LABORATÓRIUM TESTOVANIA BIOMATERIÁLOV

Zodpovedný vedúci: doc. RNDr. Marianna Trebuňová, PhD.
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B-P009

Zameranie laboratória

Laboratórium je zamerané na diagnostické úkony, analýzu roztokov, pozorovania preparátov a základy mikroskopie pomocou svetelných mikroskopov. Študenti si tak môžu prehlbovať a overiť nadobudnuté  teoretické znalosti z predmetov ako sú Základy Anatómie a Fyziológie alebo Biofyzika.

Vybavenie labortória bolo podporené projektom KEGA 023TUKE-4/2020 "Zvyšovanie synergie metód výučby biofyziky s využitím laboratórnych zariadení a diagnostických prístrojov zameraných na meranie fyzikálnych a technických veličín"

Ciele laboratória

• Získať praktické poznatky o možnostiach a aplikácii moderných technológií v odbore Biomedicínske inžinierstvo
• oboznámiť študentov s metódami zaužívanými v klinickej praxi
• prehĺbiť teoretické znalosti a technické zručnosti študentov pri riešení zadaných úloh

Prístrojové vybavenie laboratória

• BINOKULÁRNE MIKROSKOPY MOTIC RED-220

Mikroskop na pozorovanie histologických preparátov, krvných náterov a iných preparátov viditeľných vo svetelnom poli,

binokulárna otočná hlavica Siedentopf, nastaviteľný oční rozostup 55 - 75 mm, dioptrické doostrovanie ľavého okuláru ± 5 dioptrií,

koaxiálny hrubý a jemný zaostrovací systém s nastavením tuhosti chodu, 1 diel = 2 μm.

• 12-ZVODOVÉ EKG 1200G CONTEC

Elektro-kardiografické zariadenie pre monitorovanie srdcovej aktivity v medicínskej praxi,

simultánny digitálny zápis 12 zvodov, AC filter, filter izočiary a EMG filter,

k dispozícii sú parametre ako HR, P-R interval, P vlna, QRS komplex, T vlna, Q-T interval, Q-Tc interval, R_V5, S_V1, R_V5+S_V1, atď.

• TLAKOMER OMRON HBP-1120

Profesionálny merač krvného tlaku určený pre ambulantné a nemocničné prostredie,

detekcia nepravidelných pulzov (arytmie) a pohybu tela počas merania,

systém inteligentného nafukovania manžety pre zvýšenie presnosti merania.

• TLAKOMER OMRON RS2

Zápästný tlakomer pre rýchle a presné meranie,

detekcia nepravidelných pulzov,

indikátor vysokého krvného tlaku.

• ORBITÁLNA MIEŠAČKA PSU-10i

Multifunkčné zariadenie s možnosťou nepretržitého miešania po dobu 7 dní, použiteľné v mikrobiologických, chemických, imunologických, biochemických a molekulárnych laboratóriách.

• ANALYZÁTOR VLHKOSTI RADWAG

Meracie zariadenie určené na stanovenie relatívneho obsahu vlhkosti, obsahu sušiny a ďalších parametrov vo vzorkách látok.

• FIVE EASY PLUS Ph METER FP20

Zariadenie umožňujúce presné meranie pH, vodivosti, koncentrácie iónov, ORP a rozpustnosti kyslíka pre potreby laboratórnych aplikácií.

• SUŠIACA KOMORA BINDER

Zariadenie s prirodzenou cirkuláciou a mikroprocesorovou PID reguláciou, so širokým teplotným rozsahom.

• SKRÍNINGOVÝ AUDIOMETER 600M

Zariadenie určené na interpretáciu audiogramov, výpočet miery poškodenia sluchu, určenie prahu počutia,

frekvenčný rozsah od 125 do 8000 Hz (±2%),

úroveň výstupného signálu v intervale -10 až 100 HLdB.

• MERACIA JEDNOTKA LABQUEST 2

Komplexná meracia jednotka určená na zber a vyhodnocovanie údajov získaných z experimentov od spoločnosti Vernier,

5 senzorových kanálov (3 analógové, 2 digitálne),

zabudované návody na experimenty,

možnosť prepojenia s rozličnými operačnými systémami (Windows, MAC OSX), mobilnými zariadeniami (tablety, smartfóny),

zabudované WiFi pripojenie s možnosťou vytvárania vlastnej WiFi siete.

