubních náhrad. Experimentální tribologické zkoušky jsou vyhodnocovány z hlediska rychlosti opotřebení a kvalitativní charakteristiky poškození na kontaktní ploše. Provádějí se zjednodušené a reálné zkoušky nových a modifikovaných materiálů. Bylo navrženo a zkonstruováno nové zkušební zařízení KKK ELO 2011. Umožňuje provádět experimenty pro kinematické a dynamické podmínky blížící se situaci v kloubu po implantaci.

Experimentální vybavení laboratoře:

Čtyři nezávislé simulátory zatížení kolena. Každý z nich umožňuje napodobit reálné pohybové režimy jako normální chůzi, chůzi do schodů, běh, chůzi se zátěží, sezení na židli, stání…). Simulátor je vybaven přesnými jednoosými nebo šestiosými snímači síly. Pracovní místo testované protézy (uvnitř silikonové kapsle) je vyhříváno na 37 °C pomocí termostatů.

Systém pro sledování korozního potenciálu náhrady vůči referenční elektrodě – měřicí elektrody Magic XBC E (Gryf HB). Měří také pH a teplotu. Viz projekt

Mikroskop USM (zvětšení až 800x) – pro rychlou kontrolu kontaktních ploch na testované protéze.

WTW pH 315i/SET – sada pro měření pH maziva.

Spider 8 HBM – specializovaný systém pro sběr dat (měření a záznam sil, tlaku, polohy atd.).

Spolupráce

Beznoska, s.r.o.; MEDIN, a.s.; ProSpon spol.; HVM Plasma, ltd.; Institute of Physiology AS CR; Institut of Thermomechanics AS CR; Institute of Macromolecular Chemistry of AS CR; Faculty of Mechanical Engineering, TU Košice (Slovak)

Realizované projekty

Research of technical and biological composite materials

Relationship between blood vessel wall architecture and constitutive behavior

Influence of inhomogeneities on the mechanical behavior of blood vessels – bifurcations

The corrosive potential as a marker of endoprosthesis failure

Biotribology of joint replacements

Wear of thumb joint replacement

Constitutive modeling of blood vessels

Ing. Vlastimil Králík, PhD.
Ing. Vlastimil Králík, PhD.

x

Telefon

x

E-mailová adresa

x

Adresa

x

Lidé