Współczesne materiały wykorzystywane w inżynierii biomedycznej

• Autorzy: Mordal Katarzyna , Maruszczyk Andrzej , Dobrakowski Karol

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2021.2.2

Warianty tytułu

EN

Contemporary materials used in biomedical engineering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest pracą przeglądową i dotyczy nowoczesnych materiałów różnego rodzaju, które znalazły zastosowanie w biomedycynie, bioinżynierii oraz biomechanice. Poruszone zagadnienia obejmują wymagania stawiane biomateriałom oraz charakterystykę podstawowych pojęć z nimi związanych, tj. biozgodności, biotolerancji, biofunkcjonalności. W pracy przedstawiono materiały metaliczne oraz metody modyfikacji ich powierzchni w szczególności PVD i natryskiwanie plazmowe, w celu uzyskania odpowiednich własności związanych z biozgodnością i biokompatybilnością. Poza tym zostały również scharakteryzowane właściwości materiałów ceramicznych oraz możliwości ich zastosowania w różnych gałęziach bioinżynierii. Omówiono także przykłady tworzyw polimerowych oraz kompozytów, jakie współcześnie wykorzystuje się w biomechanice, stomatologii czy innych dziedzinach medycyny. Celem artykułu było przedstawienie kompleksowego przeglądu materiałów różnego rodzaju stosowanych w biomedycynie, bioinżynierii, biomechanice.

EN

This article is a review and has been devoted to all kinds of modern materials, which have been applied in biomedicine, bioengineering and biomechanics. The presented issues include requirements for biomaterials and characteristics of basic keywords related to them, i.e. biocompatibility, biotolerance, biofunctionality. The paper presents metallic materials and methods of surface modification, especially PVD and plasma spraying in order to achieving appropriate biocompatibility properties. Moreover, the properties of ceramic materials and their application in various branches of bioengineering have also been characterized. Also examples of polymeric materials and composites, that are used in biomechanics, dentistry or other fields of medicine are also have been discussed. Presenting a comprehensive overview of various types of biomaterials used in biomedicine, bioengineering, biomechanics have been the aim of the article.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; inżynieria biomedyczna; biozgodność; materiały biomedyczne

EN

biomaterials; biomedical engineering; biocompatibility; biomedical materials

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 2
• Strony: 28--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., il.

Twórcy

autor

Mordal Katarzyna

• Instytut Technologii Mechanicznych, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Politechnika Częstochowska ul. J.H. Dąbrowskiego 69 42-201 Częstochowa

