Oddělení BIOINŽENÝRSTVÍ bylo zřízeno děkanem Fakulty přírodovědně-humanitní a pedagogické Technické univerzity v Liberci jako oddělení Katedry chemie 1. 2. 2019. Vedením oddělení byl pověřen vedoucím Katedry chemie prof. David Lukáš.
Bioinženýrství je dynamicky se rozvíjející inženýrskou disciplínou, která je založena na mezioborové spolupráci. Úkolem oddělení bioinženýrství je vzdělávat studenty ve studijních oborech spojených s touto vědní disciplínou a klást důraz na souvislosti inženýrských disciplín s fyzikálními a biologickými vědami se zaměřením na buněčné a tkáňové inženýrství a především na vývoj biomateriálů. S tou oblastí vzdělávání samozřejmě souvisí i výzkum prováděný v tomto oddělení.
Naše laboratoře
Biologická laboratoř (budova T, 4.p)
Mikrotensiometr
Mikrotensiometr nabízí jedinečnou možnost testování pevných druhů biomateriálů v kontaktu s vodou. Je možné měřit, jak se dané materiály textilie, fólie, pěny a další chovají po přivedení do kontaktu s kapalinou například s vodou. Jedná se o zařízení, které umožňuje s vysokou citlivostí sledovat hmotnost kapaliny vzlínající do porézního tedy i vlákenného materiálu, který je přiveden do kontaktu s ní. Popis chování biomateriálů při kontaktu s vodou je základní charakterizací biomateriálů a odhadem jejich možného uplatnění či limitace v medicínských aplikacích. Určení povrchových charakteristik s ohledem na spontánní pronikání kapalin do porézních pevných materiálů - vzlínání nebo na povrch neporézních pevných materiálů je jedním z výstupů měření pomocí tohoto zařízení. Zařízení je využíváno zejména pro výuku související s charakterizací kontaktu biomateriálů s kapalinami a pochopení základních materiálových charakteristik.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Spektrofotometr
Sterilizační zařízení
Hlubokomrazící box
Vysokorychlostní centrifuga
Vybavení pro analýzu proteinů a nukleových kyselin
Laminární boxy
Inkubátory
Fyzikálně-chemická laboratoř (budova T, 4.p)
Fyzikálně-chemická laboratoř je místem zejména laboratorní výuky chemicky, fyzikálně a materiálově zaměřených předmětů, probíhají zde ale i významné části experimentálních částí semestrálních, bakalářkých či diplomových prací. Probíhá zde příprava a testování polymerních roztoků, laboratorní zvlákňování pomocí technologií electrospinning, air-jet spinning, drawing atd.
Laboratorní DC elektrické zvlákňování
Jedná jednoduché variabilní laboratorní zařízení pro stejnosměrné elektrické zvlákňování z jehly na rovinný či rotační kolektor. Zařízení je umístěno v digestoři a je napájeno zdrojem vysokého napětí Spellmans (možnost připojení kladného i záporného zdroje). Dávkování polymerního roztoku je prováděno pomocí infuzní pumpy. Zařízení je možné přenastavit na jiný typ zvlákňování a to na laboratorní bezjehlové stejnosměrné elektrické zvlákňování z tyčky pro prvotní testování zvláknitelnosti polymerních kapalin touto metodou.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Air-jet spinning
Air-jet spinning představuje tvorbu nanovláken pomocí proudu vzduchu. Jedním z využívaných zařízení pro zvlákňování metodou air-jet spinningu je airbrush. Air-jet je užitečný pro pokrývání povrchů různých složitých tvarů. Zároveň je to nízkonákladové a uživatelsky snadné zařízení.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Bublinkový tensiometr
Zařízení pro měření dynamického povrchového napětí kapalin. Jedná se o měření povrchového napětí na principu měření maximálního tlaku v bublince. Zařízení je přenosné a vyžaduje speciální nástavce pro měření. Je vhodné i pro měření relativně malých objemů kapalin. Umožňuje měření při různém stáří bublinek (bubble age) s přímým měřením teploty kapaliny.
Zodpovědná osoba:
Prof. RNDr. David Lukáš, CSc.
Electrospinning dip coating
Zodpovědná osoba: Ing. Jaroslav Mikule
Ultrazvukový homogenizátor
Pomocí ultrazvuku je pomocí tohoto zařízení možné vytvářet suspenze či emulze či homogenizovat roztoky. Zařízení je vybaveno dvěma výměnnými hlavicemi – sonotrodami 1/2" probe 4220 pro objemy kapalin 20-250ml a 1/4" probe 4420 pro objemy kapalin 0,5-15ml. Zařízení je opatřeno tlumící skříní.
Zodpovědná osoba: doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Drawing – zvlákňovací zařízení
Laboratoř mikroskopie (budova T, 2p.)
