Plano de Ensino Curso 1604 Física 1605B Bacharelado em Física dos Materiais Ênfase Identificação Disciplina 0004264 - Biomateriais Docente(s) Carlos Roberto Grandini Unidade Faculdade de Ciências Departamento Departamento de Física Créditos Carga Horária Seriação Ideal 4 60 5 Pré-Requisito Co-Requisito
Objetivos Geral A disciplina tem por objetivo fornecer aos estudantes os conceitos fundamentais sobre os diversos tipos de materiais que são utilizados na área biomédica. São ainda abordados aspetos como as características estruturais e superficiais dos biomateriais, a sua interação com os tecidos vivos, os aspetos éticos e regulamentares dos dispositivos médico e as suas aplicações clínicas. Específicos Ao final do curso o estudante deverá estar preparado para: 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; Conhecer a legislação, regulamentos e normas em vigor associado ao desenvolvimento de um novo biomaterial e à sua colocação no mercado. Conteúdo 1. Conceitos Básicos de Biomateriais 1.1. Histórico; 1.2. Definições. 2. O Mercado dos Biomateriais 2.1. Tendências gerais na utilização de materiais em medicina. 3. Classes de Materiais Usados na Área Biomédica 3.1. Metais; 3.2. Cerâmicas; 3.3. Polímeros; 3.4. Compósitos; 3.5. Filmes e Recobrimentos; 3.6. Materiais Naturais. 4. Classificação dos Biomateriais quanto à Resposta Biológica 4.1. Bioinerte; 4.2. Bioativo; 4.3. Bioreativo. 5. Degradação de Biomateriais em Meio Biológico 5.1. Mecanismos de Degradação; 5.2. Esquemas de Degradação. 6. Tratamentos de superfície 6.1. Técnicas de Recobrimento; 6.2. Técnicas de Modificação Superficial; 6.2.1. Tratamento por plasma; 6.2.2. Implantação Iônica;
6.2.3. Revestimentos eletrolíticos e revestimentos orgânicos/poliméricos; 6.3. Recobrimento em vidros bioativos; 6.4. Recobrimento de fosfato de cálcio. 7. Nanoestruturas e Nanotecnologia 7.1. Nanomateriais; 7.2. Nanometalicos; 7.3. Nanocerâmicos; 7.4. Nanotubos; 7.5. Recobrimentos nanoestruturados resistentes ao desgaste; 7.6. Nanocompositos. 8. Caracterização de Biomateriais 8.1. Caracterização química; 8.2. Caracterização estrutural; 8.3. Caracterização microestrutural; 8.4. Caracterização mecânica; 8.5. Caracterização eletroquímica; 8.6. Caracterização superficial; 8.7. Caracterização biológica. 9. Aspectos Práticos no Uso de Biomateriais 9.1. Parâmetros para a seleção de um biomaterial; 9.2. Requisitos de um biomaterial; 9.3. Desenvolvimento de um dispositivo médico; 9.2. Esterilização de implantes. 10. Regulamentação e Ética 10.1. Normatização nacional; 10.2. Normatização internacional; 10.3. Bioética; 10.4. Ética e o uso de animais em experiências de laboratório; 10.5. Alternativas ao uso de animais. 11. Aplicações de Biomateriais 11.1. Biomateriais para aplicações ortopédicas; 11.2. Biomateriais para aplicações odontológicas; 11.3. Biomateriais para aplicações cardiovascular e oftálmica; 11.4. Biomateriais para biosensores; 11.5. Biomateriais para liberação controlada de fármacos. Metodologia Aulas expositivas e seminários Bibliografia
