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BIOMATERIALS

CODICE 106744
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 11159 BIOENGINEERING(LM-21) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/22
    LINGUA Inglese
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso intende presentare una panoramica dei materiali soft (gel) e hard (cementi ossei) impiegati in ambito biomedicale, focalizzandosi in particolare sui metodi di caratterizzazione chimico-fisica e meccanica, sui meccanismi che, a livello molecolare, avvengono durante la formazione del materiale e su come un biomateriale viene progettato e preparato. In particolare verrà dato ampio spazio all'interazione che un biomateriale ha con il tessuto organico circostante.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    The course presents different typologies of hard and soft materials used for the preparation of prosthesis, focusing on the relationship between the microstructural and functional properties. Different methods to prepare biomaterials as hydrogels and bone cements will be presented, adopting physico-chemical characterization methods like rheometry, calorimetry, surface enrgies, also focusing over the interactions within natural tissues.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Lo scopo del corso è quello conferire allo studente la capacità di comprendere come il ruolo della microstruttura possa influenzare le proprietà funzionali di un materiale ovvero come materiali di uguale natura chimica possano essere impiegati in differenti ambiti e assumere quindi ruoli diversi, cambiandone le caratteristiche microstrutturali. Lo studente acquisirà inoltre la capacità di riconoscere i principali metodi di caratterizzazione di un biomateriale e su quali parametri progettuali intervenire al fine di ottimizzarne le funzionalità.  Al termine del corso, lo studente sarà in grado di effettuare la lettura critica di una pubblicazione scientifica in ambito materiali ad uso biomedicale e di acquisire ulteriori conoscenze attraverso la ricerca in autonomia della letteratura scientifica.

    PREREQUISITI

    Conoscenze di base di chimica e fisica generali.

    Conoscenze di scienza dei materiali

    MODALITA' DIDATTICHE

    48 ore di didattica frontale in aula

    Visite e alcune brevi attività di Laboratorio di biomateriali

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    • Le proprietà meccaniche e reologiche dei materiali
    • I materiali viscoelestici e loro caratterizzazione mediante modelli reologici e attraverso misure DMA
    • Interfaccia solido-liquido e metodi di caratterizzazione: angolo di contatto statico e dinamico
    • I gel: definizione, meccanismi di formazione e loro microstruttura, caratterizzazione chimico-fisica
    • I polimeri bioriassorbibili e meccanismo di degrado
    • I cementi ossei di tipo polimerico (PMMA) e ceramico (fosfati di calcio: idrossiapatite, brushite, monetite)
    • Il degrado di un cemento osseo, l'interazione con il tessuto naturale e osteointegrazione 
    • Progettazione e ottimizzazione di un cemento osseo: conferimento di proprietà antibatteriche e antinfiammatorie e osteoconduttive.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Materiale fornito a lezione durante il corso e pubblicato su Aulaweb, fra cui alcuni articoli scientifici inerenti gli argomenti trattati.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Secondo calendario didattico

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L'esame si svolgerà oralmente mediante colloquio. Lo studente porterà a sua scelta un argomento, fra quelli svolti durante il corso. La presentazione sarà integrata da alcune domande specifiche da parte del docente. Inoltre verrà richiesta una lettura critica di un articolo scientifico, precedentemente concordato, nell'ambito dei materiali ad uso biomedico.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Durante il colloquio verranno valutate le conoscenze degli argomenti trattati a lezione. Lo studente dovrà inoltre dimostrare padronanza di quanto studiato attraverso il commento e la revisione di una pubblicazione scientifica di tipo sperimentale, di scienza dei materili del settore biomedicale.

    ALTRE INFORMAZIONI

    Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.