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PORTALE DELLA DIDATTICA

Biomateriali

05AFYMZ

A.A. 2022/23

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Dei Materiali - Torino

Mutua

01QHFMV

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 60
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Verne' Enrica Professore Ordinario ING-IND/22 60 0 0 0 14
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/34 6 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
Valutazione CPD 2021/22
2022/23
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. Verranno descritte le caratteristiche principali di componenti e strumenti caratteristici con i quali un ingegnere impiegato nel settore biomedico si troverà a lavorare, quali impianti e dispositivi medicali, e le proprietà dei biomateriali utilizzati per loro realizzazione.
The aims of the Course is 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 their applications. The Course will describe the main characteristics of the devices that an Engineer will typically use if employed in the biomedical field, such as implantable and medical devices, as well as the properties of the Biomaterials used for their realization.
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 di ulteriori temi trattati nei successivi insegnamenti relativi ai Materiali e superfici ingegnerizzate per applicazioni in Medicina.
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. Gran parte dei contenuti possono essere approfonditi sui "Volumi della collana di Ingegneria Biomedica" dedicati ai Biomateriali (Pietrabissa - Di Bello - Patron Editore)
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 (in aula); Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Written test; Computer-based written test in class using POLITO platform;
Obiettivi che l'esame intende accertare, coerentemente con i risultati di apprendimento attesi: - verificare l'apprendimento delle potenzialità delle diverse classi di materiali per applicazioni in campo biomedico. - verificare la conoscenza delle nozioni di base per la corretta scelta dei materiali per la progettazione di dispositivi biomedici e protesici. - verificare la conoscenza delle problematiche legate alla trasformazione dei materiali per uso biomedico. - verificare la conoscenza dell'impatto dei materiali sul corpo umano e il mondo biologico. - verificare la conoscenza delle basi utili all'approfondimento di temi relativi ai Materiali per applicazioni in Biomedicina. 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.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Computer-based written test in class using POLITO platform;
Gli obiettivi che l'esame intende accertare riguardano la capacità dello studente di saper riconoscere le potenzialità delle diverse classi di materiali per la progettazione di dispositivi biomedici e protesici, con particolare riferimento alla scelta dei materiali, alle loro possibilità di trasformazione e al loro impatto con il sistema vivente che li ospita. 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.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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