Biotribologie je vědní obor, který se zaměřuje na studium tření, opotřebení a mazání biologických systémů, zejména kloubů a dalších měkkých tkání, které se při pohybu dostávají do vzájemného kontaktu. Tento obor kombinuje principy mechaniky, materiálových věd a biologie, aby pochopil, jak se biologické povrchy chovají za přítomnosti různých sil a maziv, jako je synoviální tekutina v kloubech.
Zaměřuje se na velmi přesné bezkontaktní měření struktury povrchu s různým stupněm degradace. V rámci následné analýzy jsou vyhodnocovány na jedné straně míra a charakter opotřebení jako je biodegradace nebo koroze, na straně druhé pak hodnotíme modifikaci povrchu, např. nanášení vrstev a změnu geometrie. Testujeme nejen komponenty kloubních náhrad, ale například i opotřebení část svařovacích strojů nebo korozi na konstrukci úložiště jaderného odpadu. Dokážeme naskenovat třeba i tištěný spoj nebo vytvořit model formy na zubní implantáty.
Laboratoř je vybavena špičkovým optickým 3D souřadnicovým strojem společnosti RedLux (RedLux Ltd., Southampton, UK). Profilometr je schopen pomocí bezkontaktního měření zrekonstruovat obecnou 3D geometrii kontaktní plochy součásti s vysokou přesností. Primárně je zařízení určeno k rekonstrukci zakřivených kontaktních ploch jednotlivých komponent náhrad velkých kloubů člověka v jejich plném rozsahu tak, aby zrekonstruovaný tvar povrchu umožnil sledování morfologických změn celého povrchu v oblasti výzkumu biotribologie. Kromě toho je laboratoř vybavena mobilním 3D skenerem SLS-2 DAVID, který je vhodný pro tvorbu modelů malých a středně velkých objektů např. pro Rapid Prototyping, kontrolu geometrie a zkoušení dílů, archeologii nebo prezentaci produktů.
Specializuje se na hodnocení otěru a třecích vlastností kloubních náhrad, zejména kolenních a kyčelních implantátů. Pomocí simulátorů kloubů dokážeme reálně napodobit podmínky v lidském těle a sledovat dlouhodobé procesy, které ovlivňují životnost implantátů. V rámci zkoušek vyhodnocujeme míru a charakter opotřebení, tvorbu otěrových částic i změny povrchu třecích ploch. Sledujeme také vliv různých materiálů, povrchových úprav a mazacích médií na funkčnost a životnost implantátů. Naše výsledky přispívají k optimalizaci konstrukce a volbě materiálů kloubních náhrad, a tím ke zvýšení jejich spolehlivosti. Kromě ortopedických implantátů umíme testovat i jiné komponenty vystavené mechanickému tření v prostředí lidského těla.
Laboratoř je plně vybavena přístroji umožňujícími studium biotribologických a biokorozních vlastností komponent kloubních náhrad. Experimentální tribologické zkoušky se provádějí na zkušebním zařízení KKK ELO 2011 – čtyři nezávislé simulátory zatížení kolena. Každý z nich umožňuje napodobit reálné pohybové režimy jako normální chůzi, chůzi do schodů, běh, chůzi se zátěží, sezení na židli, stání…
