Insegnamento MATERIALI BIOCOMPATIBILI
| Nome del corso di laurea | Biotecnologie molecolari e industriali |
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| Codice insegnamento | GP004121 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Assunta Marrocchi |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2022/23 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline chimiche |
| Settore | CHIM/06 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Definizione di biomateriale e biocompatibilità. Biomateriali polimerici, ceramici/vetro ceramici, metallici. Compositi. Metodi di analisi delle superfici dei biomateriali. Principali metodi di modifica delle superfici dei biomateriali. Tecnologie consolidate basate su biomateriali. La bioelettronica. |
| Testi di riferimento | -Materiale didattico fornito dal docente TESTI CONSIGLIATI: -L. Stanciu, S. Diaz-Amaya ‘’Introductory Biomaterials. An overview of key concepts’’. 1st edition. Academic Press, 2021. -C. Di Bello, A. Bagno ‘’Biomateriali. Dalla scienza dei materiali alle applicazioni cliniche’’. 2° edizione. Patròn Editore, 2016 -A. Marrocchi Ed. “Sustainable strategies in organic electronics” (I Ed., 2022) – Woodhead Publishing, Elsevier [ISBN 978-0-12-823147-0] |
| Obiettivi formativi | L'obiettivo principale del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze fondamentali sugli aspetti chimico-fisici e sullo sviluppo dei materiali biocompatibili, utili ad elaborare razionalmente dei criteri di scelta per la progettazione di strutture tridimensionali da impiegare negli ambiti discussi a lezione. Le principali conoscenze acquisite saranno: - conoscenza di (i) definizione di biomateriale e di biocompatibilità (ii) definizione di stato solido, principali reticoli cristallini e loro principali difetti; -Conoscenza di base delle proprietà ottiche, elettriche e termiche dei materiali solidi; -Conoscenza dei concetti fondamentali di sforzo, deformazione, rigidità, resistenza e tenacità dei materiali biocompatibili; -Conoscenza delle principali classi di materiali biocompatibili: Polimeri (classificazione secondo le proprietà chimico- fisiche e meccaniche, polimerizzazione, principali classi d'interesse); Materiali ceramici e vetro-ceramici (materiali tradizionali e avanzati); Metalli e leghe; Compositi. -Conoscenza di base delle tecnologie di produzione degli stessi e la loro influenza sul comportamento in esercizio. -Conoscenza dei fenomeni di corrosione dei materiali biocompatibili in ambiente biologico e delle relative problematiche -Conoscenza di base delle principali tecniche strumentali di indagine per lo studio della superficie dei biomateriali al fine di valutarne la biocompatibilità -Conoscenza delle principali tecniche per la modifica della superficie dei biomateriali, al fine di correggerne la biocompatibilità. -Conoscenza di base di alcuni tipi di sensori basati su materiali biocompatibili per applicazioni in ambito medico-biologico. Le principali abilità acquisite saranno: -Capacità di elaborare criteri di scelta per la progettazione e sintesi di strutture tridimensionali da impiegare negli ambiti discussi a lezione. -Capacità di identificare le tecniche strumentali più idonee per la caratterizzazione funzionale delle superfici dei materiali biocompatibili, al fine di valutarne la biocompatibilità -Capacità di individuare le tecniche più idonee di modifica delle superfici dei biomateriali al fine di migliorarne la biocompatibilità. |
| Prerequisiti | nessuno |
| Metodi didattici | Lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso. Durante il corso potranno essere organizzati seminari con esperti esterni in grado di portare esperienze pratiche dell'impiego di tecniche strumentali avanzate di indagine per lo studio della superficie dei biomateriali |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale. Tale prova consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti avente lo scopo di verificare il livello di competenza e conoscenza raggiunte dallo studente relativamente ai contenuti del programma. Inoltre, attraverso la prova orale, verrà valutata la capacità di elaborazione degli stessi contenuti, sia in termini di proprietà di linguaggio che di organizzazione dell'esposizione. |
| Programma esteso | Definizione di biomateriale e biocompatibilità. Richiamo ai principali tipi di legame chimico. Lo stato solido. Proprietà dei materiali solidi (meccaniche, termiche, elettriche, ottiche). Biomateriali polimerici, ceramici/vetro ceramici, metallici, (nano)compositi: classificazione, sintesi, tecniche di produzione, principali classi di interesse). Tecnologie consolidate basate sulle diverse classi di biomateriali. Principali metodi di analisi delle superfici dei biomateriali. Principali metodi di modifica delle superfici dei biomateriali. Materiali biocompatibili per bioelettronica. Altre tecnologie emergenti e future basate su biomateriali. Cenni sulla normativa di riferimento. |