Guía docente de Ingeniería e Instrumentación Biomédica (MB3/56/2/17)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/05/2022

Máster

Máster Universitario en Investigación Traslacional y Medicina Personalizada

Módulo

Módulo IV: Tecnología de Aplicación en Medicina Traslacional

Rama

Ciencias de la Salud

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Anual

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Francisco Jesús Gámiz Pérez
  • Alberto José Palma López
  • Guillermo Rus Carlborg

Tutorías

Francisco Jesús Gámiz Pérez

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Alberto José Palma López

Email
Anual
  • Lunes 9:00 a 12:00 (Etsiit: Planta 2 - Despacho 7)
  • Miercoles 9:00 a 12:00 (Etsiit: Planta 2 - Despacho 7)
  • Miércoles 9:00 a 12:00 (Etsiit: Planta 2 - Despacho 7)

Guillermo Rus Carlborg

Email
  • Tutorías 1º semestre
    • Miércoles 12:30 a 13:30 (Etsiccp Nº13)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 9:00 a 12:30 (Etsiccp Nº13)
    • Miércoles 12:30 a 13:30 (Etsiccp Nº13)
    • Jueves 9:00 a 12:30 (Etsiccp Nº13)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

- Conceptos básicos. Sistemas de medida. Instrumentos en práctica médica. Instrumentos laboratorio de investigación.

- Biomateriales: tipos, propiedades y sus aplicaciones en investigación traslacional. Diseño y selección de biomateriales.

- Electrodos y sensores aplicados en biomedicina. Medición de biopotenciales. Electrodos de ECG, electrodos para EMG y EEG. Microelectrodos.Transductores de temperatura.

- Biosensores: electroquímicos, gravimétricos, fotométricos.

- Sistemas biomicroelectromecánicos- Dispositivos lab-on-a-chip- Sistemas electroquirúrgicos para terapias médicas.

- Técnicas de diagnóstico no invasivas: ultrasonidos, bioimpedancia y técnicas ópticas.

- Instrumentación de análisis clínico (hemograma, análisis bioquímico e inmunológico).

- Tests rápidos de patógenos. 

- Bioreactores.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Ninguno.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá: los conceptos básicos de instrumentación biomédica y los distintos tipos de instrumentación disponibles con aplicación en ciencias de la salud. 

 

El alumno será capaz de: reconocer los avances en la instrumentación biomédica más relevantes para la investigación traslacional: biomateriales, biosensores, bioreactores.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

 

1 - Conceptos básicos

Sistemas de medida. Instrumentos en práctica médica. Instrumentos de laboratorio de investigación.

            

2 - Electrodos y sensores de aplicación en biomedicina.      

Medición de biopotenciales. Electrodos de ECG, electrodos para EMG y EEG. Microelectrodos.Transductores de temperatura. Biosensores: electroquímicos, gravimétricos, fotométricos

            

3 - Instrumentación de análisis clínico.         

Hemograma, análisis bioquímico e inmunológico

            

4 - Biomateriales         

Tipos, propiedades y sus aplicaciones en investigación traslacional. Diseño y selección de biomateriales

            

5 - Tests rápidos de patógenos          

 

6 - Técnicas de diagnóstico no invasivas      

Ultrasonidos, bioimpedancia y técnicas ópticas

            

7 - Biomecánica          

Revisión de conceptos básicos físicos (elasticidad, fuerzas y balance de éstas). Relación con el diagnóstico del estado del sistema muscular y esquelético basado en la evaluación de parámetros biomecánicos [1, 3].

            

8 - Ultrasonidos          

Principios físicos que rigen la propagación de ondas acústicas en medios materiales. Ultrasonidos. Diferentes transductores ultrasónicos son empleados en aplicaciones que abarcan la imagen intravascular, la medida del flujo sanguíneo y el transporte de nanopartículas, entre otras [2, 4, 5, 9].

            

9 - Bioreactores          

Estado del arte del diseño de bioreactores, incluyendo la tipología existente y sus distintas aplicaciones, destacando la ingeniería de tejidos (cartílago, hueso) y el control de las propiedades mecánicas de los cultivos [6, 7, 8].

            

Práctico

Tutoría de trabajos.

Propuestas de temas:   

            Sistemas biomicroelectromecánicos

            Dispositivos lab-on-a-chip

            Diagnóstico basado en parámetros biomecánicos

            Terapias celulares por ultrasonidos

            Cirugía por ultrasonidos

            Bioimpresión

            Prototipado de biorreactores

            Sistemas electroquirúrgicos para terapias médicas

            

Exposición pública de trabajos          

Bibliografía

Bibliografía fundamental

[1] Enderle, Bronzino (2011). Introduction to Biomedical Engineering. Elsevier.

[2] Cobold (2006). Foundations of Biomedical Ultrasound. Oxford University Press.

[3] Fung, Y. C., & Chien, S. (2001). Introduction to bioengineering (Vol. 2). World Scientific.

[4] Repacholi, M. H., & Benwell, D. A. (2012). Essentials of medical ultrasound: a practical introduction to the principles, techniques, and biomedical applications. Springer Science & Business Media.

[5] Kundu, T. (Ed.). (2012). Ultrasonic and Electromagnetic NDE for Structure and Material Characterization: Engineering and Biomedical Applications. CRC Press.

[6] Martin, I., Wendt, D., & Heberer, M. (2004). The role of bioreactors in tissue engineering. TRENDS in Biotechnology, 22(2), 80-86.

[7] Lanza, R., Langer, R., & Vacanti, J. P. (Eds.). (2011). Principles of tissue engineering. Academic press.

[8] Rauh, J., Milan, F., Günther, K. P., & Stiehler, M. (2011). Bioreactor systems for bone tissue engineering. Tissue Engineering Part B: Reviews, 17(4), 263-280.

[9] Zhou, Q., Lam, K. H., Zheng, H., Qiu, W., & Shung, K. K. (2014). Piezoelectric single crystal ultrasonic transducers for biomedical applications. Progress in materials science, 66, 87-111.

[10] Webster J.G. (2009) Medical Instrumentation: Applications and design. John Wiley & Sons

 

Enlaces recomendados

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Código

Ponderación Mínima

Ponderación Máxima

E2

20

60

E4

40

80

E2.           Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo)

E4.           Presentación y discusión de casos prácticos. Exposiciones

Evaluación Extraordinaria

Actividades Formativas:

Código

Horas

Presencialidad %

AF1

10

50%

AF2

10

50%

AF6

5

100%

AF7

50

0%

 

AF1         Clases teóricas magistrales

AF2         Seminarios, talleres, conferencias, mesas redonda

AF6         Exposición y debate de trabajos

AF7         Estudio y trabajo autónomo

Evaluación única final

Valoración final de informes, trabajos, proyectos acordado con el profesor.

Información adicional