Biomateriāli zobārstniecībā
Studiju kursa īstenotājs
Rīga, Anniņmuižas bulvāris 26a, 1. stāvs, 147.a un b kabinets, fizika@rsu.lv, +371 67061539
Par studiju kursu
Mērķis
Attīstīt stomatoloģijas fakultātes studentu kompetenci biomateriālu zinātnes jautājumos, sniedzot teorētiskās zināšanas un iemaņas, kas tiks iegūtas lekciju un praktisko nodarbību laikā un būs nepieciešamas citu mācību disciplīnu apguvē un stomatologu praksē.
Priekšzināšanas
Zināšanas matemātikā, fizikā un bioloģijā vidusskolas kursa apjomā.
Studiju rezultāti
Zināšanas
1.Studenti iegūs teorētiskas zināšanas: par kristālisko vielu, metālu sakausējumu, polimēru un kompozītmateriālu uzbūvi un fizikālajām īpašībām; par materiālu pretestību, bioloģisko audu biomehāniskajām īpašībām un biomateriālu fizikālo īpašību noteikšanas metodēm.
Prasmes
1.Studenti pratīs lietot: biofizikas jēdzienus un likumsakarības, medicīniskā un bioloģiskā rakstura uzdevumu risināšanā; deformāciju teorijas likumsakarības, dažādu biomateriālu mehānisko īpašību salīdzinošai raksturošanai, kā arī prognozēt biomateriālu uzvedību dažādu faktoru iedarbībā (pie statiskās un dinamiskās slodzes, pie ārējo faktoru parametru izmaiņas).
Kompetences
1.Iegūs teorētiskās un praktiskās zināšanas biomateriālu zinātnē, pratīs pielietot šo zinātņu metodes mācību profesionālajā un pētniecības praksē.
Vērtēšana
Patstāvīgais darbs
|
Virsraksts
|
% no gala vērtējuma
|
Vērtējums
|
|---|---|---|
|
1.
Patstāvīgais darbs |
-
|
-
|
|
Studentu patstāvīgais darbs tiks organizēts, noformējot divus praktisko darbu protokolus, gatavojoties semināram un pārbaudījumam semestra beigās.
Lai izvērtētu studiju kursa kvalitāti kopumā, studentam jāaizpilda studiju kursa novērtēšanas anketa Studējošo portālā.
|
||
Pārbaudījums
|
Virsraksts
|
% no gala vērtējuma
|
Vērtējums
|
|---|---|---|
|
1.
Pārbaudījums |
-
|
10 balles
|
|
Pieci tiešsaistes testi pirms lekcijām vai praktiskajām nodarbībām par iepriekšējās lekcijas/nodarbības apskatītajām tēmām. Pārbaudījums: tiešsaistes testā tiek pārbaudītas terminoloģijas zināšanas, sapratne par biomateriālu īpašībām un to izmantošanu. |
||
Studiju kursa tēmu plāns
-
Lekcija
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Attālināti
|
Video
|
2
|
Tēmas
|
Ievads. Cietvielu struktūra
|
-
Lekcija
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Attālināti
|
Video
|
2
|
Tēmas
|
Biomateriāli un to īpašības
|
-
Lekcija
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Attālināti
|
Video
|
2
|
Tēmas
|
Deformāciju teorija un biomehānikas elementi
|
-
Lekcija
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Attālināti
|
Video
|
2
|
Tēmas
|
Biomateriālu viskoelastīgās īpašības un to modelēšana
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Ievads. Vielas uzbūve. Atomu uzbūve un īpašības. Ķīmiskā saite. Molekulārā mijiedarbība. Vielas struktūra. Vielas agregātstāvokļa raksturojums no molekulāri kinētiskās teorijas viedokļa. Kristāliskas vielas. Monokristāliskas un polikristāliskas vielas. Vielas amorfais un stiklveida stāvoklis. Vielas šķidri kristāliskais stāvoklis. Homogēnas un heterogēnas sistēmas. Neorganiskas un organiskas vielas. Mazmolekulāras un lielmolekulāras organiskas vielas. Hidrofīlas un hidrofobas vielas.
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Biomateriāli un to īpašības. Metāli un to sakausējumi. Metālu „atmiņa”. Mākslīgie un dabīgie polimēri. Keramiskie materiāli. Amalgāmas. Cementi. Ģipša izstrādājumi. Sveķi.
Polimēri un kompozītmateriāli. Biopolimēri. Kompozītmateriāli. Materiālo fizikālo raksturlielumu noteikšanas metodes. Dažādu materiālu fizikālo īpašību salīdzinošs raksturojums. Kaulaudu un mīksto audu fizikālās īpašības.
