Biomateriais

Código:

L.EMAT027

Sigla:

B

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciência e Tecnologia de Materiais

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia de Materiais

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EMAT	41	Plano Oficial do ano letivo 2021	3	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Justificação:

Os biomateriais têm vindo a sofrer uma enorme expansão e começam a ser utilizados em inúmeras aplicações clínicas, para reparar, reconstruir, substituir ou mesmo regenerar zonas lesadas do organismo. Esta expansão está fortemente associada aos avanços tecnológicos da medicina reconstrutiva e regenerativa e ao aumento exponencial da esperança de vida média nas sociedades modernas. A ciência dos biomateriais é uma área interdisciplinar, sendo o ramo de Engenharia de Materiais de primordial importância para o desenvolvimento de novos biomateriais utilizando tecnologias inovadoras.

Objetivos:

A disciplina tem por objetivo fornecer aos alunos os conceitos fundamentais sobre os diversos tipos de materiais que são usados em medicina. São ainda abordados aspetos como as características estruturais e superficiais dos biomateriais, a sua interação com os tecidos envolventes e as suas aplicações clínicas. Para a frequência da disciplina é necessário que os alunos possuam previamente conhecimentos sólidos sobre ciência e engenharia de materiais.

 

Resultados de aprendizagem e competências

Competências específicas:
- Selecionar e manipular materiais para uma determinada aplicação no corpo humano
- Avaliar o desempenho dos materiais baseado no conhecimento científico da sua composição, estrutura e propriedades;
- Conhecer as limitações dos biomateriais e as características que podem condicionar alterações no decurso do tempo;
- Reconhecer e compreender as razões de um insucesso clínico dos biomateriais;
- Avaliar de forma crítica as características de novos materiais apresentados pela indústria produtora, pelos institutos de normalização ou referidos em revistas científicas;

Competências gerais:
- Competência em análise e síntese;
- Competência para resolver problemas;
- Competência em aprendizagem autónoma;
- Conhecimento de línguas estrangeiras;
- Competências para comunicar com pessoas que não são especialistas na área;
- Iniciativa e espírito empreendedor.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

- Princípios fundamentais dos Biomateriais. A evolução dos biomateriais e dispositivos médicos implantáveis. Biomateriais degradáveis e não-degradáveis. Aplicações clínicas e complicações. Aplicações médicas na reparação, substituição e regeneração de tecidos.

- Biomateriais metálicos. Biocerâmicos e Biovidros e cimentos de base cerâmica. Biopolímeros sintéticos e biodegradáveis. Polímeros naturais. Degradação dos biomateriais: mecanismos; os prós e os contras da degradação.

- Desinfeção e esterilização de dispositivos médicos.

- Avaliação da Biocompatibilidade.

- Biomateriais para contacto com o sangue.

- Estratégias para tratamento/prevenção de infeções associadas à utilização de dispositivos médicos.

- Tecnologia organ-on-a-chip.

Bibliografia Obrigatória

Ratner, Buddy D. 340; Biomaterials science. ISBN: 0-12-582463-7
Nandyala Sooraj Hussein, José Domingos Santos; Biomaterials for Bone Regenerative Medicine, Trans Tech Publications, 2010. ISBN: ISBN 0-87849-153-8
Degradation Rate of Bioresorbable Materials, Woodhead Publishing Ltd, 2008 (http://www.researchandmarkets.com/product/661c3e/degradation_rate_of_bioresorbable_materials)
Wujing Xian; A Laboratory Course in Biomaterials, CRC Press, 2009. ISBN: 978-1-4200-7582-3
http://www.biomaterialsvideos.org/videos

Bibliografia Complementar

ISO Standard; ISO 10993-7 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 7: ETHYLENE OXIDE STERILIZATION RESIDUALS
ISO Standard; ISO 10993-4 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 4: SELECTION OF TESTS FOR INTERACTIONS WITH BLOOD
ISO Standard; ISO 10993-6 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 6: TESTS FOR LOCAL EFFECTS AFTER IMPLANTATION
ISO Standard; ISO 10993-5 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 5: TESTS FOR IN VITRO CYTOTOXICITY
ISO Standard; ISO 10993-9 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 9: FRAMEWORK FOR IDENTIFICATION AND QUANTIFICATION OF POTENTIAL DEGRADATION PRODUCTS
ISO Standard; ISO 10993-13:2010 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 13: IDENTIFICATION AND QUANTIFICATION OF DEGRADATION PRODUCTS FROM POLYMERIC MEDICAL DEVICES
ISO Standard; ISO 10993-14 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 14: IDENTIFICATION AND QUANTIFICATION OF DEGRADATION PRODUCTS FROM CERAMICS
ISO Standard; ISO 10993-2 BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES — PART 2: ANIMAL WELFARE REQUIREMENTS

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

É fortemente incentivada a participação dos alunos, sendo frequente que eles sejam questionados durante a exposição dos temas, de tal forma que possam ser agentes do seu próprio processo de formação. Os primeiros minutos de cada aula são dedicados à discussão dos temas apresentados na aula anterior. Os temas são apresentados através da projeção de slides, os quais são disponibilizados aos alunos, e, sempre que possível, refletem exemplos práticos de aplicação dos Biomateriais. Na lecionação de alguns temas são convidados cirurgiões de elevada craveira científica que aplicam biomateriais em diversas áreas da medicina e cirurgia. Nas aulas laboratoriais serão fabricados, e caracterizados, alguns scaffolds poliméricos e cerâmicos.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	20,00
Trabalho laboratorial	20,00
Exame	60,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	110,00
Frequência das aulas	52,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

É condição de frequência a presença em 75% das aulas Laboratoriais (PL).

Fórmula de cálculo da classificação final

A Avaliação é distribuída com exame final.

A avaliação da componente TP é constituída pelas seguintes componentes: 3 avaliações escritas ao longo do semestre, para análise e discussão de publicações científicas, e realização de um exame final escrito.

A componente PL é avaliada através da realização de um poster referente aos trabalhos realizados ao longo do semestre e de um exame escrito no final das aulas práticas laboratoriais.

Nota final: 0,20* Nota PL + 0,80* Nota TP (Notas TP e PL arredondadas à unidade)

Nota TP = 0,25 * Nota Média da Avaliação Contínua (AC) + 0,75* Nota Exame escrito (Ex)

Nota média da avaliação contínua = (AC1+AC2+AC3)/3 (valores ACi arredondados à décima)

 

Nota PL = 0,20 *(nota do poster) + 0,80 * exame escrito final

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Através da realização de um exame final e da frequência das aulas laboratoriais. A fórmula de cálculo da classificação final é a mesma de um estudante normal.

 

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação será obtida através de um exame teórico, sendo contabilizando para a nota final a nota da componente PL.