• VERNIEROV RADIAČNÝ MONITOR

Senzor citlivý na alfa, beta, gamma a röntgenové žiarenie,

meranie tienenia, meranie rýchlosti jadrového rozpadu, meranie výskytu radónu a tvorba kvantitatívnej jadrovej štatistiky v rámci vzorových úloh s použitím zariadenia LabQuest 2.

• SPEKTROMETER

Meranie absorbancie, percentuálnej transmitancie a fluorescencie roztokov umiestnených v kyvetách v rámci vzorových úloh s použitím zariadenia LabQuest 2 doplnený o optický kábel na meranie emisných spektier.

• OPTICKÁ SADA A SADA ZMIEŠAVANIA FARIEB

Sada zrkadiel, analyzátorov a polarizátorov doplnená o senzor svetla a optickú lavicu vhodná na experimenty s osvetlením, polarizačnými filtrami, odrazom a slnečným svetlom v rámci vzorových úloh s použitím zariadenia LabQuest 2.

Softvérové vybavenie laboratória

Vernier Logger Pro - Softvér na zber a spracovanie údajov z experimentov vykonaných na zariadeniach LabQuest 2

Vyučované predmety

• Funkčná anatómia (PaO, Bc)
• Biofyzika (PaO, Bc)
• Experimentálne metódy v BI (PaO, Bc)
• Základy anatómie a fyziológie (BI, Ing)
• Technika klinických vyšetrení (BI, Ing)
• Biomerania (BI, Ing)
• Biofyzika v BI (BI, Ing)
• Procesológia biomerania (BI, Ing)

LABORATÓRIUM ADITÍVNYCH BIOMEDICÍNSKYCH PROCESOV (MAMUT 1)

Zodpovedný vedúci: prof. Ing. Radovan Hudák, PhD., Dr.h.c. mult. prof. Ing. Živčák Jozef, DrSc., MPH
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B-P011

Zameranie laboratória

Laboratórium je zamerané na aplikáciu aditívnych technológií do oblasti medicíny vrátane progresívnej bioaditívnej výroby. V laboratóriu sa nachádzajú 3D tlačiarne, ktoré na výrobu modelov/objektov používajú platové materiály a prášky kovových zliatin kobaltchróm, zliatina titánu). Laboratórium je určené na výskumné účely v oblasti tkanivového inžinierstva, biomateriálov a biomedicínskeho inžinierstva. 

Ciele laboratória

• Získať poznatky o možnostiach a aplikácii aditívnych technológií v medicíny
• Oboznámiť študentov a naučiť ich pripravovať .stl dáta na 3D tlač v daných softvéroch
• Prehĺbiť teoretické znalosti a technické zručnosti študentov pri návrhu, výrobe a aplikácii aditívnych technológií v biomedicínskom inžinierstve

Prístrojové vybavenie laboratória

• EDEN 260V OBJET – plastová 3D tlačiareň s technológiou PolyJet
• EDEN 250 OBJET – plastová 3D tlačiareň s technológiou PolyJet
• Fortus 450mc Stratasys – plastová 3D tlačiareň s technológiou FDM
• Mlab cusing R Concept Laser – kovová 3D tlačiareň s technológiou SLM
• Dentas Arrow 3D laser metal printer LMP100 – kovová 3D tlačiareň s technológiou SLM
• Makerbot Peplikator+ - plastová 3D tlačiareň s technológiou FDM
• 3D-Bioplotter EnvisionTEC + Dell Precision Tower - 3D tlačiareň s technológiou extrúzie materiálu
• VIDA EnvisionTEC – plastová 3D tlačiareň s technológiou DLP
• Sinterovacia pec Infire s funkciou METALL – vypaľovacia pec na žíhanie zirkónových modelov
• Sinterovacia pec Sirona Infire – žíhacia pec na kovové modely
• Vysavač RUWAC Industriesauger Zone 22

Softvérové vybavenie laboratória

• Softvér na prípravu 3D tlače a spracovanie 3D dát - kompletný balík pre 3D tlač a spracovanie digitálnych dát (CAMbridge, Insight, Magics
• Softvér na tvorbu a simuláciu CAD modelov kompletný balík pre modelovanie a simuláciu CAD dát s intuitívnym prostredím a širokou škálou funkcií
• Softvérový balík na tvorbu anatomických modelov, ktorý umožňuje širokú škálu operácií s medicínskymi DICOM dátami

