Universitat Internacional de Catalunya

Biomateriales y Biocompatibilidad

Biomateriales y Biocompatibilidad
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Segundo semestre
FB
FUNDAMENTOS
MATERIALES I
Lengua de impartición principal: castellano

Otras lenguas de impartición: catalán, inglés

Profesorado


Se podrá concertar una reunión presencial con la docente escribiendo a su correo electrónico.

Presentación

Actualmente, los biomateriales juegan un papel fundamental en la medicina reparativa. Un biomaterial es cualquier materia que interacciona con los sistemas biológicos y que tiene como finalidad reemplazar o restaurar alguna función del cuerpo humano. Pueden ser bioinertes, bioactivos, permanentes o reabsorbibles. Idealmente, el diseño o la selección de un biomaterial debe ser guiado por un conocimiento objetivo de los mecanismos de interacción entre el material implantado y el sistema biofísico del receptor. Estos mecanismos involucran fenómenos multifísicos, químicos y biológicos, cuyo abarque requiere pluridisciplinaridad y trabajo en equipo. La teoría de la asignatura se centrará en los aspectos multifísicos y biológicos. Ejemplos actuales de biomateriales aplicados a la investigación o a la industria serán tratados a través de seminarios (8 h) impartidos por especialistas en cada campo. Un trabajo práctico servirá para integrar los conocimientos adquiridos a lo largo del curso para la resolución de casos concretos.

Requisitos previos

Asignatura de Materiales

Objetivos

El objetivo general de la asignatura es tener los conocimientos básicos de los tipos de biomateriales que existen y sus aplicaciones. También entender cómo se debe diseñar un biomaterial para que sea biocompatible con el cuerpo humano, entendiendo las interacciones existentes entre material y los tejidos vivos que le rodean una vez implantado. 

Competencias

  • 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
  • CE6 - Integrar los fundamentos de ciencia, tecnología de materiales, teniendo en cuenta la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.
  • CE9 - Aplicar los fundamentos básicos de la elasticidad y resistencia de materiales al comportamiento de sólidos reales.
  • CG1 - Desarrollar proyectos en los ámbitos de la Bioingeniería que tengan por objeto la concepción, el diseño y la fabricación de prótesis y ortoprótesis específicas a una patología o necesidad determinada.
  • CG7 - Analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
  • CT2 - Tener capacidad para relacionar el bienestar con la globalización y la sostenibilidad; lograr habilidades para utilizar de forma equilibrada y compatible la técnica, la tecnología, la economía y la sostenibilidad.
  • 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

Resultados de aprendizaje

Al acabar el curso el estudiante debería ser capaz de:

  • Conocer todos los tipos de materiales adecuados para la implementación de biomateriales y saber clasificarlos
  • Entender los conceptos de biocompatibilidad y bioactividad
  • Entender la interacción de los materiales con los tejidos del cuerpo
  • Ver cómo se pueden funcionalizar los materiales y tratarlos para mejorar sus propiedades
  • Ver cuáles son las propiedades básicas de los materiales que promuevan la regeneración de tejidos y no creen reacciones adversas al cuerpo, así como los ensayos necesarios para caracterizarlos.
  • Conocer todas las innovaciones en biomateriales y despertar un interés por este mundo
  • Comprender los principios y conceptos fundamentales de la aplicación ddel biomateriales a proyectos dentro de la ingeniería biomédica.

 

Contenidos


  1. Definición de Biomaterial
  2. Clasificación de Biomateriales
  3. Definición de Biocompatibilidad
  4. Impacto social y económico



Metodología y actividades formativas

Modalidad totalmente presencial en el aula



A parte de la teoria necesaria para adquirir los conceptos básicos de biomateriales, se ralizarán pequeñas tareas en grupo enfocadas a trabajar los conceptos dados en clase tales como leer articulos cientificos o de divulgación o debates científicos actuales.

También se realizará un trabajo de la asignatura. Cada alumno tendrá asignado un Biomaterial i deberá llevar a cabo un trabajo sobre este mostrando los aspectos más relevantes, nuevos diseños y futures aplicacions. 

Los Biomaterialse escogidos para el trabajo serán: 

- Metales (titanio, Cromo-cobalto, acero inoxidable, magnesio entre otros)

- Cerámicas Bioinertes (Alumina, zirconia)

- Cerámiques Bioactivas y bioabsorbibles (Hidroxiapatita, fosfato de calcio etc..)

- Polímeros no biodegradables: polietileno, tetrafluoroetileno, PDMS, etc..

- Polímeros biodegradables: caprolactona, ácido poliláctico, ácid poliglicólico, entre otros.

Sistemas y criterios de evaluación

Modalidad totalmente presencial en el aula



La calificación del estudiante será:

Primera convocatoria

Nota Final = 0,4 Examen Final + 0,25 Examen Parcial + 0,3 Trabajo final curso y resumen seminarios + 0,05 Participación clase

Segunda convocatoria

Nota Final = 0,7 Examen de segunda convocatoria + 0,3 Trabajo final curso + 0,05% evaluación continuada.

 

CONSIDERACIONES IMPORTANTES:

- La nota mínima del examen parcial será un 4 para que haga media con el resto de la evaluación continuada.

- La nota mínima del examen final será un 4,5 (tanto de la 1ª como de la 2ª convocatoria) para que haga media con el resto de la evaluación continuada.

- La nota mínima del trabajo de la asignatura será un 4 para que haga media con el resto de la evaluación continuada. 

- El trabajo de la asignatura no se podrá repetir en caso de ir a 2a convocatoria. Se mantendrá la nota obtenida en la 1a convocatoria (siempre un mínimo de 4).

- Los alumnos repetidores tendrán que volver a realizar todas las actividades.

- Los estudiantes extranjeros y de intercambio (Erasmus y otros) estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado. Esto es especialmente relevante en cuanto al calendario, las fechas de exámenes y al sistema de evaluación.

Bibliografía y recursos

- Bibliografía y recursos: [1]–[6]

 

[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.