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Deformāciju teorija un biomehānikas elementi. Cietviela kā deformāciju teorijas pētījumu objekts. Deformējošie un elastības spēki, to izcelsme un raksturs. Normāls un tangenciāls spriegums. Deformāciju veidi. Stiepes-spiedes deformācija. Absolūtā un relatīvā deformācija. Puasona koeficients. Elastības (Junga) modulis. Huka likums. Spriegumu diagramma un tās raksturīgie punkti. Elastīga un plastiska deformācija. Laboratorijas darbs "Tērauda paraugu lieces elastības moduļa noteikšana".
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Deformāciju teorija un biomehānikas elementi. Cietviela kā deformāciju teorijas pētījumu objekts. Deformējošie un elastības spēki, to izcelsme un raksturs. Normāls un tangenciāls spriegums. Deformāciju veidi. Stiepes-spiedes deformācija. Absolūtā un relatīvā deformācija. Puasona koeficients. Elastības (Junga) modulis. Huka likums. Spriegumu diagramma un tās raksturīgie punkti. Elastīga un plastiska deformācija. Laboratorijas darbs "Tērauda paraugu lieces elastības moduļa noteikšana".
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Biomateriālu viskoelastīgās īpašības un to modelēšana. Paredzamo deformāciju veidi un raksturs. Statiskas un dinamiskas slodzes. Spriegumu koncentrācija. Kontaktspriegumi. Materiāla nogurums. Materiālu izvēle. Konstrukciju izveides biomehāniskie aspekti. Konstrukciju noturība. Ārējo faktoru ietekme uz materiālu mehāniskajām īpašībām. Dažādu ārējo faktoru raksturojums.
Praktiskais darbs "Kompozītmateriālu elastības moduļa un blīvuma novērtēšana, izmantojot maisījuma likumus".
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Biomateriālu viskoelastīgās īpašības un to modelēšana. Paredzamo deformāciju veidi un raksturs. Statiskas un dinamiskas slodzes. Spriegumu koncentrācija. Kontaktspriegumi. Materiāla nogurums. Materiālu izvēle. Konstrukciju izveides biomehāniskie aspekti. Konstrukciju noturība. Ārējo faktoru ietekme uz materiālu mehāniskajām īpašībām. Dažādu ārējo faktoru raksturojums.
Praktiskais darbs "Kompozītmateriālu elastības moduļa un blīvuma novērtēšana, izmantojot maisījuma likumus".
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Seminārs par aktuālākiem zinātniskiem rezultātiem biomateriālu zinātnē.
|
-
Nodarbība/Seminārs
|
Modalitāte
|
Norises vieta
|
Kontaktstundas
|
|---|---|---|
|
Klātiene
|
Datorklase
|
3
|
Tēmas
|
Pārbaudījums, kuras laikā tiek pārbaudītas terminoloģijas zināšanas, sapratne par biomateriālu īpašībām un to izmantošanu.
|
Bibliogrāfija
Obligātā literatūra
Powers John M., Wataha John C. Dental materials. Properties and manipulation. USA: Mosby Elsevier, 2017. – 272 p.Piemērots angļu valodas plūsmai
Ramakrishna S., Huang Zh.-M., Kumar G.V., Batchelor A.V., Mayer J. An introduction to biocomposites. London: Imperial College Press, 2004. – 225 p. (akceptējams izdevums)Piemērots angļu valodas plūsmai
Kalniņš M. Polimēru fizikālā ķīmija. Rīga: Zvaigzne, 1988. – 242 lpp. (akceptējams izdevums)
Jack L. Ferracane. Resin composite - State of the art. Dental materials 27. 2011, p. 29–38. (akceptējams izdevums)Piemērots angļu valodas plūsmai
Jack L. Ferracane. Resin-based composite performance: Are there some things we can’t predict? Dental materials 29. 2013, p. 51–58. (akceptējams izdevums)Piemērots angļu valodas plūsmai
George Huyang, Anne E. Debertin, Jirun Sun. Design and development of self-healing dental composites. Materials and Design 94. 2016, p. 295–302.Piemērots angļu valodas plūsmai
Junling Wua, Michael D. Weir, Mary Anne S. Melo, Howard E. Strassler, Hockin H.K. Xu. Effects of water-aging on self-healing dental composite containing microcapsules. Journal of Dentistry 47. 2016, p. 86–93.Piemērots angļu valodas plūsmai
George Huyang, Anne E. Debertin, Jirun Sun. Design and development of self-healing dental composites. Materials and Design 94. 2016, p. 295–302.Piemērots angļu valodas plūsmai
Papildu literatūra
Giancoli D. C. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 3rd ed. London: Prentice Hall, 2009. – p. 689.Piemērots angļu valodas plūsmai
Prančs A. Polimēru fizikas pamati. Rīga: Latvijas Valsts Universitāte, 1978. – 81 lpp.
Noort R. Introduction to Dental Materials. London: Mosby, 2007. – p. 236.Piemērots angļu valodas plūsmai