TRIPOLYS II

Zodpovedný vedúci: Ing. Viktória Rajťúková, PhD.
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B003

Zameranie laboratória

Laboratórium je zamerané na veľkoformátovú 3D tlač polyméru PA12 pre medicínske aplikácie. Zariadenie a používaný materiál majú certifikát pre dočasné invazívne aplikácie, napr. na tvorbu chirurgických navádzacích pre prípravu zavádzania sériových implantátov (endoprotéz) ako aj personalizovaných implantátov. Súčasťou laboratória je tiež zariadenie na chemicko-mechanické odstraňovanie podporného materiálu pre plastovú, ale aj kovovú aditívnu výrobu..

Ciele laboratória

• Zoznámiť študentov s technológiou selective Laser sintering (SLS), prípravným procesmi a procesmi po 3D tlači
• Študenti nadobudnú teoretické ale aj praktické znalosti a zručnosti v oblasti prípravy 3D modelov pre tlač technológiou SLS prípravu tlačových platní pre nahratie do stroja (polohovanie a optimalizácia), príprava a spustenie 3D tlače a povrchová úprava dielov po tlači (tzv. postprocessing)
• Naučia sa využívať technológiu na prípravu a tlač chirurgických navádzacích systémov a šablon s certifikovaného materiálu aplikácie

Prístrojové vybavenie laboratória

• EOSINT P396 (EOS GmbH, Nemecko)
• SafeETCH (Amazemet, Poľsko)

Softvérové vybavenie laboratória

• Dassault Systemes SolidWorks

Vyučované predmety

• Biomedicínske inžinierstvo I

TRIPOLYS I

Zodpovedný vedúci: Ing. Viktória Rajťúková, PhD.
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B004

Zameranie laboratória

Laboratórium je zamerané na veľkoformátovú 3D tlač polymérov ako je polyamid (PA 11 a PA 12) a polypropylén (PP) pre medicínske aplikácie, najmä pre oblasť protetiky a ortotiky, dentálnu medicínu, výrobu anatomických modelov ale aj priemyselnú 3D tlač. Vybrané materiály spracovávané technológiu Multi Jet Fusion (MJF) majú certifikáty pre kontakt s povrchom ľudského tela.

Ciele laboratória

• Zoznámiť študentov s technológiou Multi Jet Fusion (MJF), prípravným procesmi a procesmi po 3D tlači.
• Študenti nadobudnú teoretické ale aj praktické znalosti a zručnosti v oblasti prípravy 3D modelov pre tlač technológiou MJF, prípravu tlačových platní pre nahratie do stroja (polohovanie a optimalizácia), príprava a spustenie 3D tlače a povrchová úprava dielov po tlači (tzv. postprocessing).
• Naučia sa využívať technológiu na prípravu tlače anatomických modelov a protetických a ortotických pomôcok

Prístrojové vybavenie laboratória

• Hewlett Packard Jet Fusion 5200 3D printer (HP, USA))

Softvérové vybavenie laboratória

• Dassault Systemes SolidWorks

Vyučované predmety

• Biomedicínske inžinierstvo I

LABORATÓRIUM NÁSTROJOV PRE MEDICÍNSKU ADITÍVNU VÝROBU (MAMUT 2)

Zodpovedný vedúci: doc. Ing. Marek Schnitzer, PhD.
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B/P006

Zameranie laboratória

Laboratórium MAMUT 2 je zamerané na výrobu filamentov z nízkoteplotných polymérov (napr. PCL ...) ako aj na výrobu filamentov z vysokoteplotných polymérov (napr. PEEK, PPSU ....). Súčasťou výrobného procesu je aj záznam priemeru filamentu, kde je možné analyzovať tento druh parametra z hľadiska kvality vyrobeného filamentu. Študenti si tak môžu overiť teoretické poznatky z oblasti výrobných technológii v podobe vyrobeného filamentu. Ďalšou oblasťou záujmu daného laboratória je aj proces recyklácie filamentov kde je možné analyzovať proces recyklácie z hľadiska výrobných parametrov opätovnej extrúzie filamentov.

