Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2012/13 | |||||||||||||||||
01NENMV Sistemi biomimetici |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica - Torino |
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Presentazione
Il corso è a scelta ed è finalizzato a fornire agli studenti elementi conoscitivi sulla progettazione di sistemi biomimetici per la medicina rigenerativa attraverso tecniche di funzionalizzazione (modifica superficiale e in massa) e trasformazione/lavorazione dei polimeri (miscelazione, progettazione di nano e micro compositi, preparazione di scaffold con adatta topografia e proprietà meccaniche).
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Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscenza sui sistemi biomimetici nell’area biomedicale Conoscenza sulla chimica dei polimeri e sulle proprietà termiche e meccaniche dei polimeri. Conoscenza sulle tecniche di lavorazione/modifica dei polimeri allo scopo di ottenere sistemi biomimetici: miscelazione, compounding, modifica superficiale e in massa. Conoscenza sulle strategie biomimetiche per la progettazione di dispositivi/scaffold per l’ingegneria dei tessuti. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Abilità nella progettazione e ingegnerizzazione di materiali e dispositivi biomimetici e bioispirati Applicazione dei concetti appresi, per ingegnerizzare nuove soluzioni nell’ingegneria dei tessuti e nella medicina rigenerativa. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenze di chimica generale, chimica organica e biochimica.
Conoscenza di base di scienza e tecnologia dei materiali inorganici e polimerici. Conoscenza dei metodi di caratterizzazione meccanica dei materiali. Conoscenza dei metodi per la determinazione delle proprietà superficiali e in massa dei materiali. Conoscenza di base della biologia e fisiologia cellulare. |
Programma
1. Biomimeticità: definizioni; principi; applicazioni.
2. Chimica dei polimeri: definizioni; proprietà generali dei polimeri; polimeri termoindurenti, termoplastici, elastomerici; esempi di polimeri sintetici; polimeri nella medicina rigenerativa. 3. Reazioni di polimerizzazione: polimerizzazione a stadi; polimerizzazione a catena; copolimerizzazione. 4. Proprietà meccaniche e termiche dei polimeri; tecniche per la caratterizzazione termica e meccanica. 5. Polimeri Naturali: introduzione; legami chimici; polisaccaridi; proteine; lipidi. 6. Modifica in massa dei polimeri: miscele polimeriche (definizioni; proprietà; compatibilizzazione delle miscele polimeriche; miscele bioartificiali; esempi); compositi polimerici (definizioni; microcompositi; nanocompositi; esempi) 7. Modifica superficiale dei polimeri: tecniche per la modifica superficiale dei polimeri (trattamento al plasma; amminolisi; layer-by-layer; etc); esempi. 8. Scaffold biomimetici per l’ingegneria dei tessuti; scaffold per la rigenerazione ossea, nervosa e del miocardio; scaffold fibrosi; idrogeli biomimetici. 9. Nanotecnologie biomimetiche: polimerizzazione su matrice; molecular imprinting (principi e applicazioni); sistemi autoreplicanti; materiali auto-riparanti. 10. Seminari: poliuretani nella medicina rigenerativa; foglia artificiale e materiali biomimetici; superfici super-idrofobiche, auto-pulenti, ultra forti, super-adesive o anti-adesive; intelligenza artificiale bio-ispirata. |
Organizzazione dell'insegnamento
Saranno svolti esercizi in classe, illustrando gli aspetti innovativi dell’attività di ricerca nell’area dei sistemi biomimetici, con speciale attenzione per i temi di interesse per l’industria biomedicale e la ricerca scientifica, anche attraverso appositi seminari. Sarà illustrata l’attività di ricerca svolta presso il Politecnico di Torino da dottorandi che presenteranno l’argomento del loro lavoro, qualora sia correlato alle tematiche trattate.
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Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Diapositive e dispense fornite dall’insegnante e caricate sul sito del corso.
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Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame scritto consiste di 12 domande (alcune generali, alcune a risposta multipla, alcune in forma di esercizi numerici). Al test scritto segue una discussione, da cui risulta la valutazione finale. Ogni risposta corretta da diritto a 2.5 punti, in modo da ottenere complessivamente un punteggio di 30 punti.
Una domanda orale o scritta aggiuntiva può permettere di raggiungere la valutazione massima con lode. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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