Laboratoř mikroskopie je vybavena pro snímání a obrazovou analýzu jak základních biomateriálů různých druhů využívaný v bioinženýrství tak biomateriálů v kontaktu s buněčným či biologickým materiálem.
Materiálový digitální mikroskop
Jedná se o optický digitální mikroskop s naklápěcí objektivovou hlavou v rozmezí ±90°. Mikroskop umožňuje snímání relativně velkých vzorků v procházejícím i odraženém světle respektive se šesti různými metodami pozorování. Software umožňuje širokou škálu obrazové analýzy.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Fluorescenční mikroskop
Fluorescenční mikroskop je optický mikroskop využívající fluorescenci k zobrazení organických i anorganických struktur. Zároveň náš mikroskop má vše, co potřebujete k udržení buněk v přirozeném stavu - live cell imaging. Inkubátor zajišťuje optimální fyziologické podmínky pro živé buněčné kultury, jako je stabilita systému, vlhkost, teplota a hladina oxidu uhličitého.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing.Věra Jenčová, Ph.D.
Skenovací elektronový mikroskop
Jedná se o základní skenovací elektronový mikroskop umožňující pozorování poměrně rozměrných vzorků při relativně velkém zvětšení. Zařízení je zapůjčeno na oddělení Bioinženýrství KCH, FP, TUL na základě dlouhodobé spolupráce Nanoprogress, z.s. a Technické univerzity v Liberci.
Zodpovědná osoba:
prof. RNDr. David Lukáš, CSc.
Naprašovačka kovů
Naprašovačka je modulární přístroj, který umožňuje nanášení tenkých (kovových) vrstev na podložky. K dispozici máme pomalejší, ale kvalitnější naprašování v argonové atmosféře s požadovaným množstvím naneseného zlata.
Zodpovědná osoba:
prof. RNDr. David Lukáš, CSc.
Technologická laboratoř (budova T, 2.p)
Technologické laboratoře oddělení Bioinženýrství umožňují zejména tvorbu vzorků pro rozsáhlejší testování. Jsou vybaveny pro poloprovozní tvorbu plošných nanovlákenných vzorků pomocí stejnosměrného elektrického zvlákňování, pro výrobu délkových splétaných vlákenných materiálů či 3D tisk
Poloprovozní DC elektrické zvlákňování
Technologie Nanospider™ je unikátní způsob zvlákňování z volné hladiny roztoku polymeru v silném elektrostatickém poli. Poloprovozní zařízení pro kontinuální stejnosměrné bezjehlové elektrické zvlákňování ze stacionární drátěné elektrody je vybaveno precizní klimatizační jednotkou pro přesné nastavení okolních podmínek procesu zvlákňování tedy teploty a vzdušné vlhkosti. Technologie umožňuje produkovat nanovlákenný materiál s vysokou kvalitou v průmyslovém měřítku. Nanovlákenné vrstvy jsou vyráběny na podklad z netkané textilie typu spunbond nebo na silikonový papír.
Zodpovědná osoba:
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D.
Splétací stroj
Paličkovací / splétací stroj (braiding machine) RA-8-4, výrobce HC Taiwan. Paličkovací stroj proplétá čtyři nebo osm přízí/nití do splétané příze/niti a vytváří tak různé materiály včetně oplétání centrální niti/příze v tak zvané dužině. Zařízení bylo pořízeno jako investice pro řešení projektů klastru NANOPROGRESS a je majetkem NANOPROGRESS z.s. Zařízení slouží zejména k vývoji nanovlákenných nití pro biologické a medicínské aplikace.
Zodpovědná osoba:
Ing. Jaroslav Mikule
3D tiskárna
3D tiskárna Original Prusa i3 MK3S+ je aktuálně nejnovější verzí osvědčeného modelu 3d tiskárny českého výrobce Prusa Research a.s. 3D tiskárna je založena na technologii Fused Filament Fabrication (FFF), kdy tisknutý model je vytvářen z taveného polymeru, který je vytlačován skrze trysku na tiskovou plochu. 3D tiskárna umožňuje tisk z řady polymerních materiálů, nejčastěji jsou využívány polymery PLA a PETG. Tiskárna umožňuje tisk modelu o rozměrech 25 x 21 x 21 cm. 3D tiskárna slouží k výrobě prototypů, konstrukčních dílů, laboratorních pomůcek a potřeb.
Zodpovědná osoba:
Ing. Jaroslav Mikule
3D tiskárna
Tento pokročilý model umožňuje zhotovení přesných a vysoce kvalitních, biokompatibilních malých a středních zdravotnických pomůcek vyžadujících možnost sterilizace. Form 3B je ideální pro anatomické modely a chirurgické nástroje na míru, prototypy lékařských pomůcek, přípravků, nástrojů, forem a koncových dílů. Tato tiskárna nabízí široký výběr pryskyřic v univerzálních, rychle vyměnitelných zásobnících.
Zodpovědná osoba:
Ing. Jan Kovačičin