Universitat Internacional de Catalunya
Biomaterials i Biocompatibilitat
Altres llengües d'impartició: català, castellà
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. 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
- CN01 - Descriure els aspectes relacionats amb la bioenginyeria basant-se en llibres específics de la matèria juntament amb publicacions científiques a la frontera del coneixement.
- CN02 - Associar les avaluacions i materials implantables amb la variabilitat existent en l’expressió de les malalties i diferències biològiques entre sexes.
- CN04 - Integrar els fonaments de ciència i tecnologia de materials tenint en compte la relació entre la microestructura, la síntesi o processat i les propietats dels materials.
- CP07 - Interpretar les propietats dels materials juntament amb el comportament elèctric, magnètic, mecànic i químic per investigar nous materials amb diferents aplicacions.
- HB03 - Validar càlculs, valoracions, taxacions, peritatges, estudis, informes, plans de labors i altres treballs anàlegs.
- HB11 - Aplicar els fonaments bàsics de l’elasticitat i resistència de materials al comportament de sòlids reals.
- HB12 - Avaluar els sistemes i processos de fabricació, metrologia i control de qualitat.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
En finalitzar aquesta matèria, els alumnes seran capaços de:
- Demostrar coneixements de biomaterials, incloent-hi la seva definició, classificació i evolució històrica.
- Explicar les relacions estructura–propietat–funció en els biomaterials.
- Descriure els biomaterials metàl·lics, ceràmics, polimèrics i d'hidrogel i les seves aplicacions biomèdiques.
- Comprendre els materials biològics, els components de la matriu extracel·lular i les propietats dels teixits.
- Analitzar la biocompatibilitat, la bioactivitat, les interaccions entre cèl·lules i biomaterials i les tècniques de caracterització rellevants.
- Dissenyar un biomaterial per a una aplicació biomèdica específica.
- Realitzar un tema de recerca relacionat, presentar-lo oralment i defensar-lo científicament.
- Translated with DeepL.com (free version)
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 = 0,65 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.
Consideracions importants
- El plagi, el copiat o qualsevol altra forma de frau acadèmic comportarà una qualificació de zero en l’apartat corresponent.
- Si es detecta frau durant un examen, això suposarà el suspens immediat de l’assignatura, sense opció de recuperar la convocatòria.
- Es prohibeix estrictament l’ús d’eines d’intel·ligència artificial en la realització d’activitats d’avaluació, llevat dels casos en què la seva utilització hagi estat expressament autoritzada pel docent responsable com a part de l’activitat.
- L’ús o la tinença de dispositius electrònics (mòbils, rellotges intel·ligents, auriculars, etc.) durant la realització dels exàmens està totalment prohibit.
La simple tinença d’aquests dispositius, encara que no s’estiguin utilitzant, es considerarà un intent de frau.
- Si es detecta a primera convocatòria, suposarà el suspens automàtic de l’examen i l’estudiant haurà d’anar a segona convocatòria.
- Si es detecta a segona convocatòria, suposarà el suspens definitiu de l’assignatura, i l’estudiant s’haurà de tornar a matricular el curs següent.
- No s’acceptaran canvis en el calendari acadèmic, les dates d’examen ni el sistema d’avaluació sota cap circumstància.
- Els estudiants d’intercanvi (Erasmus o altres) i els repetidors estaran subjectes a les mateixes condicions d’avaluació i assistència que la resta de l’alumnat.
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 18/05/2026 A12 10:00h