Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2007/08
02IQVFS, 02IQVGI
Biomateriali II
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Fisica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Vitale Brovarone Chiara ORARIO RICEVIMENTO O2 ING-IND/22 50 0 6 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/34 5 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Obiettivi dell'insegnamento
OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO
L'insegnamento si propone di descrivere le problematiche relative alla caratterizzazione e modifica superficiale dei biomateriali e a fenomeni di degrado che possono verificarsi prima e dopo il loro impianto. Verranno inoltre affrontati argomenti relativi al rilascio di farmaci, ai materiali innovativi per l'ingegneria tissutale e ai biosensori.

PREREQUISITI
Biomateriali 03AFY

COMPETENZE ATTESE
Lo studente acquisira' le conoscenze necessarie per poter comprendere l'influenza che le caratteristiche di superficie di un biomateriali 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, per l'ingegneria tissutale e per la realizzazione di biosensori verranno fornite.

SUPPORTI ALLA DIDATTICA IN USO ALLA DOCENZA
Videoproiettore, lavagna luminosa, PC, videoregistratore

STRUMENTI DIDATTICI E MATERIALI DI CONSUMO
Gli studenti utilizzano al 100% il testo di riferimento e le dispense fornite dal docente. Fotocopie di grafici e tabelle relative ai seminari a tema sono fornite dai docenti.

CONTROLLO DELL'APPRENDIMENTO E MODALITĀ D'ESAME
L'esame č scritto in tutti gli appelli dell'anno accademico. Consiste in alcune domande poste ad ogni candidato relative a temi concerneti il programma svolto in aula. In funzione del numero degli iscritti l'esame potrā anche essere orale.
Programma
Il degrado nei biomateriali: eventi avversi in materiali polimerici, ceramici e metallici; meccanismi e prodotti di degrado, bioerosione, biodegradabilitā e bioriassorbimento (chimico e metabolico).
Superficie dei biomateriali: proprietā 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 bioattivitā in materiali ceramici, polimerici e metallici.
Trattamenti per migliorare le caratteristiche di usura dei biomateriali.
Antibattericitā e biomateriali antibatterici di natura polimerica, metallica e ceramica.
Scaffolds polimerici, ceramici, metallici e compositi.
Biomateriali per il rilascio di farmaci: tipologie e meccanismi di rilascio.
Scaffolds come veicoli di farmaci, specie biologiche e fattori di adesione e di crescita.
Funzionalizzazione superficiale di biomateriali per veicolare farmaci, proteine e per la terapia genica.
Cellule staminali: intervento staminologo.
Metodologie per la coltivazione in vitro di strati cellulari.
Biosensori fisici, chimici, biochimici e biologici.
Biomateriali magnetici.

BIBLIOGRAFIA
a) Testo di riferimento per il corso:
- C.Di Bello, Biomateriali: introduzione allo studio dei materiali per uso biomedico. Collana di ingegneria Biomedica, Patron Editore ' Bologna 2004
- Dispense fornite dal docente
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
- - B.D. Ratner et al.: Biomaterials Science: an introduction to Materials in Medicine. Academic Press. (consultabile presso la Biblioteca di Dipartimento)
Programma (Prof. C. Vitale Brovarone)
Superficie dei biomateriali: proprietā e problema delle contaminazioni.
Tecniche di caratterizzazione superficiale: XPS, SIMS, FT-IR, AFM, angolo di contatto
Tecniche di modifica superficiale: radiation grafting, plasma, CVD e PVD, Langmuir-Blodget, deposizione strato autoassemblante, microcontact printing, funzionalizzazione di biosuperfici.
Cenni sul tessuto osseo.
Requisiti di uno scaffold per sostituzioni ossee e tecniche per il loro ottenimento.
Caratterizzazione di scaffold: tecniche varie inclusa microCT.
Vetri fosfati bioriassorbibili e prodotti ottenibili.
Antibattericitā e biomateriali antibatterici.
Il degrado nei biomateriali: eventi avversi in materiali polimerici, ceramici e metallici; meccanismi e prodotti di degrado, bioerosione, biodegradabilitā e bioriassorbimento (chimico e metabolico).
Biomateriali per il rilascio di farmaci: tipologie e meccanismi di rilascio.
Scaffolds come veicoli di farmaci, specie biologiche e fattori di adesione e di crescita.
Biomateriali magnetici per la cura del cancro in ipertermia.

6 ore di laboratorio con esperienze di sintesi e caratterizzazione dei materiali.


Laboratori e/o esercitazioni
Sono previsti approfondimenti di alcuni temi tramite interventi di esperti esterni e visite guidate presso aziende del settore.
Modalitā di verifica dell'apprendimento (Prof. C. Vitale Brovarone)
Esame orale.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2010/11
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