L’insegnamento si propone di:
• descrivere le problematiche relative allo studio, la progettazione, la caratterizzazione e l'utilizzo di materiali per applicazioni biomediche, correlandone la struttura e le proprietà con i possibili campi di utilizzo;
The aims of the Course are:
• to describe the issues related to the study, the design, the characterization and the use of materials for biomedical applications, correlating their structure and properties with the applications;
• to improve the knowledge about the nanomaterials. In the course will be presented these new materials from the production methodologies to the discussion on the peculiar properties. Finally will be explained the differences between the nanomaterials and the traditional macro- or micromaterials.
Lo studente acquisirà le conoscenze necessarie per poter comprendere le potenzialità delle diverse classi di materiali nell’ottica di una loro applicazione in campo biomedico. Le conoscenze acquisite saranno utili per lo studio e la progettazione di dispositivi biomedici e protesici ove la scelta del materiale gioca un ruolo importante, con particolare attenzione alle problematiche legate, da un lato alla trasformazione dei materiali, dall’altro al loro impatto con il corpo umano e il mondo biologico. Il corso fornisce la base utile all’approfondimento dei temi relativi ai Materiali per l’Ingegneria biomedica.
The student will acquire the knowledge useful to understand the potentialities of different class of materials in view of their application in the biomedical field. The acquired knowledge will be useful for the study, the design of biomedical and prosthetic devices for which the choice of the materials plays an important role, with particular attention to the material’s processing, to their impact with the human body and with the biological environment. This course gives the basis for deepening the study of all the topics related to Materials for Biomedical Engineering.
Conoscenze di Chimica e Fisica, formazione avanzata sulla Scienza e Tecnologia dei Materiali.
Full knowledge about Chemistry, Physics, Materials Science and Technology.
Breve storia dei biomateriali. Definizione di Tossicità, Biocompatibilità e Bioattività; loro criteri di valutazione in vivo e in vitro. La risposta dei tessuti viventi all'impianto di materiali estranei. L'interfaccia fra i materiali protesici e i tessuti biologici.
Problematiche inerenti la progettazione, la trasformazione e l'utilizzo dei materiali in campo biomedico e dei dispositivi medicali, per applicazioni nei seguenti settori:
• Cardio-vascolare (protesi valvolari, protesi vascolari, stent coronarici e periferici, tradizionali e medicati),
• Ortopedico (artroprotesi, chirurgia vertebrale e del cranio),
• Dentale (implantologia orale, materiali da restauro),
• Oftalmico (lenti intraoculari, lenti a contatto, dispositivi per la chirurgia dell’occhio),
• Chirurgico e implantologico dei tessuti molli (suture, materiali per la ricostruzione delle pareti addominali, stomie, cute artificiale),
Verranno approfondite poi le relazioni fra, struttura, proprietà e settori di utilizzo delle principali classi di biomateriali quali i metalli e le leghe, i polimeri, i ceramici bioinerti, i ceramici bioattivi, i vetri e i vetroceramici bioattivi, i materiali a base di carbonio, i materiali compositi, i materiali biologici. Per alcuni di essi verranno approfonditi i metodi di sintesi e di lavorazione.
Short History of Biomaterials. Definition of Toxicity, Biocompatibility, Biocompatibility and their in vitro and in vivo assessment. The response of biological tissues to the implant of foreign bodies. The interface between prosthetic materials and biological tissues.
Issues about the design, processing and use of materials and devices in the biomedical field, with applications in the following areas:
• Cardio-vascular (valve and vascular prostheses, bare metal stent and drug loaded stents),
• Orthopedic (arthro prosthesis, spine surgery, cranioplasty),
• Dental (dental implants, restoration),
• Ophthalmic (intra ocular lenses, contact lenses, eye surgery),
• Soft tissues (suture, abdominal wall repair, artificial skin),
The relationship among structure, properties and applications of the main class of biomaterials will be studied, such as metals and alloys, polymers, bioinert ceramics, bioactive ceramics, glasses and glass-ceramics, carbon, composite materials, biological materials. For most of them the synthesis and processing methods will be presented.
Le lezioni, sia in presenza sia in remoto, sono organizzate sotto forma di didattica frontale, con interazione con gli studenti, tramite la proiezione di slide e filmati.
Non sono previste ore di laboratori.
The lectures, both in presence and in virtual classroom, will be organized as frontal lessons, with some interactions with the students, by slides or video. No laboratory experience are foreseen.
Dispense a cura della docente.
Letture di riferimento per approfondimenti (principalmente alcune reviews bibliografiche) saranno suggeriti per le varie parti del Corso durante la discussione in aula.
Slides of the lessons will be given to the students.
Specific references from literature will be suggested during the lessons.
Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’apprendimento è verificato tramite un esame finale individuale scritto, della durata di un'ora.
