Universitat Internacional de Catalunya
Biomaterials i Biocompatibilitat
Altres llengües d'impartició: català, anglès
Professorat
Es podrà concertar una reunió presencial amb la docent escrivint a la seva adreça de correu electrònic.
Presentació
Actualment, els biomaterials juguen un paper fonamental en la medicina reparativa. Un biomaterial és qualsevol matèria que interacciona amb els sistemes biològics i que té com a finalitat reemplaçar o restaurar alguna funció del cos humà. Poden ser bioinertes, bioactius, permanents o reabsorbibles. Idealment, el disseny o la selecció d'un biomaterial ha de ser guiat per un coneixement objectiu dels mecanismes d'interacció entre el material implantat i el sistema biofísic del receptor. Aquests mecanismes involucren fenòmens multifísicos, químics i biològics, el abasti requereix pluridisciplinarietat i treball en equip. La teoria de l'assignatura se centrarà en els aspectes multifísicos i biològics. Exemples actuals de biomaterials aplicats a la investigació o a la indústria seran tractats a través de seminaris (8 h) impartits per especialistes en cada camp. Un treball pràctic servirà per integrar els coneixements adquirits al llarg del curs per a la resolució de casos concrets.
Requisits previs
Assignatura de Materials
Objectius
L'objectiu general de l'assignatura és tenir els coneixements bàsics dels tipus de biomaterials que existeixen i les seves aplicacions. També entendre com s'ha de dissenyar un biomaterial perquè sigui biocompatible amb el cos humà, entenent les interaccions existents entre material i els teixits vius que l'envolten un cop implantat.
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CB2 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una forma professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se per mitjà de l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi
- CB4 - Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat
- CE6 - Integrar els fonaments de ciència, tecnologia de materials, tenint en compte la relació entre la microestructura, la síntesi o processat i les propietats dels materials.
- CE9 - Aplicar els fonaments bàsics de l'elasticitat i resistència de materials al comportament de sòlids reals.
- CG1 - Desenvolupar projectes en els àmbits de la Bioenginyeria que tinguin per objecte la concepció, el disseny i la fabricació de pròtesis i ortopròtesis específiques a una patologia o necessitat determinada.
- CG7 - Analitzar i valorar l'impacte social i mediambiental de les solucions tècniques.
- CT2 - Tenir capacitat per relacionar el benestar amb la globalització i la sostenibilitat; aconseguir habilitats per utilitzar de forma equilibrada i compatible la tècnica, la tecnologia, l'economia i la sostenibilitat
- CT7 - Dominar una tercera llengua, habitualment l'anglès, amb un nivell adequat oral i escrit i d'acord amb les necessitats que tindran els titulats i titulades
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
A l'acabar el curs, l'estudiant ha de ser capaç de:
- Conèixer tots els tipus de materials adequats per la implementació de biomaterials i saber classificar-los
- Entendre els conceptes de biocompatibilitat i bioactivitat
- Entendre la interacció dels materials amb els teixits del cos
- Veure com es poden funcionalitzar els materials i tractar-los per millorar-ne les seves propietats
- Veure quines són les propietats bàsiques dels materials perquè promoguin la regeneració de teixits i no crein reaccions adverses al cos, així com els assajos necessaris per caracteritzar-los.
- Conèixer totes les innovacions en biomaterials i despertar un interès per aquest món
- Comprendre els principis i conceptes fonamentals de l'aplicació dels biomaterials a projectes dins de l'enginyeria biomèdica.
Continguts
- Definició de Biomaterial
- Classificació de Biomaterials
- Definició de Biocompatibilitat
- Impacte social i econòmic
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
A part de la teoria necessària per adquirir els conceptes bàsics de biomaterials, es ralizaràn petites tasques grup enfocat a treballar els conceptes donats a classe com llegir articles cientifics o de divulgació o debats cientifics actuals.
També s'haurà de realitzar un treball de l'assignatura. Cada alumne tindrà assignat un Biomaterial i haurà de fer un treball sobre aquest mostrant els aspectes més rellavants, nous dissenys i futures aplicacions.
Els Biomaterials escollits pel treball seran:
- Metalls (titani, Crom-cobalt, acer inoxidable, magnesi entre d'altres)
- Cerámiques Bioinerts (Alumina, zirconia)
- Ceràmiques Bioactives y Bioabsorbibles (Hidroxiapatita, fosfat de calci etc..)
- Polímers no biodegradables: polietilè, tetrafluoroetilè, PDMS, etc..
- Polímers biodegradables: caprolactona, àcid polilàctic, àcid poliglicòlic, entre d'altres.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
La qualificació de l'estudiant serà:
primera convocatòria
Nota Final = 0,4 examen final + 0,25 Examen Parcial + 0,3 Treball final curs i resum seminaris + 0,05 Participació classe
segona convocatòria
Nota Final = 0,7 Examen de segona convocatòria + 0,25 Treball final curs + 0,05% evaluació continuada.
CONSIDERACIONS IMPORTANTS:
- La nota mínima de l'examen parcial serà un 4 perquè faci mitja amb la resta de l'evaluació continuada.
- La nota mínima de l'examen final serà un 4,5 (tant de la 1a com de la 2a convocatòria) perquè faci mitja amb la resta de l'evaluació continuada.
- La nota mínima del treball de l'assignatura serà d'un 4 perquè faci mitja amb la resta de l'avaluació continuada.
- El treball de l'assignatura no es podrà repetir en cas de 2a convocatoria. Es mantindrà la nota obtinguda en la 1a convocatoria (sempre un mínim de 4).
- Els alumnes repetidors si hauran de tornar a realitzar totes les activitats.
- Els estudiants estrangers i d'intercanvi (Erasmus i altres) estaran sotmesos a les mateixes condicions que la resta de l'alumnat. Això és especialment rellevant pel que fa al calendari, les dates d'examens i al sistema d'evaluació.
Bibliografia i recursos
[1] L. J. E. Buddy D. Ratner, Hoffman Allan S., Schoen Frederick J., Biomaterials Science - An Introduction to Materials in Medicine. 2004.
[2] C. B. Carter and M. G. Norton, Ceramic materials: science and engineering. Springer Science & Business Media, 2007.
[3] A. B. (Editor) Roger Narayan (Editor), Susmita Bose (Editor), Biomaterials Science: Processing, Properties and Applications V. John Wiley & Sons, 2015.
[4] C. Mas-Moruno et al., “Bioactive ceramic and metallic surfaces for bone engineering,” in Biomaterials Surface Science, A. Taubert, J. F. Mano, and J. C. Rodríguez-Cabello, Eds. Weinheim, Germany: Wiley-VCH, 2013, pp. 1–37.
[5] F. Mahyudin and H. Hermawan, Biomaterials and Medical Devices - A Perspective from an Emerging Country, vol. 58. 2016.
[6] O. martinez Cruz and Xavier Mora Iter, “Biomaterials: ciments ossis, ceràmiques i el seu ús en cirurgia protètica,” Agència Qual. i Avaluació Sanitàries Catalunya, 2017.
Període d'avaluació
- E1 18/05/2023 A02 10:00h
- E2 22/06/2023 P2A02 10:00h