autor

Maruszczyk Andrzej

autor

Dobrakowski Karol

Bibliografia

• [1] Jaegermann Z., A. Ślósarczyk. 2007. Gęsta i porowata bioceramika korundowa w zastosowaniach medycznych. Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH.
• [2] Szarek A. 2015. Biomechaniczne i biomateriałowe determinanty asep­ tycznego obluzowania endo-protez stawu biodrowego. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
• [3] Ratner B. D., A. S. Hoffmann, F. J. Schoen, J. E. Lemons. 2013. Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine. USA: Academic Press.
• [4] Świeczko-Żurek B. 2009. Biomateriały. Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• [5] Świeczko-Żurek B., A. Zieliński, A. Ossowska, S. Sobieszczyk. 2011. Skrypt do przedmiotu: Biomateriały. Gdańsk: Politechnika Gdańska.
• [6] http://iim.p.lodz.pl/media/materialy/mat-kier-MiBM-AiR-PiP-Trans/ Cwiczenie%2013.pdf (dostęp: 01.03.2017 r.)
• [7] http://www.openaccesslibrary.com/vol17/3.pdf (dostęp: 01.03.2017 r.)
• [8] Marciniak J. 2013. Biomateriały. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [9] Dudek A. 2010. Kształtowanie własności użytkowych biomateria­łów metalicznych i ceramicznych, Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
• [10] Jedynak B., E. Mierzwińska-Nastalska. 2013. „Tytan – właściwości i zastosowanie w protetyce stomatologicznej”. Dental Forum 1: 75–78.
• [11] Ślusarski L. 2006. Materiały polimerowe oraz ich wpływ na rozwój inżynierii materiałowej w Polsce. Łódź: Politechnika Łódzka.
• [12] https://www.google.pl/urlsa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&c d=6&ved=0ahUKEwit1aKv1f7SAhXFbZoKHRjEAjkQFgg4MAU&url=http%3A%2F%2Fwww.chem.uw.edu.pl%2Fpeople%2FHWilczura%2Fpracownia%2Fcw20%2FTeo20.doc&usg=AFQjCNFN1JSF8QDsWKhg g7FmwlZpiJdbuA (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [13] http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/pl/dydaktyka/otrzymywanie-polimerow (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [14] http://www.megaflon.eu/wezeptfe.pdf (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [15] http://tworzywa.blogspot.com/2009/05/krotka-historia-syntetycznych-tworzyw.html (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [16] Ćwiek-Ludwicka K. 2003. Politereftalan etylenu(PET) – aspekty zdro­wotne i zastosowanie do pakowania żywności. Warszawa: Państwowy Zakład Higieny 54-2: 175–182.
• [17] Pałasz J. 2010. „Pianki poliuretanowe PUR/PIR a inne materiały termoizolacyjne”. Izolacje, 11/12: 20–21.
• [18] http://www.pipelife.com/media/pl/pobierz/KZ.pdf (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [19] Mordal K. 2015. Praca magisterska: Ocena parametrów wytrzyma­łościowych elementów polietylenowych stosowanych na endoprotezy stawowe. Częstochowa: Politechnika Częstochowska.
• [20] http://portalwiedzy.onet.pl/53797,,,,polistyren,haslo.html (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [21] http://kaprolan.pl/podstawowe-tworzywa-konstrukcyjne-pp (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [22] http://www.plastem.pl/oferta/tworzywa-sztuczne/poliamid-pa/ (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [23] Koszkul J. 1999. Materiały polimerowe. Częstochowa: Politechnika Częstochowska.
• [24] http://www.plastics.pl/produkty/tworzywa-techniczne/poliweglan-pc/poliweglan-pc- (dostęp: 02.03.2017 r.)
• [25] Jurczyk M. 2008. Bionanomateriały. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.
• [26] http://www.w12.pwr.wroc.pl/zpp/files/W10.%20 IN%C5%BB.2010.%20Kompozyty.pdf (dostęp: 03.03.2017 r.)
• [27] Fejdyś M., M. Łandwijt. 2010. „Włókna techniczne wzmacniające materiały kompozytowe”. Techniczne Wyroby Włókiennicze 1/2: 12–22.
• [28] Madej M., D. Ozimina. 2011. „Właściwości powłok kompozytowych natryskiwanych naddźwiękowo metodą HP/HVOF”. Inżynieria Maszyn 4: 75–84
• [29] Hejwowski T., A. Łabacz-Kęcik. 2012. „Microstructure of Flame Sprayed Cermet Coatings”. Przegląd Spawalnictwa 9: 65–72.
• [30] Iwaszko J., Z. Nitkiewicz. 2006. „Wykorzystanie Powierzchni Obróbki Przetopieniowej w Procesie Kształtowania Struktury i Własności Powłok Tlenkowych Al2O3+13%TiO2”. Inżynieria Materiałowa 3: 399–402.
• [31] Klimpel A. 1999. Technologia natryskiwania cieplnego. Wydawnictwo Politechnik Śląskiej: Gliwice.
• [32] http://www.ep-coatings.co.uk/wp-content/uploads/2011/11/ Plasma-Spray-System-web.jpg (dostęp: 03.03.2017 r.)
• [33] T. Wierzchoń, E. Czerniewska, D. Krupa. 2004. Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych, Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [34] http://www.openaccesslibrary.com/2009/procesy.pdf (dostęp: 03.03.2017 r.)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).