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IN/0169 - BIOINGEGNERIA CHIMICA

Anno Accademico 2016/2017

Docente
RENZO MARIO SALVATORE CARTA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
 



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/75]  INGEGNERIA BIOMEDICA [75/00 - Ord. 2014]  PERCORSO COMUNE550
Obiettivi

Il primo obiettivo che il corso si propone è quello di comprendere l’applicazione dei fenomeni di trasporto, dell’equilibrio chimico e dei bilanci al dimensionamento degli apparati extracorporei e all’analisi di processi cinetici. Questo obiettivo sarà conseguito attraverso il ragionamento piuttosto che attraverso la memorizzazione delle numerose equazioni e delle condizioni che regolano la applicabilità di ciascuna equazione. Per conseguire questo risultato penso di :
1. proporre la soluzione di problemi di base secondo le metodologie tradizionali, questo rinforzerà la comprensione da parte degli studenti dei concetti e dei principi di base;
2. proporre la soluzione di esercizi che richiedano la consultazione di testi differenti da quelli usati e l’approfondimento di alcune conoscenze.
Il secondo obiettivo, in accordo con quanto richiesto dai “descrittori di Dublino” per lauree del 1° ciclo, sarà quello di ottenere una “autonomia di giudizio” nel senso che lo studente acquisirà una capacità critica che lo renderà capace di interpretare i dati sperimentali e di interpretarli in modo critico;
Il terzo obiettivo riguarda la capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
Le competenze che saranno acquisite riguardano i seguenti aspetti:
1. capacità di interpretare dati farmaco cinetici;
2. capacita di calcolare i tempi di permanenza di medicinali nel corpo;
4. capacità di poter eseguire calcoli sia di progetto che di verifica di apparati extrcorporei;
5. capacità di poter comunicare i risultati del loro lavoro in maniera essenziale ma completa e chiara.
In conclusione gli studenti acquisiranno la capacità di dare risposta alle seguenti domande:
Perché è stata fatta una certa scelta;
Si può fare una scelta alternativa;
Che tipo di generalizzazione si può trarre dai risultati conseguiti;
Perché è stata posta questa domanda

Prerequisiti

Chimica di base. Conoscenza e capacità di applicare i principi di conservazione. Analisi matematica Equilibrio chimico. Fenomeni di trasporto;

Contenuti

Richiami di caratteristiche chimico fisico. Equazione di Haigen Poiseuille. Pressione osmotica. Equilibrio chimico. Circolazione sanguigna. Viscosità del sangue. Lavoro cardiaco. Fenomeni di trasporto Diffusione e Convezione. Bilanci di materia ed energia. Trasporto in sistemi biologici. Diffusione in mezzi eterogenei. Il cilindro di Krogh.
Farmacocinetica. Somministrazione di medicinali. Modelli matematici e loro classificazione. Volume di distribuzione dei farmaci. Metabolismo dei farmaci. Rimozione dei farmaci renale e nel plasma. Semivita biologica. Farmaci nell’urina. Risposta del sistema di espulsione a somministrazione istantanea e continua. Modelli ad uno o a due compartimenti. Modello a due compartimenti per l’assorbimento del primo ordine.
Apparati extracorporali. Trasporto dei soluti in membrane. Stima della diffusività dei soluti nel sangue. Emodialisi, ultrafiltrazione, dialisi, trasferimento del soluto, modello a singolo compartimento per la dialisi dell’urea. Ossigenatori del sangue, tipi di ossigenatori, analisi degli ossigenatori a membrana, trasferimento dell’ossigeno e del biossido di carbonio. Esempio applicativo per il calcolo di un emodializzatore e di un ossigenatore a membrana.

Metodi Didattici

Lezioni frontali ore 30
Esercitazioni frontali ore 20

Verifica dell'apprendimento

Prova scritta con 7/10 domande, se il voto riportato è superiore o uguale a 24/30 può essere sostenuta una prova orale. La prova orale prevede una interrogazione della durata di 45-60’ con due/tre domande che possono riguardare qualunque parte del programma svolto.

Testi

Ronald L. Fournier Basic Transport Phenomena in Biomedica Engineering.
George A. Truskey, Fan Yuan, David F. Katz Transport Phenomena in Biological Systems.
Dispense del corso.

Altre Informazioni

Le lezioni saranno svolte con l’uso di una presentazione power point. Le esercitazioni prevedono che ogni esercizio proposto in classe venga risolto e che la soluzione venga inviata via e-mail a tutti.
La frequenza è consigliata ma facoltativa.

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