33996 - LABORATORIO DI MECCANICA DEI TESSUTI BIOLOGICI M

Scheda insegnamento

  • Docente Luca Cristofolini

  • Crediti formativi 6

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce le conoscenze sui fondamenti di meccanica dei tessuti biologici. Al termine del corso, lo studente acquista la capacità di: - Comprendere la risposta meccanica e tempo-dipendente dei diversi tessuti biologici. - Sviluppare ed analizzare esperimenti per caratterizzare meccanicamente i tessuti.

Programma/Contenuti

Richiami sulla meccanica dei materiali:   
  - Elasticità, Plasticità, Visco-elasticità, Pseudoelasticità   
  - Criteri di collasso (fragile, duttile, visco-elastico, fatica)   
  
Struttura e composizione dei tessuti:   
  - Componenti strutturali dei tessuti biologici   
  - Organizzazione e caratteristiche dei tessuti   
  
Classificazione ed analisi dei principali tessuti (in base alla funzione; in base alle caratteristiche):   
  - Osso   
  - Legamenti   
  - Tendini   
  - Cartilagini   
  - Menischi   
  
Caratteristiche meccaniche dei vari tessuti e risposta alle sollecitazioni:   
  - Funzione, struttura e caratteristiche meccaniche   
  - Elasticità visco-elasticità   
  - Resistenza meccanica e trauma dei tessuti   
  - Crescita, modellamento, riparazione, e rimodellamento   
  
Metodi per la caratterizzazione meccanica dei tessuti:   
  - Problemi nella sperimentazione (incertezze di misura, propagazioni degli errori, progetto dell'esperimento)   
  - Tipi di prove (trazione, flessione, compressione, attrito, creep, isteresi, viscosità, etc).   
  - Strumentazione   

  
Esercitazioni:   
Il corso si avvale di esercitazioni sia numeriche che, soprattutto, sperimentali (una alla settimana).     Nel corso delle esercitazioni vengono eseguite caratterizzazioni di tessuti e sistemi biomeccanici.    Ciascuno studente deve redigere una relazione tecnica per ciascuna delle esercitazioni svolte.     La relazione deve essere sintetica ma esaustiva e coprire i seguenti aspetti: introduzione e finalità dell'esperimento; descrizione dei provini, dei materiali utilizzati e dei metodi; presentazione dei risultati (comprensiva di un'analisi degli errori); discussione dei risultati e note conclusive.

Testi/Bibliografia

Il corso si basa principalmente su dispense a cura del docente (sufficienti a coprire l'intero programma d'esame). Le dispense vengono rese disponibili tramite i servizi web di ateneo, e sono scaricabili dal portale Insegnamenti Online (accesso riservato Studenti UniBo)
     

Lo studente può inoltre approfondire gli studi nei seguenti testi specialistici (facoltativo):  
  - Montevecchi F., Redaelli A. “Biomeccanica. Analisi multiscala di tessuti biologici” Patron Pubbl. 2007
  - Fung Y.C. "Biomechanics: Mechanical properties of living tissues” Springer-Verlag Publ., 1981 (caratteristiche dei tessuti)
  - Fung Y.C. "Biomechanics: Motion, flow, stress and growth” Springer-Verlag Publ., 1990 (adattamento dei tessuti alle sollecitazioni)
  - Beer F.P., Russel J.E. "Scienza delle costruzioni. Introduzione alla meccanica dei materiali" McGraw-Hill Publ. (scienza delle costruzioni: teoria ed esempi)
  - Nordin M., Frankel V.H. "Basic biomechanics of the musculoskeletal system" Lea & Febiger Publ. (esercizi ed esempi di biomeccanica)
  - Black J., Hastings G. "Handobook of biomaterial properties" Chapman & Hall Publ. (proprieta' dei materiali)
  - Bronzino J.D. "The Biomedical engineering handbook" CRC Press - IEEE Press (riferimento generale)
  - Palastanga et al. "Anatomy and human movement" Butterworth-Heinemann Publ. (anatomia funzionale)
  - Pietrabissa R. "Biomateriali per protesi e organi artificiali" Patron ed. (biomateriali)

Metodi didattici

Le lezioni teoriche vengono alternate ad esercitazioni pratiche (che costituiscono parte integrante del programma d'esame) in cui vengono illustrati gli argomenti trattati a lezione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale consta di una prova orale. Nel corso dell'esame lo studente deve:

1) Presentare le relazioni scritte sulle esercitazioni di laboratorio (il giorno stesso dell'orale)

2) Sostenere un esame orale consistente in: 

     • Domande di teoria (su tutto il programma svolto

     • Discussione relazioni sulle esercitazioni di laboratorio (ciascuno studente deve presentare una stampa cartacea al momento dell'orale).

L'esito finale si basa sulla prova orale.

In caso di insufficienza, lo studente non potra' ri-sostenere l'orale prima di 30 giorni .



Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, lucidi, lavagna tradizionale. L'attivita' pratica in laboratorio prevede l'uso di strumenti per la preparazione dei provini, e di macchine di prova materiali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Cristofolini