Mnohé materiály používané ve farmaceutické praxi a také mnohé biologické materiály stojí svými mechanickými vlastnostmi mezi pevnými pružnými tělesy a kapalinami. Tyto materiály nazýváme viskoelastické látky. Pro popis mechanických vlastností viskoelastických materiálů nevystačíme s metodikami, které poskytuje klasická teorie pružnosti a pevnosti či hydromechanika, a používáme obecnějšího aparátu, který vychází z reologie. Jako charakteristiky obsahující informace o mechanickém chování viskoelastických těles se v reologii nejčastěji používají křivky toku. Křivky toku poskytují bezprostředně informace o mechanických vlastnostech studovaných materiálů, pro podrobnější analýzu je třeba nalézt vhodný reologický model a určit jeho parametry. Běžně používané metody identifikace a odhadu pareimetrů reologických modelů nejsou dostatečně obecné a nevyužívají plně informací, které lze z křivek toku získat. Obecnou a plně propracovanou metodiku poskytuje teorie identifikace systémů. Spolu s využitím matematického aparátu, vycházejícího z Laplaceovy transformace, lze odvodit relativně jednoduchou a prakticky aplikovatelnou metodiku, umožňující plně využít informace, které obsahují křivky toku. Tato práce obsahuje v prvních dvou kapitolách analýzu současného stavu v oblasti vytváření reologických modelů. Hlavním přínosem práce je přehled teoretického aparátu po identifikaci a výpočet prvků modelů reologických systémů včetně příkladu, na němž je demonstrována praktická aplikace metodiky. V závěru je uveden obecný návod praktického postupu.

The methodology of description and quantification of mechanical properties of visco-elastic materials is particularly important for drug production as well as for pharmaceutical applications. Of similar importance is this methodology for biomechanics and other biological disciplines, as many biological materials belong to the category of visco-elastic bodies. Methods derived from the theory of elastic bodies or hydrodynamics are not adequate for the quantification of mechanical properties of these materials. Application of more general rheological methods is necessary in these cases. In rheology, the so-called creep curves are most frequently used as a source of information on the mechanical behavior of visco-elastic materials. Further, for more exact analysis, rheological models are often derived from the creep curves. Classical methods of identification and parameter estimation of rheological models are not sufficiently general and do not derive all information involved in creep curves. A significant contribution is the application of the general theory of systems, theory of system identification, and mathematical methodology of Laplace transformation to this field. Practical application of these methods is often relatively simple. The paper presents the necessary theoretical background and a practical guide for utilization of this methodology.

• MeSH
• biomechanika MeSH
• farmaceutické pomocné látky analýza   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• koloidy MeSH
• reologie MeSH
• teoretické modely MeSH

• MeSH
• biomechanika přístrojové vybavení   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• ohebnost (fyzika) přístrojové vybavení   MeSH
• viskozita přístrojové vybavení   MeSH

This work answers some questions related to detection of rheological properties of soft tissues exemplified in myometrium, stressed by external tensile force. In the first stage of the experiment the tissue samples were ciclically stressed and response loops were recorded. This test proved severe plastical deformation of samples, which is not usually being stated for living tissues. In addition to course, growth and stabilizing this deformation also energetical losses of individual hysteresis loops of the response were evaluated. In the second stage of the experiment the tissue samples were exposed to a loading force changed in step-wise manner in four steps. The sample response to each force step was processed and evaluated separately to obtain basic properties of used model. In next step, the changes in model characteristics were obtained and evaluated for each element in subsequent force steps. By reason of following easier interpretation, the quite simple visco-elastic model, defined by differential equation with analytic solution, is used. The results prove necessary to introduce in model both spring and damper constants dependent on the magnitude of the loading force and one damper with even time dependent constant. The interindividual variability of characteristic values of the model elements is surprisingly low. On the other side, they are strongly dependent on load magnitude. Complete mathematical model of uterine wall tissue is obtained by amending the principal equation by formulas describing changes in individual components of the model.

