Závěrečná zpráva grantu 195/1997/B-BIO/FaF

Název projektu:Reologické vlastnosti biologických struktur: metodika měření a určování parametrů
Hlavní řešitel:Doc.RNDr.Ing.CSc Stanislav Ďoubal, CSc.
Spoluřešitelé: Doc.RNDr.CSc. Petr Klemera, CSc.; RNDr. Josef Dolejš; RNDr. V. Koula; Mgr. Marie Filipová; Mgr. Y. Horáčková; Mgr. M. Kuchařová
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:250 tis. Kč

Souhrn výsledků

   Byla navržena a vyzkoušena aparatura pro měření časových závislostí deformací na mechanických napětích různých typů pro biologické materiály. Zařízení umožňuje měřit impulsní a přechodovou charakteristiku, odezvu na obdélníkový skok (tj. křivku toku) a je možné je doplnit o generátor periodického harmonického průběhu vstupních mechanických napětí pro měření frekvenčních charakteristik. Prakticky bylo vyzkoušeno na měření namáhání v tahu, tlaku a torzi. Měření je možné provádět pro biologické materiály in vitro a pro další materiály mající charakter visko elastických těles, jako jsou četné farmaceuticky významné materiály a implantáty. Je možné rovněž měřit v podmínkách in vivo, pokud je objekt přístupný měření. Prakticky bylo ověřeno použití pro měření mechanických vlastností kůže in vivo, jako markeru biologického věku a předčasného stárnutí kůže. Dále byla navržena a vyzkoušena metodika identifikace a odhadu parametrů pro reologické modely viskoelastických těles a potřebné softwarové vybavení pro počítačovou analýzu modelů. Zařízení je ve formě fungujícího prototypu. Protože předpokládáme širší použití, zejména v lékařském a fyziologickém výzkumu a v farmaceutické technologii, byly připraveny technické podklady pro předpokládanou výrobu ve větším měřítku.
   V současné době probíhají experimenty prakticky využívající navrženého zařízení a metodiky jednak v gerontologickém výzkumu (markery biologického věku odvozené ze změn mechanických vlastností kůže a vlasů) a jednak ve spolupráci s pracovištěm katedry farmaceutické technologie pro hodnocení mechanických vlastností silikonových matric a jejich změn s časem. Připravujeme spolupráci s dalšími pracovišti a jednání o možnostech komerční výroby aparatury. Na aplikaci se nyní podílejí čtyři diplomanti a dva studenti dotorandského studia.
   Na základě řešení grantových úkolů bylo vypracováno doposud 8 odborných publikací, které byly již opublikovány nebo přijaty k publikaci. Jedna publikace je ve stádiu příprav a přepokládáme její uveřejnění v mezinárodním časopise Experimental Gerontology v tomto roce. Dále byla podána patentová přihláška a předneseny 3 odborné přednášky s publikovaným abstraktem. V tomto roce chystáme přenášku pro Biofyzikální dny, konané v květnu 2000.
   Další podrobnosti lze nalézt v přiložených rukopisech publikací. Celkové bylo dosaženo všech předpokládaných výsledků, v řadě případu byly cíle deklarované v grantové přihlášce překročeny. Při řešení byly použity, kromě grantových prostředků, ještě finance z pracoviště řešitelů (Výzkumný záměr CEZ:J13/98:11600002), prostředky z VHČ pro AR ČR.