Asignatura

Micro y Nanotecnología

  • código 13549
  • curso 3
  • periodo Semestre 1
  • tipo op
  • créditos 6

Módulo: OPTATIVIDAD

Materia: OPTATIVIDAD

Lengua de impartición principal: inglés

Otras lenguas de impartición: catalán, castellano

Horario
grupo M
 Sem.1  LU 14:00 16:00 
 Sem.1  JU 16:00 18:00 

Profesorado

Responsable

Dr. Emilio CASTRO - ecastro@uic.es

Horario de atención

Horas convenidas con el profesor al comienzo del curso académico. En cualquier caso,
se podrá pedir cita y concertar una tutoría presencial con el docente escribiendo al
correo electrónico ecastro@uic.es.

Presentación

Innumerables soluciones sanitarias y biomédicas con alto impacto en términos de diagnósticos oportunos, éxito terapéutico, comodidad del paciente o sostenibilidad financiera de los sistemas de salud dependen de micro y nanotecnologías. Por lo tanto, no es exagerado afirmar que tales tecnologías juegan en la actualidad un papel tremendo con respecto a mejorar la calidad de nuestra vida, salud y bienestar. Combinar armónicamente biomateriales, células y moléculas biológicamente relevantes para generar in vitro estructuras que imiten el tejido para el buen desarrollo de la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos, requiere utilizar técnicas de fabricación a nivel micro y el uso de materiales a nivel manométrico para poder condicionar no solo las propiedades químicas y físicas a nivel manométrico, sino adecuar las interacciones celulares también a un nivel sub-micrométrico.

Requisitos previos

Asignaturas de Materiales, Biomateriales y biocompatibilidad, Materiales avanzados y
selección de materiales, Tecnología de conformación de materiales.

Objetivos

  • Conocer los fundamentos de las micro y nanotecnologías y su aplicación al diseño y desarrollo de sensores químicos, biosensores y microchips.
  • Entender los principios, el diseño y las aplicaciones de vanguardia para el análisis y detección basados en micro y nanotecnologías.
  • Comprender los principios y las aplicaciones de técnicas de caracterización avanzadas de sistemas químicos constituidos por nanomateriales de elevado interés actual.

Competencias / Resultados de aprendizaje de la titulación

  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
  • CG10 - Saber trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar
  • CG4 - Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicación y transmisión de conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Bioingeniería.
  • CT5 - Realizar un uso solvente de los recursos de información. Gestionar la adquisición, la estructuración, el análisis y la visualización de datos e información en el ámbito de especialidad y valorar de forma crítica los resultados de dicha gestión.
  • CT7 - Dominar una tercera lengua, habitualmente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas
  • CE17 - Ser capaz de identificar los conceptos de la ingeniería que se pueden aplicar en el campo de la biología y de la salud.
  • CE18 - Definir los principios fundamentales de las tecnologías que se emplean en el diseño y la fabricación de micro y nanosensores en áreas biotecnológicas.

Resultados de aprendizaje de la asignatura

Al finalizar esta materia los alumnos serán capaces de:

  • Conocer y comprender los fundamentos científicos en que se apoya la nanotecnología.
  • Entender los fundamentos conceptuales y metodológicos de las micro y
  • nanotecnologías que forman la bioingeniería.
  • Desarrollar la capacidad de realizar un trabajo de forma autónoma mediante
  • búsqueda de fuentes de información útil y su discusión.
  • Presentar de forma oral en público de información técnica.

Contenidos


Tema  10. Diseño y fabricación de micro y nanosensores.

Tema  8. Tecnología microfluídica.

Tema  9. Producción nanopartículas y sus aplicaciones.

Tema  1. Introducción a las micro y nanotecnologías.

Tema  2. Miniaturización y escala nanometrica.

Tema  3. Definición, necesidad, aplicación de las micro y nanotecnologías en bioingeniería.

Tema  4. Micro y nanomateriales utilizados en bioingeniería.

Tema  5. Introducción a las técnicas de caracterización de micro y nanomateriales:

Tema  6. Procesos litográficos.

Tema  7. Depósitos de película delgada.

