Il corso si propone di fornire conoscenze specifiche sulle principali metodologie di progettazione, nonché tecnologie di produzione e trasformazione di materiali di applicazione in medicina. Esso affronta le problematiche relative all’ingegnerizzazione di superfici ed alla modifica superficiale dei biomateriali, nonché ai fenomeni di degrado e bioriassorbimento. Sono discusse le proprietà e le problematiche relative ai materiali di uso ad esempio in ortopedia, odontoiatria, chirurgia cardiovascolare e chirurgia generale, siano questi polimerici, metallici, ceramici o compositi. Particolare enfasi sarà data alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura, nanostruttura e prestazioni del materiale, in riferimento alle applicazioni in medicina, sottolineando le potenzialità di progettazione dei dispositivi attraverso il controllo delle caratteristiche microstrutturali e dei parametri di processo.
Verranno inoltre affrontati argomenti relativi al rilascio di farmaci ed ai materiali innovativi per l'ingegneria tissutale.

Sviluppare adeguate conoscenze sulle caratteristiche specifiche, nonché sulle tecnologie di lavorazione e di trasformazione dei materiali maggiormente utilizzati nei diversi settori della medicina.
Lo studente acquisirà le conoscenze necessarie per poter comprendere l'influenza che le caratteristiche di superficie di un biomateriale esercitano sulle sue prestazioni finali e sulle tecnologie utilizzabili per modificare tali superfici in funzione delle specifiche esigenze cliniche. I concetti di degrado indesiderato, bioerosione e bioriassorbimento verranno trattati. Ulteriori competenze utili per progettare e studiare i nuovi biomateriali proposti per rilascio di farmaci e per l'ingegneria tissutale verranno fornite.

Precedenze
Scienza e Tecnologia dei Materiali, Biomateriali

Materiali per l’ortopedia
Attraverso alcuni esempi applicativi, ad esempio le artroprotesi, i sostituti ossei ed i cementi compositi, verrà offerta una panoramica dei materiali in uso in questo settore, della loro ingegnerizzazione e produzione, nonché delle problematiche aperte.
Materiali per l’odontoiatria
Verranno descritti i materiali per gli impianti dentali, gli scaffold, i fili per ortodonzia e gli altri materiali di utilizzo in questo settore.
Materiali per la chirurgia cardiovascolare
Attraverso la descrizione dei materiali per stent vascolari, pace-maker e protesi vascolari si fornirà una panoramica non solo dei materiali, ma anche dei coating e delle superfici ingegnerizzate utilizzate, nonché delle tecnologie in questo settore.
Materiali per la chirurgia generale
Verranno descritti come esempio i materiali per la chirurgia dei tessuti molli, ed una panoramica dei materiali utilizzati in questo settore.
Il degrado nei biomateriali:
eventi avversi in materiali polimerici, ceramici e metallici; meccanismi e prodotti di degrado, bioerosione, biodegradabilità e bioriassorbimento (chimico e metabolico).
Superfici dei biomateriali: proprietà e tecniche di caratterizzazione (microscopia, tecniche spettroscopiche, angolo di contatto, calorimetria...) Modifiche superficiali: realizzazione di rivestimenti sottili, trattamenti termochimici, CVD e PVD, impiantazione ionica, strato Langmuir-Blodget, deposizione strato autoassemblante, modifiche laser ecc. ecc. Trattamenti per indurrre la bioattività in materiali ceramici, polimerici e metallici.
Antibattericità e biomateriali antibatterici di natura polimerica, metallica e ceramica.
Biomateriali per il rilascio di farmaci: tipologie e meccanismi di rilascio.
Funzionalizzazione superficiale di biomateriali per veicolare farmaci, proteine e per la terapia genica.
Biomateriali magnetici.

Materiale fornito dal docente.