Βιοϋλικά και Ιστομηχανική

Κωδικός Μαθήματος:

ΝΜΒ.504

Εξάμηνο:

Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών

Κατηγορία:

ΜΕΥ

Ώρες:

4+2

Μονάδες ECTS:

6

Σύνδεσμος στο eClass:

https://eclass.uniwa.gr/courses/201/

Σύνδεσμος στο eClass εργαστηρίου:

https://eclass.uniwa.gr/courses/200/


Περίγραμμα

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ  Ειδικού Υποβάθρου        
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:          
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ: ΕΛΛΗΝΙΚΑ & ΑΓΓΛΙΚΑ        
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS  ΝΑΙ        
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL) https://bme.uniwa.gr/course/biomaterials-and-tissue-engineering/        
               
(2)    ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ              
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.
       
Το μάθημα στοχεύει στην εισαγωγή στην επιστήμη των βιοϋλικών και ιστομηχανικής και τις σύγχρο-νες εφαρμογές τους. Τα μαθησιακά αποτελέσματα είναι:
• Κατανόηση των χαρακτηριστικών των βιοϋλικών και των απαραιτήτων προδιαγραφών τους για ιατρικές εφαρμογές με έμφαση σε θέματα βιοσυμβατότητας, τοξικότητας, και βιοασφά-λειας
• Κατανόηση των φυσικοχημικών, μηχανικών, και επιφανειακών ιδιοτήτων των βιοϋλικών
• Κατανόηση των μεθόδων κατασκευής και χαρακτηρισμού των βιοϋλικών
• Κατανόηση των συγχρόνων μεθόδων δημιουργίας βιουλικών για την υποστήριξη φυσιολογι-κών και βιολογικώ διαδικασιών
• Κατανόηση των αρχών της ιστομηχανικής και του διεπιστημονικού χαρακτήρα της καθώς και σχετικών θεμάτων βιοηθικής
• Κατανόηση των συγχρόνων μεθόδων ανάπτυξης βιολογικών υποκαταστάστων για την ανα-παραγωγή ιστών και οργάνων του σώματος
       
Γενικές Ικανότητες
Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
       
• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απα-ραίτητων τεχνολογιών
• Ατομική εργασία
• Ομαδική εργασία
• Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
• Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
• Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
       
               
(3)    ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ              
• Εισαγωγή στα πεδία των βιοϋλικών και της ιστομηχανικής
• Κρυσταλλικά και άμορφα υλικά, ατέλειες δομής υλικών
• Φυσικοχημικές ιδιότητες [θερμοχωρητικότητα, θερμική αγωγιμότητα, θερμική διαστολή, ηλεκτρική αντίσταση και αγωγιμότητα, διάβρωση (δυναμικά αναγωγής, ηλεκτροχημικό στοιχείο, εξίσωση του Nerst, ρυθμός διάβρωσης, είδη βιο-διάβρωσης)]
• Μηχανικές ιδιότητες [τάση, ελαστική και μόνιμη παραμόρφωση, δοκιμές μηχανικών ιδιοτήτων (εφελκυσμός, θλίψη, σκληρότητα Brinell/Rockwell/Vickers, έλαση, κρούση, λυγισμός, κόπωση)]
• Μεταλλικά βιοϋλικά και κράμματα, ιδιότητες και εφαρμογές
• Κεραμικά βιοϋλικά, ιδιότητες και εφαρμογές
• Πολυμερή βιοϋλικά, ιδιότητες και εφαρμογές
• Σύνθετα βιοϋλικά, ιδιότητες και εφαρμογές
• Προηγμένα βιοϋλικά [Metal-Organic Frameworks (MOF), Zeolitic Imidazolate Framewoks (ZIF), Graphene, Carbon Nanotubes, Λιπιδικά και Λιποπεπτιδικά Νανοσωματίδια], ιδιότητες και εφαρμογές
• Καινοτόμα βιοϋλικά για in vitro διαγνωστικά εργαλεία, στοχευμένες μοριακές και γονιδιακές θεραπείες, γονιδιακά εμβόλια και ανοσοθεραπείες
• Αλληλεπίδραση βιοϋλικού-βιολογικού συστήματος και (δι)επιφανειακές ιδιότητες
• Εισαγωγή στη δομή και μηχανική κυττάρων και ιστών
• Δομή και ιδιότητες ικριωμάτων για την ανάπτυξη και αναγέννηση ιστών και οργάνων
• Βασικές αρχές στη μηχανική βιο-διεργασιών και τη λειτουργία αντιδραστήρων
• Βιοαντιδραστήρες στην ιστομηχανική
       
               
(4) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ            
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.
Πρόσωπο με πρόσωπο στην πανεπιστημιακή αίθουσα.        
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Ηλεκτρονικές Παρουσιάσεις
Χρήση του eClass
Χρήση video προβολής
Χρήση Η/Υ και εξειδικευμένου λογισμικού 
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου        
Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.
Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης σύμφωνα με τις αρχές του ECTS
Διαλέξεις (4×13) 52        
Εργαστήριο (2×13) 26        
Αυτοτελής μελέτη 128        
           
           
           
           
Σύνολο Μαθήματος  180        

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Γλώσσα αξιολόγησης: Ελληνική ή Αγγλική.
Μέθοδος αξιολόγησης: Εργασίες επί των εργαστηριακών ασκήσεων και τελική εξέταση.
       
               
(5) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ              
• Temenoff, J.S., Mikos, A.G. Βιοϋλικά – Η διεπαφή μεταξύ της Επιστήμης των Υλικών και της Βιολογίας.  Utopia 2017.
• Callister, W.D. Jr., Rethwisch D.G. Επιστήμη και Τεχνολογία των Υλικών, Εκδόσεις Τζιόλα 2022.
• Atkins, P., de Paula, J., Keeler, J. Φυσικοχημεία, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης 2020.
• Principles of Tissue Engineering, Edited by: Lanza R., Langer R., Vacanti, J.P., Atala, A., 5th Ed., Elsevier 2020.