Disciplina Curricular
Tecnologia dos Biomateriais TB
Mestrado Bolonha em Engenharia Biomédica - MEBiom 2021
Contextos
Grupo: MEBiom 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Área de Especialização > Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa > Opções
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
-
Objectivos
Aprendizagem de conceitos avançados de ciência e engenharia de materiais aplicados às áreas de bioengenharia e biomedicina. No final desta UC, o estudante deverá ser capaz de, para uma aplicação médica específica, selecionar materiais e processos de fabricação para a sua construção num formato adequado; percebendo a relação entre estrutura e organização molecular dos materiais com as suas propriedades e performance em sistemas biológicos, assim como os métodos usados para a sua síntese molecular, processamento e avaliação de desempenho químico, físico e biológico. Estes conceitos serão consolidados num trabalho laboratorial. Oportunidades de aprendizagem serão oferecidas por médicos especialistas em procedimentos e materiais utilizados na prática clínica. O papel de biomateriais na medicina regenerativa será destacado em casos estudo, com seminários a desenvolver pelos estudantes. Um projeto aberto, abordando um desafio bem definido, a desenvolver em ambiente de laboratório seco.
Programa
A UC incluí: 1. Sessões em procedimentos médicos baseados em tecnologias de biomateriais; 2. Sessões em conceitos de ciência de materiais e engenharia sobre: a.estrutura molecular, propriedades, síntese e modificação química de materiais usados na medicina - com ênfase em polímeros; b.biocompatibilidade e interações entre materiais e sistemas biológicos, incluindo biodegradabilidade do material e resposta do hospedeiro; c.métodos para construção de estruturas 2D, 3D e à nano escala e mimetismo da matriz extracelular, incluindo fabricação aditiva, encapsulamento e impressão 3D de células e produção de “scaffolds” para engenharia de tecidos; e d.aplicações de biomateriais, ex. em entrega de medicamentos, implantes e “scaffolds”; 3. Caso estudo no uso de materiais para medicina regenerativa, apresentados por discentes e/ou docentes; 4. Trabalho de laboratório com preparação e caracterização de polímeros; 5. Laboratório seco em conceção e desenho de uma tecnologia baseada em biomateriais.
Metodologia de avaliação
Cada abordagens de aprendizagem do plano curricular é avaliada: 1. A aprendizagem do conhecimento nas sessões teóricas é classificado com base em mini-testes durante aulas - 20%; 2. O seminário sobre um estudo de caso focado no uso de materiais para medicina regenerativa é classificado com base em uma apresentação - e em um ensaio de 4 páginas, escrito em sala de aula -15%; 3. Debate sobre questões técnicas ou éticas relacionadas com tecnologias de biomateriais, exigindo opiniões informadas - 5%; 4. Trabalho experimental em laboratório é classificado com base em um relatório de 10 páginas com discussão -25%; 5. O projeto em laboratório seco é classificado com base em um relatório de 10 páginas (+10 páginas de anexos para detalhes de desenho / cálculo) e em uma de apresentação da mesma -30%. Avaliação de competências transversais, integrada nos elementos de avaliações acima, representando cerca 30% da avaliação global do aluno nesta UC.
Componente de Competências Transversais
O trabalho em laboratório seco requer pensamento estratégico e crítico, bem como criatividade e a estratégias de resolução de problemas, vertentes avaliadas, a par com a qualidade de trabalho técnico apresentado, que requer o uso de ferramentas informáticas, e a qualidade de comunicação oral e escrita. O desenvolvimento de proatividade, de espírito de iniciativa, e capacidades de tomada de decisão são promovidos pela existência de temas de trabalho abertos (projeto em laboratório seco e seminário). Literacia da informação e media são promovidos na preparação de debate, seminário e relatórios. Ética, deontologia profissional, tolerância, abertura e respeito pela diversidade são promovidos no trabalho em equipas multi-culturais e discussões e debate. Competências em comunicações orais e escrita, bem como trabalho em equipa são promovidos em seminários, e projetos de laboratório. Capacidades de argumentação são desenvolvidos em debate e discussões.
Componente Laboratorial
O Trabalho experimental em laboratório é focado na preparação de polímeros, um elastômero e um hidrogel, usando diferentes métodos de reticulação. Os polímeros obtidos são caracterizados nas suas propriedades mecânicas e teor em água. A hidrofobicidade da superfície dos materiais é avaliada por medidas de ângulo de contato.
Componente de Programação e Computação
O projeto em laboratório seco segue uma metodologia de aprender-fazendo e oportunidade de aprender e colocar em prática diferentes ferramentas de cálculo/desenho em engenharia (por exemplo, desenho 3D por CAD, cálculos de transferência de energia e/ou massa, estimativa de distribuição de força e pressão, cálculos de circuitos elétricos) para idealização e desenho de uma solução que responda a um desafio específico ( por exemplo, desenvolvimento de um “scaffold” e / ou dispositivo para estimulação controlada de tecido em cultura). Este projeto é apresentado com um enunciado que incluí instruções e fronteiras ao problema e solução a encontrar que são específicas. No entanto, é um projeto de solução aberta pelo que pode diferentes tipos de cálculo ou ferramentas de computação podem ser usados.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.