Samotný výstup v podobe vyrobeného filamentu je možné ďalej skúmať v procese 3D tlače pri využití FDM technológie. Nastavením a optimalizovaným požadovaných parametrov v predprocesingu 3D tlače pre nový druh materiálu nadobúdajú študenti a zamestnanci tohto pracoviska  poznatky v softvérom a hardvérom riešení danej problematiky. Výstupom v danej oblasti sú experimentálne vzorky alebo modely, ktoré sú ďalej podrobené mechanickým alebo biologickým testovaním. 

Ciele laboratória

• Výrobný proces filamentov z jednozložkových a viaczložkových polymérov určených pre medicínske aplikácie
• Hodnotenie parametrov a ich vplyv na samotný proces výroby filamentov
• Nastavenie a optimalizácia procesu 3D tlače pri viaczložkových polymérov určených pre medicínske aplikácie
• Analýza a hodnotenie kvality vyrobeného filamentu
• Recyklácia filamentov a ich opätovné použitie v procese výroby
• Rozšírenie teoretických a praktických poznatkov študentov v oblasti FDM technológie a procesu extrúzie filamentov

Prístrojové vybavenie laboratória

• Filament Maker „Composer series 450“ (3devo ; Holandsko)
• Filament Maker „Precision series 450“ (3devo ; Holandsko)
• Sušič polymérov „Airid“ (3devo ; Holandsko)
• Sušič vysokoteplotných polymérov „F300“ (Apium, Nemecko)
• Hybridný drvič polymérov „GP20“ (3devo ; Holandsko)
• 3D tlačiareň „DeltiQ2“ (Trilab, Česká republika)
• 3D tlačiareň „DeltiQ2 Plus“ (Trilab, Česká republika)
• Palette2 S

Softvérové vybavenie laboratória

• Dassault Systemes SolidWorks
• Autodesk Fusion 360
• Simplify3D
• KISSlicer
• DevoVision

Vyučované predmety

• Digitálne modelovanie v medicíne 1 (BI, Ing)
• Digitálne modelovanie v medicíne 2 (BI, Ing)
• Biomedicínske inžinierstvo (BI, Ing)
• Biomechanizmy (BI, Ing)

Centrum aditívnej a regeneračnej výroby a inžinierstva (CARMEN)

Zodpovedný vedúci: prof. Ing. Radovan Hudák, PhD.
Umiestnenie: Letná 9, hlavná budova, prízemie B-blok, č.m. B-P008

Zameranie laboratória

Laboratórium je primárne určené na 3D-biotlač heterogénnych objektov a hydrogélových konštruktov na základe digitálneho CAD modelu, a to aditívnym spôsobom výroby. V súčasnosti sa tu venujeme vývoju vlastných biomateriálov, na báze zosieťovania polymérov a ich testovaniu v procese 3D-biotlače. V rámci laboratória disponujeme technológiou Fused Deposition Modeling (FDM), Injection pore filling (IPF) a Injection volumen filling (IVF).

FDM – princíp tejto technológie spočíva v roztavení filamentu v tlačovej hlave. Roztavený filament sa podľa tzv. G-códu nanáša na podložku a objekt vzniká po jednotlivých vrstvách.

IPF - technológia injekčného vypĺňania pórov (IPF) umožňujúca vybrať konkrétne vrstvy, na ktoré sa budú injektovať bunky do zvolených pórov. To tiež umožňuje vstrekovanie kontrolovaných množstiev, ktoré môžu byť dokonca odlišné v každej jednej vrstve. Táto technológia zvyšuje a zaručuje prežitie a životaschopnosť buniek v extrémnych podmienkach, ako je to napr. v prípade práce s termoplastickými polymérmi pri vysokej teplote.

IVF – ide o technológiou, ktorá využíva 3D-biotlač priamo hydrogélu z injekčnej karťušeje.

Laboratórium bolo vytvorené s podporov projektov CEMBAM a OPENMED

Plánované prístrojové vybavenie laboratória

• Vysokovýkonná PC Zostava počítačová zostava, ktorá spolu s UHD monitorom spĺňa maximálne požiadavky na grafický aj výpočtový výkon, na CAD simulácie a renderovanie
• 3D tlačiareň TRILAB DeltiQ
• 3D tlačiareň CELLINK Bio X
• 3D tlačiareň Regemat Bio V1
• 3D tlačiareň Regemat REG4LIFE
• softvérový balík na spracovanie DICOM snímkov Materialise Mimincs and 3Matic