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Nanotechnologie (Master of Science) >>

  Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien (BIOWW)

Dozentinnen/Dozenten
Prof. Dr. Aldo R. Boccaccini, u.a.

Angaben
Vorlesung
2 SWS
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Pflichtvorlesung für Kern- und Wahlfachstudenten entsprechend der Prüfungsordnung
Zeit und Ort: Einzeltermine am 28.5.2014, 16.6.2014, 17.6.2014 9:00 - 16:00, 1.225; 9.7.2014 9:00 - 12:00, 1.225; Bemerkung zu Zeit und Ort: Termine siehe oben, unterschiedliche Dozenten

Studienfächer / Studienrichtungen
WF MWT-MA-TS 2 (ECTS-Credits: 3)
WPF MWT-MA-WIM 2 (ECTS-Credits: 3)
WPF MT-MA-GPP 1-2 (ECTS-Credits: 2,5)

Voraussetzungen / Organisatorisches
Die Vorlesung wird als Blockveranstaltung stattfinden:
  • 28.05.2014 (ganztags) 9:00-12:00 Uhr und 13:00 - 16:00 Uhr Prof. Dr. C. Hellmich, TU Wien

  • 16.06.2014 (ganztags) 9:00-12:00 Uhr und 13:00 - 16:00 Uhr Prof. Dr. C. Fleck, TU Berlin

  • 17.06.2014 (ganztags) 9:00-12:00 Uhr und 13:00 - 16:00 Uhr Prof. Dr. C. Fleck, TU Berlin

  • 09.07.2014 (halbtags) 9:00-12:00 Uhr Prof. Dr. A.R. Boccaccini, WW 7

Die Vorlesung findet in unserem Kursraum 1.225 in der Cauertraße 6 statt. Maximale Teilnehmerzahl 25.

Inhalt
n der Vorlesung wird das Verformungsverhalten von biologischen Materialien ausgehend von ihrem Aufbau diskutiert und dabei die Besonderheiten der biologischen Materialien aufgezeigt. Anhand von empirisch abgeleiteten Gesetzen werden konstitutive Gleichungen zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften aufgestellt und neue Methoden zur Untersuchung der lokalen Eigen¬schaften von Zellen und Zellbestandteilen vorgestellt. Die Studenten lernen dabei in einem einfachen Überblick die für die mechanischen Eigenschaften wesentlichen Zell¬bestandteile kennen und können ausgehend von der Be-lastungssituation im Körper das Verformungsverhalten von passiven und aktiven Geweben verstehen. Die Vorlesung zeigt somit die Grundlagen der Biomechanik von biologischen System auf.
  • Struktur, Aufbau, Wachstum und mechanische Eigen-schaften von biologischen Materialien. Vorlesungseinheiten:

  • Einführung

  • Zellen, Proteine, Gewebe: Aufbau, Funktion, mechanische Eigenschaften

  • Muskulatur: Aufbau, Filamentgleittheorie, aktives und passives Gewebeverhalten, Hill-Modell

  • Blutkreislauf: Gefäße, Strömungslehre, Model nach Krämer, Blutrheologie, Erythrozyten

  • Biomechanics toolbox: Mechanische Eigenschaften einzelner Zellen, Nanoindentierung

  • Knorpel: Struktur und Aufbau, Synovialflüssigkeit, Zug und Druckverhalten, Durchströmungsverhalten

  • Knochen: Struktur, Wolffsches Gesetz, Mechanostat

  • Phasendiagramm, mechanische Eigenschaften (Elastizität, Schädigung), Größeneffekte

Empfohlene Literatur
  • V.C. Mow, R. Huiskes: Basic Orthopaedic; Biomechanics and mechano-biology
  • Steven Vogel: Comparative Biomechanics, 2003, Princetown University Press

  • Wintermantel: Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren, Springer

  • Currey John D.: Bones, Structure and Mechanics

  • Fung Y.C.: Mechanical properties of living tissues, Springer

  • Fachartikel

  • Folien online verfügbar

Zusätzliche Informationen
Erwartete Teilnehmerzahl: 15

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester WS 2013/2014:
Biomaterialien in der Nanotechnologie (NT-M6/M7-BioMat)
Kernfachmodul Allgemeine Werkstoffeigenschaften (M1-WW1)
M6 Nanotechologie WW1 (15ECTS)
Materialien in der Medizin-NT (NT-M7-MatMed)
Werkstoffe in der Medizin/Devices (MWT-M1-WIM/Dev)
Werkstoffe in der Medizin/Werkstoffe (MWT-M1-WIM/WSt)

Institution: Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
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