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.

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.

Conoscenze di Chimica e Fisica, formazione avanzata sulla Scienza e Tecnologia dei Materiali.

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.

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.

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)

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.