Metodología y actividades formativas

Modalidad totalmente presencial en el aula

Durante las clases presenciales, se expondrán los aspectos fundamentales de cada
tema para que puedan ser desarrollados individualmente por cada alumno mediante el
uso de bibliografía seleccionada y con el apoyo de tutorías.
En el transcurso de la asignatura se planteará al alumnado la realización de las
siguientes actividades formativas:

  • Presentación de noticias.
  • Contribución a la plataforma moodle.
  • Exposiciones orales: seminario de investigación.
  • Trabajo de laboratorio (real – síntesis y caracterización de nanopartículas- y virtual) Examen parcial (control).
  • Examen final.

Sistemas y criterios de evaluación

Modalidad totalmente presencial en el aula

La estructuración de la asignatura en sesiones teóricas y prácticas comporta la
evaluación de los conocimientos y de las competencias adquiridas de manera
diferenciada y a la vez complementaria. En el caso de los contenidos de las sesiones
teóricas serán evaluados en una prueba parcial y en una prueba final, ambas escritas y
que tendrán en cuenta tanto la capacidad de relacionar los contenidos de los
diferentes temas de manera transversal, como el desarrollo del pensamiento propio.

Por lo que se refiere a la parte práctica de la asignatura, la evaluación será continuada,
considerándose los siguientes aspectos con diferente peso relativo: asistencia y participación en clase, trabajo final de curso y su evaluación por pares, prácticas de laboratorio, debate tras la lectura de la bibliografía complementaria. 

Para que ambas partes de la asignatura puedan hacer media y obtener así la calificación final de la asignatura será necesario que ambas partes de la asignatura de aprueben independientemente.

La calificación del alumno será:

Primera convocatoria

Nota Final = 0,40 Examen Final + 0,25 Examen Parcial + 0,25 Trabajo final de curso
(seminario de investigación) + 0,05 Participación clase + 0,05 resúmenes y esquemas
de los temas y redacción del guión de las prácticas.

Segunda convocatoria

Nota Final = 0,70 Examen Final + 0,25 Trabajo final de curso (seminario de
investigación) + 0,05 resúmenes y esquemas de los temas y redacción del guión de las
prácticas.

 

Consideraciones importantes:

  1. Plagio, copiar o cualquier otra acción que se pueda considerar trampa supondrá un cero en ese apartado de evaluación. Realizarlo en los exámenes supondrá el suspenso inmediato de la asignatura.
  2. En segunda convocatoria no se podrá obtener la calificación de "Matrícula de Honor", por lo que la calificación máxima será de "Excelente". 
  3. No se aceptarán cambios en el calendario, fechas de exámenes o en el sistema de evaluación.
  4. Los estudiantes de intercambio (Erasmus y otros) o repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado.

Bibliografía y recursos

(1). Ben Rogers, Jesse Adams, Sumita Pennathur, Nanotechnology: understanding
small systems, Third Edition, CRC Press, 2017.
(2). Rubahn Horst-Gunter, Basics of Nanotechnology, Third Edition, Wiley-VCH,
2008.
(3). Bharat Bhushan (Editor), Handbook of nanotechnology, Second Edition,
Springer, 2017.
(4). Stefan G. Stanciu, Micro and Nanotechnologies for Biotechnology, IntechOpen,
2016.
(5). Murugan Ramalingam, Esmaiel Jabbari, Seeram Ramakrishna, Ali
Khademhosseini, Micro and nanotechnologies in engineering stem cells and
tissues, IEEE Press Series on Biomedical Engineering, John Wiley & Sons Inc,
2013.

Durante el curso se suministrarán artículos y revisiones novedosas aparecidas en revistas científicas sobre aspectos concretos tratados en el mismo.

(1). Shengchun Qu, Haibin Yang, Dawei Ren, Shihai Kan, Guangtian Zou, Dongmei
Li, Minghui Li, Magnetite nanoparticles prepared by precipitation from partially
reduced ferric chloride aqueous solutions, Journal of Colloid and Interface
Science, Volume 215, Issue 1, 1999, Pages 190-192.
(2). Alvin W. Orbaek, Mary M. McHale, Andrew R. Barron, Synthesis and
characterization of silver nanoparticles for an undergraduate laboratory,
Journal of Chemical Education, Volume 92, 2015, Pages 339−344.

Periodo de evaluación

E: fecha de examen | R: fecha de revisión | 1: primera convocatoria | 2: segunda convocatoria:

  • E1 16/01/2020 10:00h A05
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