Ciência e Engenharia de Biomateriais

Código:

L.BIO046

Sigla:

CEB

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Bioengenharia Molecular

Ocorrência: 2023/2024 - 2S (de 05-02-2024 a 24-05-2024)

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Biologia Molecular
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.BIO	30	Plano Oficial do ano letivo	3	-	6	65	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Fornecer os princípios fundamentais em Ciência e Engenharia de Biomateriais e o estado da arte das principais estratégias para o desenvolvimento de biomateriais para as mais relevantes aplicações médicas. Compreender de que forma a composição, estrutura e função da matriz extracelular podem ser utilizadas como fonte de inspiração para o desenvolvimento de biomateriais biomiméticos.

Resultados de aprendizagem e competências

1. Discutir a importância dos biomateriais em saúde


2. Seleccionar os biomateriais mais adequados a cada aplicação


3. Relacionar os métodos de processamento com as propriedades dos biomateriais


4. Explicar as propriedades dos biomateriais, seu processamento e aplicações


5. Discutir estratégias de preparação e caracterização de biomateriais

Objetivos específicos de aprendizagem:

• 1A. Definir o que é um biomaterial        


• 1B. Identificar os requisitos que qualificam um biomaterial


• 1C. Exemplificar aplicações dos biomateriais


• 2A. Enumerar as diferentes classes de biomateriais


• 2B. Identificar as características de cada classe de biomateriais      


• 2C. Identificar de que forma as características dos biomateriais determinam a sua aplicação


• 3A. Listar métodos de processamento de biomateriais        


• 3B. Identificar o método de processamento mais adequado a cada classe de biomateriais


• 3C. Identificar vantagens e limitações de cada método de processamento


• 4A. Usando casos de estudo, identificar os requisitos funcionais dos biomateriais


• 4B. Selecionar o(s) biomateriais mais adequados para uma aplicação específica  


• 4C. Identificar os requisitos da aplicação de biomateriais com a técnica de processamento mais adequada


• 5A. Usando o conhecimento das aulas PL, exemplificar métodos de preparação e caracterização de biomateriais

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Introdução, fundamentos e evolução dos biomateriais


2. Biomateriais metálicos


3. Biomateriais cerâmicos


4. Biomateriais poliméricos


5. Hidrogéis: design e síntese


6. Matriz extracelular e biomateriais bioinspirados


7. Processamento de biomateriais I: Processos convencionais


8. Processamento de biomateriais II: Biofabricação e Bioimpressão 3D


9. Biomateriais para regeneração de órgãos e modelos 3D in vitro

Bibliografia Obrigatória

William R. Wagner, Shelly E. Sakiyama-Elbert, Guigen Zhang, Michael J. Yaszemski. ; Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine (Fourth Edition), Academic Press, 2020. ISBN: 9780128161371
Mauli Agrawal, Joo L. Ong, Mark R. Appleford, Gopinath Mani; Introduction to Biomaterials Basic Theory with Engineering Applications, Cambridge University Press, 2014. ISBN: 9780521116909

Bibliografia Complementar

David Williams, Xingdong Zhang; Definitions of Biomaterials for the Twenty-First Century, Elsevier, 2019. ISBN: 9780128182918
Anthony Atala, James J. Yoo; Essentials of 3D Biofabrication and Translation, Academic Press, 2015. ISBN: 9780128009727
Lucy Di Silvio; Cellular Response to Biomaterials, Woodhead Publishing, 2009. ISBN: 9781845693589

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1. Aulas de exposição e discussão de conceitos fundamentais de biomateriais e seu design, processamento, caracterização e aplicação.


2. Trabalho de grupo a desenvolver pelos estudantes durante o semestre. Cada grupo irá abordar a utilização de um biomaterial específico em aplicações biomédicas.


3. Componente laboratorial envolvendo a realização de experiências relevantes utilizando biomateriais.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de biomateriais

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Trabalho laboratorial	25,00
Trabalho escrito	10,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	73,00
Frequência das aulas	39,00
Trabalho laboratorial	26,00
Trabalho escrito	24,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Frequência de aulas PL (≥ 75%).

Classificação da componente PL ≥ 9,5.

Classificação mínima de exame para obtenção de aprovação à UC ≥ 9,5.

Fórmula de cálculo da classificação final

Exame Final (65%) + Aulas Laboratoriais (25%) + Trabalho de grupo (10%)

Melhoria de classificação

A classificação da componente TP é passível de melhoria em exame.