- Docente: Micaela Degli Esposti
- Crediti formativi: 3
- SSD: ING-IND/22
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria meccanica (cod. 5724)
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dal 08/11/2023 al 20/12/2023
Conoscenze e abilità da conseguire
Lo studente acquisisce informazioni e sviluppa conoscenze specifiche riguardo alle tipologie di materiali polimerici, ceramici e compositi che hanno applicazioni biomedicali, di cui impara a valutare l'interazione specifica con l'ambiente biologico in cui vengono adoperati e/o impiantati. Acquisisce nozioni riguardo le proprietà chimiche, fisiche, meccaniche e di superficie dei biomateriali polimerici, ceramici e compositi, per comprenderne l'utilizzo nella progettazione e fabbricazione di dispositivi biomedicali, anche impiantabili. Matura conoscenze di base di formulazione di biomateriali plastici e progettazione di dispositivi biomedicali a base polimerica, ceramica e composita.
Contenuti
Prerequisiti/conoscenze pregresse:
- Lo studente che accede a questo insegnamento conosce e sa utilizzare le conoscenze di base acquisite nell’esame di Scienza dei Materiali T.
- Tutte le lezioni saranno tenute in italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.
Contenuti del corso:
- Introduzione alla biocompatibiltà ed all'interazione tra materiali ed ambiente fisiologico.
- Classificazione e aspetti composizionali dei biomateriali polimerici, ceramici e compositi. Correlazione fra proprietà dei materiali ed applicazione biomedicale specifica. Influenza sulla biocompatibilità ed interazione con i tessuti biologici.
- Processi produttivi dei biomateriali polimerici, ceramici e compositi ed effetti sulle loro proprietà chimiche, meccaniche e di superficie
- Modifiche di superficie dei biomateriali.
- Principali tipologie di polimeri e compositi polimerici per usi biomedicali: polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri. Ruolo della composizione ed interazione fra additivi ed ambiente biologico. Applicazioni specifiche e casi studio.
- Principali tipologie di ceramici e vetri, e compositi a matrice ceramica e vetrosa, per usi biomedicali: silicati, fosfati, allumino-silicati, ossidi metallici, biovetri. Applicazioni specifiche e casi studio.
- La sterilizzazione: tipologie di processi industriali, effetti della sterilizzazione sui materiali e sui dispositivi.
- Effetti correlati ai fenomeni di degradazione ed usura dei biomateriali polimerici, ceramici e compositi.
- Esempi di applicazione dei biomateriali nella produzione di dispositivi biomedici: biomateriali per impianti dentali e ortopedici, biomateriali in oculistica e in ambito cardiovascolare, scaffolds per ingegneria tissutale, suture, prototipazione rapida e dispositivi personalizzati.
Un video presentazione dell’insegnamento è disponibile attraverso i Link ad altre eventuali informazioni, a fondo pagina.
Testi/Bibliografia
- Materiale didattico fornito dal docente disponibile su Virtuale.
- M. C. Tanzi, S. Farè, G. Candiani. Foundations of biomaterials engineering. Academic Press Elsevier, 2019.
- B. D. Ratner, A. S. Hoffman, F. J. Schoen, J. E. Lemons. Biomaterials science - An introduction to materials in medicine. Academic Press Elsevier, 2013.
- R. Narayan, Biomedical materials. Springer, 2009.
Metodi didattici
Lezioni frontali, seminari su argomenti specifici e visite presso aziende/centri di ricerca che operano nel comparto biomedicale.
E' fortemente consigliata la frequenza poichè a lezione verranno illustrati i concetti ritenuti fondamentali.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento avviene attraverso un esame finale orale comprendente almeno 2-3 domande atte a verificare la padronanza dei concetti di base delle tematiche oggetto dell’insegnamento.
L’esame mira, in particolare, a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principi che regolano l'interazione fra biomateriali ed ambiente fisiologico e dei processi di degradazione ed usura che ne influenzano la durabilità.
- Conoscenza delle tipologie, proprietà ed ambiti applicativi dei biomateriali polimerici, ceramici e compositi di maggiore impego.
- Capacità di effettuare la corretta scelta del biomateriale, del processo produttivo e del trattamento più idonei a soddisfare specifiche funzioni in esercizio.
La valutazione, espressa in trentesimi, sarà tanto più alta quanto più lo studente è autonomo nell'argomentare le risposte ai quesiti posti e tanto più è esaustivo nell'esporre le argomentazioni.
La votazione che verrà verbalizzata sarà data dalla media aritmetica delle singole votazioni che lo studente avrà ottenuto nei due moduli di questo insegnamento (questo modulo e quello di Biomateriali metallici). Se il risultato della media presenta il numero decimale 0.5, la votazione sarà arrotondata all'intero superiore. Pero ttenere come valutazione finale "30 e lode", lo studente dovrà rientrare in uno dei due seguenti casi:
- avere ottenuto "30 e lode" in entrambi i moduli
- avere ottenuto "30 e lode" in un modulo e 30 nell'altro
Il calendario delle prove d'esame è reso disponibile con anticipo sulla piattaforma AlmaEsami dell'Ateneo di Bologna. Gli studenti che intendono sostenere la prova devono iscriversi preliminarmente nella lista dell'appello scelto e devono esibire un valido documento di riconoscimento il giorno dell'esame.
Strumenti a supporto della didattica
Le slide utilizzate durante le lezioni saranno rese disponibili su Virtuale.
Sono proposti seminari e visite facoltative presso aziende/centri di ricerca che operano nel comparto biomedicale.
Eventuali strumenti per studenti con disabilità possono essere concordati con il Servizio Studenti DSA di Unibo.
Link ad altre eventuali informazioni
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Micaela Degli Esposti