• MeSH
• biomechanika MeSH
• dospělí MeSH
• financování organizované MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mechanický stres MeSH
• myometrium anatomie a histologie   MeSH
• pružnost MeSH
• reologie MeSH
• senioři MeSH
• teoretické modely MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH

Mechanické vlastnosti mnohých biologických materiálů odpovídají vlastnostem tzv. viskoelastických těles. Do kategorie viskoelastických těles lze zařadit například kůží, cévní stěny, mnohé struktury vnitřních orgánů a četné další biologické materiály. Mechanické vlastnosti biologických materiálů závisí na věku a na zdravotním stavu organismu a lze tedy očekávat jejich využití jako indikátoru funkčního (biologického) věku organismu i jako diagnostického prostředku v medicíně. Metodika popisu a kvantifikace mechanických vlastností viskoelastických materiálů je známa z reologie. Primárním zdrojem informací jsou reologické charakteristiky, nejčastěfi křivky toku. Na základě těchto charakteristik se pak vytvářefi odpovídající reologické modely. Domníváme se, že využiti aparátů, který poskytaje kybernetika a zvláště teorie regulace, může významně přispět k rozvoji metodiky identifikace a určování parametrů reologickcých modelů. V této práci je shrnuta metodika identifikace diferenciaíních rovnic odpovídacích experimentálně zjištěným křivkám toku a metodika určování stiruktury a výpočtu parametrů odpovídajících reologických modelů. Jejich základem je teorie systémů a teorie identifikace kybernetických soustav.

Mechanical properties of many biological materials correspond to the properties of so called visco-elastic body. These materials can not be categorized simply as solids or as liquids. Skin, cell walls, numerous structures of internal organs and many other biological materials belong to this category. The mechanical properties of biological materials depend on age and health status of organism. They may be potentially used as indicators of functional age or as diagnostic tools. The methodology of description and quantification of mechanical properties of visco-elastic materials follows from rheology. The primary source of information on mechanical behavior are rheological characteristics, usually creep curves. According to the analysis if creep curves, rheological models of biological materials may be developed. We believe that cybernetic methods may significantly improve the currently used methodology of identification and parameters estimation of rheological models. The methodology of identification of differential equaions corresponding to experimentally obtained creep mrves is presented in the paper. Further, the method of estimation of structure and parameters of rheological models of biological materials is presented. The methodology is based on cybernetics and system theory.

• MeSH
• biokompatibilní materiály MeSH
• biologické modely MeSH
• lidé MeSH
• lineární modely MeSH
• reologie MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

This work deals with the mechanical characterization by depth-sensing indentation (DSI) of PLLA and PLDA composites reinforced with micro-particles of Mg (up to 15wt%), which is a challenging task since the indented volume must provide information of the bulk composite, i.e. contain enough reinforcement particles. The composites were fabricated by combining hot extrusion and compression moulding. Physico-chemical characterization by TGA and DSC indicates that Mg anticipates the thermal degradation of the polymers but does not compromise their stability during processing. Especial emphasis is devoted to determine the effect of strain rate and Mg content on mechanical behavior, thus important information about the visco-elastic behavior and time-dependent response of the composites is obtained. Relevant for the intended application is that Mg addition increases the elastic modulus and hardness of the polymeric matrices and induces a higher resistance to flow. The elastic modulus obtained by DSI experiments shows good agreement with that obtained by uniaxial compression tests. The results indicate that DSI experiments are a reliable method to calculate the modulus of polymeric composites reinforced with micro-particles. Taking into consideration the mechanical properties results, PLA/Mg composite could be used as substitute for biodegradable monolithic polymeric implants already in the market for orthopedics (freeform meshes, mini plates, screws, pins, …), craniomaxillofacial, or spine.

• MeSH
• hořčík MeSH
• modul pružnosti MeSH
• polyestery analýza   MeSH
• polymery analýza   MeSH
• testování materiálů * MeSH
• tvrdost MeSH
• viskozita MeSH
• vstřebatelné implantáty * MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• Klíčová slova
• systém kardiovaskulární - biomechanika - texty učební postgraduální,

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• fyzika, biofyzika
• fyziologie
• kardiologie
• angiologie

• MeSH
• biomechanika MeSH
• motorické poruchy MeSH
• Publikační typ
• abstrakty MeSH
• kongresy MeSH
• sborníky MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• biomedicínské inženýrství

• Publikační typ
• příručky MeSH

• Konspekt
• Chemie. Mineralogické vědy
• NLK Obory
• chemie, klinická chemie