66851 - MATERIALI POLIMERICI PER LE SCIENZE DELLA VITA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze sui materiali polimerici utilizzati in campo biomedico-farmaceutico e ambientale. Acquisisce pertanto nozioni sui materiali biocompatibili e bioassorbibili per la medicina rigenerativa e il rilascio di farmaci e sui materiali ecocompatibili biodegradabili per applicazioni nel settore dell'imballaggio e in campo agro-alimentare.

Contenuti

PRIMA PARTE: PROPRIETA' DEI MATERIALI POLIMERICI PER LE SCIENZE DELLA VITA

1.      (1h) INTRODUZIONE. Materiali polimerici per la scienza della vita definizioni, storia. Biocompatibilità, bioattività, bioinerzia e loro criteri di valutazione in vitro e in vivo.

2. (1h) Dinamiche delle interazioni dei materiali polimerici con i tessuti biologici.

3. (6h) Classificazione dei biomateriali polimerici 

• Materiali polimerici di sintesi
•  Materiali polimerici naturali
• Materiali polimerici bioriassorbibili. Processo di biodegradazione e parametri che lo influenzano.

4. (2h) Correlazioni tra struttura, proprietà e settori di utilizzo delle principali classi di biomateriali polimerici. Problematiche inerenti la progettazione, la trasformazione e l'utilizzo dei materiali polimerici in campo biomedico e come dispositivi medicali, per applicazioni nei seguenti settori: cardio-vascolare; ortopedico; oftalmologico; chirurgico dei tessuti molli; cute artificiale e cura delle ferite; organi artificiali. Certificazione dei dispositivi medici.

5. (2h) Il ruolo dell'acqua: idrogeli e polielettroliti.

• classi di idrogeli
• caratterizzazione delle proprietà viscoelastiche

6. (2h) Funzionalizzazione e modifica superficiale dei materiali polimerici.

7. (2h) Sterilizzazione di materiali polimerici.

8. (2h) Adesione batterica e materiali polimerici.

SECONDA PARTE: APPLICAZIONI DEI MATERIALI POLIMERICI PER LA SCIENZA DELLA VITA:

1.   (4h) Medicina rigenerativa e ingegneria tissutale

• Introduzione al tissue engineering
• Gli scaffold polimerici
• Pricipali requisiti degli scaffold
• Tecniche per la fabbricazione di scaffold

2.  (4h) Impiego clinico dei materiali polimerici in alcuni settori principali:

• Membrane per dialisi e rene artificiale
• valvole cardiache

3. (2h)  Rilascio controllato di farmaci e polimeri come veicolanti di farmaci.

TERZA PARTE: PRESENTAZIONI STUDENTI (4h)

VISITA AZIENDA (4h)

 

 

Testi/Bibliografia

Fondamentale sarà l'utilizzo degli appunti di lezione.

Il materiale didattico (libri di consultazione, articoli di letteratura e presentazioni in power point) sarà distribuito dal docente e reso disponibile in rete (Piattaforma Moodle).

Tra i testi si consiglia: Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine, Buddy D. Ratner, Academic Press.

Metodi didattici

Il corso si svolge con lezioni frontali in aula.

Agli studenti saranno consegnate fotocopie con il materiale mostrato a lezione.

Il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione degli studenti in formato elettronico come presentazioni su piattaforma Moodle.

Saranno organizzati interventi, durante le lezioni, di ricercatori provenienti sia dal mondo dell'industria che della sanità per illustrare le proprie esperienze professionali e per approfondire specifiche tematiche. Sarà prevista la visita ad una azienda del distretto biomedicale di Mirandola.

Gli studenti saranno inoltre invitati a preparare  una presentazione di gruppo in power point su specifiche tematiche, da presentare durante le lezioni.

La frequenza è caldamente consigliata per riuscire a cogliere gli aspetti critici fondamentali della materia e i collegamenti tra le diverse parti del programma.

 

 

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

 La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale orale che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale della durata di circa 30 minuti.

Lo studente dovrà avere la capacità di fare collegamenti tra le diverse parti del programma e dovrà essere capace di proporre proposte di progettazione di manufatti polimerici per specifiche applicazioni in ambito biomedico, sulla base delle nozioni acquisite.

Le domande verteranno sulle seguenti parti principali del programma: (a) conoscere le definizioni di materiali biocompatibili, bioinerti e bioattivi; (b) conoscere l'interazione tra i materiali polimerici di sintesi e naturali e i tessuti biologici del corpo umano; (c) progettare dispositivi biomedicali partendo dalla scelta del materiale polimerico più idoneo per la specifica applicazione; (d) affrontare problematiche legate alla lavorazione dei materiali per ottenere tali dispositivi; (e) prevedere le potenziali ricadute scientifiche e sociali dell'utilizzo di specifiche classi di materiali polimerici in ambito biomedico e biotecnologico. 

Il voto finale terrà conto anche delle presentazioni preparate dagli studenti e svolte a lezione.

La proprietà di linguaggio e la capacità di fare collegamenti costituiscono punti a favore.

 

 

Strumenti a supporto della didattica

Lezioni in aula con supporto multimediale: videoproiettore.

Interventi, a lezione, di ricercatori provenienti sia dal mondo dell'industria che della sanità per illustrare le proprie esperienze professionali e per approfondire specifiche tematiche.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Letizia Focarete