Bibliografia Básica: 1. RATNER, B.; HOFFMAN, A.; SCHOEN, F.; LEMONS, J. Biomaterials Science. An Introduction to Materials in Medicine. 3 rd. Edition, Amsterdan: Elsevier, 2012. 2. PARK, J.B., LAKES, R.S. Biomaterials. An Introduction. 3 rd. Edition, New York: Plenum Press, 2007. 3. RAMAKRISHNA, S.; RAMALINGAM, M.; SAMPATH KUMAR, T.S.; SOBOYEJO, W.O. Biomaterials: A Nano Approach, London: CRC Press, 2010. 4. BLACK, J. Biological Performance of Materials: Fundamentals of Biocompatibility, 4 th. Edition, London: CRC Press, 2005. 5. ONG, K.L.; LOVALD, S.; BLACK, J. Orthopaedic Biomaterials in Research and Practice, 2 nd. Edition, London: CRC Press, 2014. 6. OREFICE, R.L.; PEREIRA, M.M.; MANSUR, H.S., Biomateriais: Fundamentos e Aplicações, Belo Horizonte: Cultura Médica, 2005. Bibliografia Complementar: 1. HOLLINGER. J.O. An Introduction to Biomaterials, 2 nd Edition, London: CRC Press, 2011. 2. WONG, J.Y.; BRONZINO, J.D. Biomaterials, London: John Willey, 2007. 3. BLACK, J. Biological Performance of Materials: Fundamentals of Biocompatibility, 4 th. Edition, London: CRC Press, 2005. 4. SILVER, F.H.; CHRISTIANSEN, D.L., Biomaterials Science and Biocompatability, Springer-Verlag, 1999. 5. KING, P.H., FRIES, R.C.; JOHNSON, A.T. Design of Biomedical Devices and Systems, 3 rd. Edition, Boca Raton: CRC Press, 2014. 6. HENCH L.L.; JONES, J.R., Biomaterials, Artificial Organs and Tissue Engineering, Boca Raton: CRC Press, 2005. 7. HELSEN, J.A., Metals as Biomaterials, New York: John Wiley and Sons,1998. 8. HENCH L.L An Introduction to Bioceramics, London: Imperial College Press, 2013. 9. DUMITRIU, S.; POPA, V. Polymeric Biomaterials Vol. 1: Structure and Function, 3 rd. Edition, Boca Raton: CRC Press, 2013. 10. ASKELAND, D.R.; FULAY, P.P.; WRIGHT, W.J. The Science and Engineering of Materials, 6 th. Edition, Stanford: Cengage Learning, 2011. 11. SHACKELFORD, J.F. Introduction to Materials Science for Engineers, 7 th. Edition, New York: Prentice Hall, 2009. Critérios de avaliação da aprendizagem Média de 2 provas (MP); 1 Seminário (MS); A prova substitutiva, se realizada, substitui a menor nota, independente de ser maior ou menor que a anterior. Média (M): 0,8*MP + 0,2*MS Abaixo de 4,9 Reprovado A Média Final do Semestre (MF S ) será composta de provas e trabalhos Da Recuperação RESOLUÇÃO UNESP Nº 75, DE 23 DE SETEMBRO DE 2016.
Artigo 12 - Ao aluno matriculado regularmente em disciplina semestral ou anual deverá ser concedida a oportunidade de recuperação durante o desenvolvimento da disciplina, inserida no processo de ensino e de avaliação. Proposta: será implantada em 2018 Exame Final RESOLUÇÃO UNESP Nº 76, DE 23 DE SETEMBRO DE 2016. Artigo 81 - Ao aluno reprovado por não ter atingido a nota mínima será concedida a oportunidade de um único exame final RESOLUÇÃO UNESP Nº 75, DE 23 DE SETEMBRO DE 2016. Parágrafo único - No caso da realização do exame previsto ao artigo 81 do Regimento Geral, a nota final será dada pela média aritmética simples entre a média do período regular e a nota do exame. O exame final obrigatório, conforme o artigo 81 do Regime Geral, será oferecido ao estudante que não tenha alcançado a nota 5,0 ao final da avaliação realizada no decorrer do semestre. Uma vez aplicando-se o exame, a nota final do aluno (NF) será obtida pela expressão: Onde: MFs é a média final do semestre EF é a nota do exame final NF = MFs + EF 2 A nota final (NF) tem que ser igual ou maior que cinco para que o aluno seja aprovado na disciplina. Ementa (Tópicos que caracterizam as unidades do programa de ensino) 1. Conceitos Básicos em Biomateriais. 2. O Mercado dos Biomateriais. 3. Classes de Materiais Usados na Área Biomédica. 4. Classificação dos Biomateriais quanto à Resposta Biológica. 5. Degradação de Biomateriais no Meio Biológico. 6. Tratamentos de superfície. 7. Nanoestruturas e Nanotecnologia. 8. Caracterização de Biomateriais. 9. Aspectos Práticos no Uso de Biomateriais. 10. Regulamentação e Ética. 11. Aplicações de Biomateriais. Aprovação Conselho Curso Cons. Departamental Congregação