In questo corso sono forniti gli strumenti conoscitivi di base per la correlazione tra le proprietà molecolari, chimico-fisiche e meccaniche dei materiali e le loro funzioni nei sistemi biologici. Sono descritte le varie classi di biomateriali, con particolare riguardo a quelli di natura polimerica, i loro principali settori di impiego e le tecnologie di produzione più sviluppate in campo biomedico.
Conoscenza delle principali proprietà chimiche, fisiche, meccaniche e biologiche dei biomateriali, con specifico riferimento a quelli di natura polimerica. Nozioni base di biofunzionalità, biocompatibilità ed emocompatibilità e delle problematiche connesse all’interazione del biomateriale con l’ambiente biologico. Esempi di applicazioni specifiche e strategie di sviluppo di biomateriali.
Il corso si propone di fornire i principi fondamentali che stanno alla base dell'ingegneria biomedica e della produzione di dispositivi a rilascio controllato e di sviluppare l'abilità dello studente ad applicare le nozioni teoriche acquisite per formulare criteri di massima per la progettazione, sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione di materiali e sistemi innovativi.
Il corso viene erogato tramite lezioni frontali in aula, talvolta accompagnate da esercitazioni in aula a discrezione del docente. Le dispense relative alle lezioni vengono caricate sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento dopo che i relativi contenuti sono stati svolti in aula.
Al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti, test di verifica sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento.
Definizione e classificazione dei biomateriali.
Biomateriali polimerici e compositi.
Materiali biodegradabili, bioriassorbibili, bioattivi.
Interazione del biomateriale con l’ambiente biologico al di fuori del flusso sanguigno: biostabilità e biocompatibilità.
Interazione del biomateriale con il flusso sanguigno: emocompatibilità e trombogenicità.
Analisi delle superfici di biomateriali: tecniche chimico-fisiche di caratterizzazione e protocolli di trattamento e funzionalizzazione.
Biomateriali polimerici in ortopedia, ortodonzia e oculistica.
Biomateriali polimerici per tessuti molli.
Biomateriali polimerici per applicazioni cardiovascolari.
Medicina rigenerativa: ingegneria dei tessuti e materiali biomimetici.
Scaffold mono-, bi- e tri-dimensionali per l’architettura tessutale: materiali e tecniche di realizzazione.
Dispositivi per il trasporto e il rilascio controllato di farmaci e/o di molecole bioattive.
Normativa vigente su biocompatibilità e principali test di valutazione.
R. Pietrabissa, “Biomateriali per Protesi e Organi Artificiali”, Patron Ed. Bologna, 1996
R. Fumero, P. Giusti, “Biomateriali: dalla ricerca di base all’applicazione clinica”, Patron Ed., Bologna, 1985
C. Di Bello, “Biomateriali-Introduzione allo Studio”, Patron Ed., Bologna, 2005
“Principles of regenerative medicine”, A. Atala, 2nd edition, London: Academic, 2010
“Perspectives on biomaterials: proceedings on the 1985 International Symposium on Biomaterials”, O.C.C- Lin & E.Y.S. Chao, Eds., 1985
J.B. Park, R.S. Lakes, “Biomaterials-An Introduction”, Springer-Verlag, N.Y. Inc., 2007
A.F. von Recum, “Handbook of Biomaterials Evaluation: Scientific, Technical and Clinical Testing of Implant Materials”, CRC Press, 1999 (ISBN 1560324791)
Ricevimento: Tutti i giorni su appuntamento.
MARINA ALLOISIO (Presidente)
ALDO BOTTINO (Presidente)
MAILA CASTELLANO
CAMILLA COSTA
MASSIMO OTTONELLI
Date e orari verranno ufficializzate sul sito del corso di laurea non appena definito il calendario.
Esame orale condotto da due docenti per una durata non inferiore a 30 minuti.
La prova orale si compone solitamente di due parti, che contribuiscono in modo eguale alla valutazione in trentesimi dell’esame:
- nella prima parte lo studente deve fronteggiare una problematica inerente all’utilizzo di materiali polimerici in campo biomedicale al fine di verificare la comprensione e la padronanza degli argomenti del corso, nonché la capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali. In alternativa e per specifica scelta dello studente, la prima parte dell’esame può riguardare una tematica a scelta, attinente al corso ma non direttamente affrontata nel programma; in tal caso, la possibilità di sostenere l’esame è subordinata alla consegna, secondo modalità e tempi indicati dal docente responsabile, di una relazione/rapporto su tale tematica. In entrambi i casi alla prima parte viene attribuita una valutazione massima di 15/30;
- nella seconda parte lo studente è chiamato a rispondere a domande su due argomenti, scelti dalla commissione d’esame tra quelli facenti parte del programma del corso; alla seconda parte viene attribuita una valutazione massima di 15/30.
Intento della prova è la verifica dell’acquisita capacità dello studente di mettere in relazione le potenzialità applicative dei diversi materiali in campo biomedico con le loro proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. In caso di mancato raggiungimento degli obiettivi formativi, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente. Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su AulaWeb, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.
Il corso non prevede propedeuticità ufficiali, ma può essere utile aver seguito in precedenza un corso base sui polimeri e un corso di Chimica Biologica.