Lo scritto, sia nel caso in cui venga svolto in presenza, sia in remoto, consterà di 18 domande totali, di cui:
· 8 domande a risposta aperta su tutto il programma, da 2 punti a domanda (totale 16 punti).
· 10 quiz multiscelta su tutto il programma, da 1,5 punti a domanda (totale 15 punti).
Per i quiz multiscelta ad ogni risposta sbagliata sarà applicata una penalizzazione.
Alle risposte sbagliate alle domande a risposta aperta non saranno applicate penalizzazioni (0 punti).
Ogni risposta non data varrà 0 punti.
Il punteggio massimo totale sarà 31 punti, pari a 30L.
Si considera superato lo scritto con un punteggio superiore o uguale a 18/30.
Durante la prova non è consentito l’uso di materiale didattico. Dopo la correzione della prova scritta vengono comunicati giorni e orari per chi desidera visualizzare l’elaborato e comprendere le motivazioni della valutazione ottenuta. Ad esclusiva discrezione della docente, potrà essere previsto un eventuale orale integrativo, che si terrà in orario da concordare nel giorno in cui verranno esposti i risultati dello scritto.
Exam: Computer-based written test using the PoliTo platform;
Written examination with open and closed questions on topics of the course (duration: one hour).
The written exam, both in presence and in virtual classroom, will consist of 18 questions, as follows:
· 8 open questions on the whole program, partial score 2 (total score 16). Wrong answer, score =0-
· 10 closed questions (multiple choice) on the whole program, partial score 1,5 (score 15). Penalty on the wrong answers.
Not answered questions: score = 0
Max score: 31/30, equivalent to 30/30 cum laude.
Minimum score requested to pass the exam: 18/30.
During the exam the consultation of learning resources is not allowed. After the evaluation of the written exam, the marks will be published. For those students who want to talk with the teacher about the obtained evaluation, a calendar for appointments will be given. It is exclusive decision of the teacher wether to proceed with a further oral examinations or not, with a calendar to be decided as soon as the results have been published.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’apprendimento è verificato tramite un esame finale individuale scritto, della durata di un'ora.
Lo scritto, sia nel caso in cui venga svolto in presenza, sia in remoto, consterà di 18 domande totali, di cui:
· 8 domande a risposta aperta su tutto il programma, da 2 punti a domanda (totale 16 punti).
· 10 quiz multiscelta su tutto il programma, da 1,5 punti a domanda (totale 15 punti).
Per i quiz multiscelta ad ogni risposta sbagliata sarà applicata una penalizzazione.
Alle risposte sbagliate alle domande a risposta aperta non saranno applicate penalizzazioni (0 punti).
Ogni risposta non data varrà 0 punti.
Il punteggio massimo totale sarà 31 punti, pari a 30L.
Si considera superato lo scritto con un punteggio superiore o uguale a 18/30.
Durante la prova non è consentito l’uso di materiale didattico. Dopo la correzione della prova scritta vengono comunicati giorni e orari per chi desidera visualizzare l’elaborato e comprendere le motivazioni della valutazione ottenuta. Ad esclusiva discrezione della docente, potrà essere previsto un eventuale orale integrativo, che si terrà in orario da concordare nel giorno in cui verranno esposti i risultati dello scritto.
Exam: Written test; Computer-based written test using the PoliTo platform;
Written examination with open and closed questions on topics of the course (duration: one hour).
The written exam, both in presence and in virtual classroom, will consist of 18 questions, as follows:
· 8 open questions on the whole program, partial score 2 (total score 16). Wrong answer, score =0-
· 10 closed questions (multiple choice) on the whole program, partial score 1,5 (score 15). Penalty on the wrong answers.
Not answered questions: score = 0
Max score: 31/30, equivalent to 30/30 cum laude.
Minimum score requested to pass the exam: 18/30.
During the exam the consultation of learning resources is not allowed. After the evaluation of the written exam, the marks will be published. For those students who want to talk with the teacher about the obtained evaluation, a calendar for appointments will be given. It is exclusive decision of the teacher wether to proceed with a further oral examinations or not, with a calendar to be decided as soon as the results have been published.
Per i quiz multiscelta ad ogni risposta sbagliata sarà applicata una penalizzazione pari a 0,3 punti.
Alle risposte sbagliate alle domande a risposta aperta non saranno applicate penalizzazioni.
Ogni risposta non data varrà 0 punti.
Il punteggio massimo totale sarà 31 punti, pari a 30L.
Si considera superato lo scritto con un punteggio superiore o uguale a 18/30.
Durante la prova non è consentito l’uso di materiale didattico. Dopo la correzione della prova scritta vengono comunicati giorni e orari per chi desidera visualizzare l’elaborato e comprendere le motivazioni della valutazione ottenuta.Ad esclusiva discrezione della docente, potrà essere previsto un eventuale orale integrativo, che si terrà in orario da concordare nel giorno in cui verranno esposti i risultati dello scritto.