Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 336)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Magnesium alloys designed for medical applications
Název práce v češtině: Slitiny hořčíku určené pro lékařské aplikace
Název v anglickém jazyce: Magnesium alloys designed for medical applications
Klíčová slova: hořčík, biomedicína, ECAP, mikrostruktura, mechanické vlastnosti, koroze
Klíčová slova anglicky: magnesium, biomedicine, ECAP, microstructure, mechanical properties, corrosion
Akademický rok vypsání: 2015/2016
Typ práce: diplomová práce
Jazyk práce: angličtina
Ústav: Katedra fyziky materiálů (32-KFM)
Vedoucí / školitel: RNDr. Peter Minárik, Ph.D.
Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
Datum přihlášení: 04.11.2015
Datum zadání: 06.11.2015
Datum potvrzení stud. oddělením: 26.01.2016
Datum a čas obhajoby: 06.06.2018 09:00
Datum odevzdání elektronické podoby:08.05.2018
Datum odevzdání tištěné podoby:08.05.2018
Datum proběhlé obhajoby: 06.06.2018
Oponenti: prof. Ing. Dalibor Vojtěch, Dr.
 
 
 
Konzultanti: doc. Dr. rer. nat. Robert Král, Ph.D.
RNDr. Jitka Stráská, Ph.D.
Zásady pro vypracování
1) Studium odborné literatury a zpracování rešerše.
2) Mikrostrukturní pozorování pomocí optické a elektronové mikroskopie.
3) Studium mechanických vlastností.
4) Studium korozních vlastností a biologické odezvy.
5) Diskuse výsledků a zpracování diplomové práce.
Seznam odborné literatury
[1] H. Li, Y. Zheng, L. Qin, Progress of biodegradable metals, Prog. Nat. Sci. Mater. Int. 24 (2014) 414–422.
[2] Y.F. Zheng, X.N. Gu, F. Witte, Biodegradable metals, Mater. Sci. Eng. R Rep. 77 (2014) 1–34.
[3] M. Moravej, D. Mantovani, Biodegradable Metals for Cardiovascular Stent Application: Interests and New Opportunities, Int. J. Mol. Sci. 12 (2011) 4250–4270.
[4] S. Virtanen, Biodegradable Mg and Mg alloys: corrosion and biocompatibility, Materials Science and Engineering B 176 (2011) 1600–1608.
[5] B. Heublein, R. Rohde, V. Kasese, M. Niemeyer, W. Hartung, A. Haverich, Biocorrosion of magnesium alloys: a new principle in cardiovascular implant technology, Heart 89 (2003) 651–656.
[6] P. Minárik, R. Král, B. Hadzima, Substantially higher corrosion resistance in AE42 magnesium alloy through corrosion layer stabilization by ECAP treatment, Acta Physica Polonica A 122 (2012) 614–617.
[7] P. Minárik, R. Král, M. Janeček, Effect of ECAP processing on corrosion resistance of AE21 and AE42 magnesium alloys, Applied Surface Science 281 (2013) 44-48.
Předběžná náplň práce
Potenciální použití hořčíkových slitin v medicíně přineslo další zvýšení zájmu o jejich výzkum a vývoj. Zásadní výhodou použití hořčíku je, že lidské tělo je schopno jeho přebytečné množství efektivně vyloučit. Proto na rozdíl od permanentních implantátů (nerezová ocel, titan, Co-Cr slitiny), otevírá použití hořčíku nové možnosti v chirurgii a ortopedii. Jeho přirozená degradace v biologických médiích je vysoce žádoucí pro dočasné implantáty. Malé odbouratelné koronární implantáty jsou v současnosti již v průběhu klinických testů. Nicméně, použití větších implantátů je stále limitované vzhledem k rapidní korozi vedoucí ke kumulaci vodíku v okolní tkáni a rychlému zhoršení mechanických vlastností. Klasický přístup k zlepšení korozní odolnosti je optimalizace složení slitiny. Avšak bylo dokázáno, že mikrostruktura materiálu je taktéž velmi důležitý parametr ovlivňující výslednou korozní odolnost. I přesto je pochopení jejího vlivu na korozní odolnost je stále neúplné. Hlavní náplní práce bude charakterizace mikrostruktury po různém zpracování vybraných slitin a studium jejího vlivu na mechanické vlastnosti, korozní odolnost a biologickou reakci.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Potential medical applications of magnesium alloys brought even increased interest in their investigation and development. Crucial advantage of medical use of magnesium is that human body is able to remove effectively any excessive amount of magnesium. Unlike the permanent implants (stainless steel, titanium, Co-Cr alloys), the use of magnesium opens new possibilities in surgery and orthopaedics. Natural degradation of magnesium in biological media is highly desired for temporary implants. Today, small degradable coronary stents are already being clinically tested. However, the use of larger implants is still limited due to the rapid corrosion leading to the hydrogen accumulation in the surrounding area and to rapid deterioration of mechanical properties. The classical approach to alter the corrosion resistance is based on optimization of chemical composition of the alloys. However, the microstructure was reported as crucial parameter affecting the final corrosion resistance. Despite the effect of microstructure is evident, the understanding of microstructural effect on corrosion processes in magnesium alloys is rather incomplete. The thesis focuses on experimental characterization of the microstructure after different processing of the selected alloys and investigation of its effect on the mechanical properties, corrosion resistance and biological response.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK