Biomateriais

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimento dos assuntos abordados nas unidades curriculares Bioquímica I, Biologia Geral, Fisiologia Geral, Química Geral, Química Orgânica, Introdução à Física e Laboratórios de Bioquímica I.

Métodos de Ensino

Como esta unidade curricular aborda áreas não leccionadas nos cursos de licenciatura do aluno típico, recorre-se à apresentação oral para as introduzir, utilizando auxiliares multimédia e permitindo a discussão interactiva de dificuldades que os alunos identifiquem. Fornecem-se resumos relativos à área dos materiais, elaborados pelo docente, e cópia de todas as figuras utilizadas na totalidade da unidade curricular, antes de serem utilizados em aula. Alguns dos assuntos tratados nesta unidade curricular são integrados num trabalho laboratorial e num pequeno trabalho escrito.

Resultados de Aprendizagem

Desenvolver competências no que respeita à utilização em seres humanos de materiais artificiais e naturais e de dispositivos biomédicos com eles preparados. Para isso, o aluno adquirirá conceitos relativos a:
1. Classes de materiais utilizados como biomateriais (polímeros, metais e cerâmicos), incluindo a sua preparação, propriedades, caracterização e modificação;
2. Principais efeitos do ambiente biológico sobre os biomateriais;
3. Principais reacções biológicas aos biomateriais e sua avaliação;
4. Principais estratégias desenvolvidas com vista à melhoria dos principais aspectos da biocompatibilidade de biomateriais;
5. Aplicações seleccionadas de biomateriais em Medicina.Serão, ainda, desenvolvidas competências relativas ao planeamento e execução de trabalho laboratorial, à análise,discussão e comunicação dos resultados obtidos,à pesquisa de informação científica e análise/síntese de conhecimentos,quer no âmbito do trabalho laboratorial,quer no âmbito de um pequeno trabalho escrito.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução aos biomateriais: aspetos da história e da ciência dos biomateriais

2. Classes de materiais utilizados como biomateriais

2.1. Preparação, características e caracterização de polímeros, metais e cerâmicos utilizados como biomateriais

2.2. Principais métodos de modificação da superfície de materiais

3. Biodegradação de biomateriais

4. Aspetos biomédicos dos biomateriais

4.1. Reações biológicas à introdução e presença de biomateriais

4.2. Adsorção/adesão de proteínas, células e bactérias a biomateriais e principais estratégias de minimização da adsorção/adesão e destruição (no caso das bactérias). Potenciação da adesão de células a biomateriais

4.3. Principais estratégias de minimização da ativação do sistema de complemento, da trombogenicidade e da calcificação de biomateriais

4.4. Esterilização

4.5. Avaliação dos diversos aspetos da biocompatibilidade e da hemocompatibilidade de biomateriais e de dispositivos médicos

5. Algumas aplicações de biomateriais em Medicina.

Métodos de Avaliação

Avaliação
Mini Testes: 10.0%
Trabalho de síntese: 15.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 25.0%
Exame: 50.0%

Bibliografia

1. B. D. Ratner, F. J. Schoen, A. S. Hoffman e J. E. Lemons (Eds.), Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine, 2^nd ed., Academic Press, Inc., San Diego (2004)

2. D. F. Williams, On the Nature of Biomaterials, Biomaterials, 30, 5897-5909 (2009)

3. D. F. Williams, On the Mechanisms of Biocompatibility, Biomaterials, 29, 2941-2953 (2009)

4. J. Black, Biological Performance of Materials, 4.ª ed., CRC Press - Taylor & Francis Group, Boca Raton (2006)

5. J. B. Park e R. S. Lakes, Biomaterials: An Introduction, 2.ª ed., Plenum Publishing Corporation, Nova Iorque (1992)

6. M. P. Stevens, Polymer Chemistry: An Introduction, 3.ª ed., Oxford University Press, Oxford (1999)

7. W. F. Smith (tradução de M. E. Rosa, M. A. Fortes, L. Guerra–Rosa e M. F. Vaz), Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, 3.ª Edição, McGraw–Hill, Lisboa (1998)

8. A. W. Adamson e A. P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces, 6.ª ed., John Wiley and Sons, Nova Iorque (1997)