Insegnamenti

 
Seleziona l'Anno Accademico:    2012/20132013/20142014/20152015/20162016/20172017/2018

IN/0237 - BIOMATERIALI

Anno Accademico 2016/2017

Docente
ROBERTO ORRU' (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 modulo di Biomateriali ha l’obiettivo di fornire i concetti di biocompatibilità e di reazione dell’organismo agli impianti, i principi di scienza e proprietà dei materiali, l’esposizione delle principali classi di materiali di uso biomedico e specifici esempi di applicazione nella realizzazione di protesi.

Conoscenza e capacità di comprensione
Grazie al rigore metodologico proprio delle materie scientifiche, lo studente matura competenze e capacità di comprensione tali da permettere l'acquisizione di conoscenze di base fondamentali per il prosieguo degli studi.
Nello specifico del corso, lo studente matura competenze e capacità di comprensione relativamente a:
- concetti di biocompatibilità, proprietà chimiche e meccaniche dei materiali da impiegare per applicazioni biomediche
- le principali classi di materiali da utilizzare per la realizzazione di impianti biomedici

Capacità di applicare la conoscenza e capacità di comprensione
L’impostazione didattica prevede che la formazione teorica sia accompagnata da esempi applicativi, che sollecitano la partecipazione attiva, l’attitudine propositiva, la capacità di elaborazione autonoma.
A valle del corso gli studenti saranno in grado di valutare quale tipologia di materiale può essere impiegato, sulla base delle specifiche esigenze, per le differenti applicazioni biomediche.

Autonomia di giudizio
Lo studio dei Biomateriali sviluppa la capacità di valutare i risultati, selezionare quali sono le informazioni rilevanti e quali approssimazioni sono appropriate.

Abilità comunicative
Lo svolgimento di esercitazioni in aula e la tipologia dell’esame richiede che lo studente acquisisca capacità di comunicare in forma scritta sia i risultati ottenuti sia i problemi incontrati.

Capacità di apprendere autonomamente
Il trasferimento delle conoscenze di base legate ai Biomateriali permette allo studente di auto-apprendere applicando le informazioni acquisite nella risoluzione di problematiche anche non trattate a lezione.

Prerequisiti

Le propedeuticità obbligatorie sono indicate nel Regolamento didattico del Corso di studi.
In particolare, sono richieste le conoscenze impartite nei corsi di base della matematica, chimica e della fisica del primo anno della Laurea di base.

Contenuti

Aspetti Generali (4h Lez.):
Concetto e definizione di biomateriale. Panoramica sulle applicazioni dei biomateriali. Problemi legati alla progettazione di dispositivi medici. La biocompatibilità. Reazione dell’organismo ai materiali protesici. Cicatrizzazione..

Elementi di Chimica Organica (4h Lez. + 4h Es.):
Introduzione alla Chimica Organica. Gruppi funzionali Ruolo del Carbonio. Idrocarburi. Classificazione degli idrocarburi. Struttura, nomenclatura. Idrocarburi saturi: Alcani. Idrocarburi insaturi: Alcheni, alchini, aromatici. Altri composti organici. Alcoli, Fenoli. Eteri. Aldeidi. Chetoni. Acidi carbossilici. Ammine. Esteri. Ammidi.

Proprietà dei Materiali (4h Lez. + 4h Es.):
Considerazioni generali sulle proprietà meccaniche. Tipi di sollecitazione meccanica semplice. Comportamento alle sollecitazioni statiche e dinamiche. Modulo di Young. Rapporto di Poisson. La viscoelasticità. Durezza. Resilienza. Attrito e usura. Proprietà termiche, elettriche, ottiche. Assorbimento dei raggi X. Densità e porosità. Proprietà acustiche e ultrasoniche. Proprietà di diffusione.

I Materiali Polimerici (4h Lez. + 3h Es.):
Richiami di chimica organica. Lo stato solido e i legami chimici dei solidi. I polimeri sintetici. Relazioni fra struttura e proprietà nei polimeri termoplastici. Degradazione dei materiali polimerici. Processi tecnologici dei polimeri. I materiali polimerici per uso biomedico.

I Materiali Metallici (4h Lez. + 4h Es.):
Solidi cristallini. Imperfezioni nei solidi cristallini: difetti puntuali, lineari, di superficie. Struttura e proprietà dei materiali metallici. Diagrammi di fase. Processi tecnologici. La corrosione. Forme di corrosione. I materiali metallici per uso biomedico.

I Materiali Ceramici (4h Lez. + 3h Es.):
Struttura e proprietà dei materiali ceramici. I materiali ceramici per uso biomedico. Materiali ceramici bioinerti. Materiali ceramici bioattivi. Il carbonio turbostrato.

Applicazioni dei Biomateriali (4h Lez. + 4h Es.):
Protesi vascolari. Materiali per protesi vascolari. Materiali endovascolari. Protesi valvolari cardiache- Protesi ortopediche.

Metodi Didattici

Lezioni 28 ore, esercitazioni pratiche 22 ore.
Durante lo svolgimento delle lezioni frontali il docente tratterà gli aspetti teorici del corso, che saranno comunque sempre accompagnati da numerosi esempi applicativi. In questa fase il docente stimolerà gli studenti con domande inerenti all'argomento trattato, volte a verificare il grado di attenzione e di apprendimento degli stessi. Le esercitazioni in aula, svolte in gruppo o singolarmente, non prevedono, nella fase iniziale, alcun supporto da parte del docente, al fine di stimolare gli studenti a risolvere in modo autonomo le problematiche incontrate.

Verifica dell'apprendimento

Prova scritta di esame.
L'elaborato scritto contiene 8-10 domande riguardanti sia esercizi numerici sia aspetti teorici. A ciascuna delle domande viene associato un punteggio espresso in trentesimi, che viene esplicitamente indicato nel testo del compito. Qualora lo studente raggiunga un punteggio complessivo pari o superiore ai 18/30, l'esame si considererà superato. Le risposte corrette a tutte le domande consentiranno il raggiungimento della massima votazione ottenibile (30/30), eventualmente accompagnata dalla lode.

Testi

R. Pietrabissa “Biomateriali per Protesi e Organi Artificiali” Pàtron Editore;
M. Schiavello, L. Palmisano “Elementi di Chimica Organica” in “Fondamenti di Chimica” Cap. 20 Edises s.r.l. Editore
W.F. Smith “Esercizi di scienza e tecnologia dei materiali” McGraw-Hill

Altre Informazioni

Le slides come pure il materiale utilizzato a lezione per gli argomenti non contemplati in modo esaustivo nei libri di testo consigliati sono resi disponibili agli studenti.

credits unica.it | accessibilità Università degli Studi di Cagliari
C.F.: 80019600925 - P.I.: 00443370929
note legali | privacy

Nascondi la toolbar