Última actualización: 12/02/2024


Curso Académico: 2023/2024

Aplicaciones biomédicas de la nanotecnología
(18329)
Grado en Ingeniería Física (Plan: 434 - Estudio: 363)


Coordinador/a: MUÑOZ BARRUTIA, MARIA ARRATE

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Bioingeniería

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Se recomienda haber superado: - Ciencia e ingeniería de los materiales - Instrumentación y medida - Nanoelectrónica y Nanofotónica
Objetivos
A través de las charlas, revisión de artículos y prácticas los estudiantes adquirirán los principios básicos de la nanotecnología aplicada a problemas biomédicos. El curso versará sobre el diseño de dispositivos basados en nanotecnologías y la preparación de nanoparticulas. También se abordará la aplicación clínica de estas tecnologías en diagnóstico (incluyendo imagen) y terapia, y su uso en aplicaciones biomedicas. Los estudiantes se familiarizarán con las principales técnicas para la síntesis, caracterización y biofuncionalización de los nanomateriales más comunes y su uso en dispositivos biomédicos como agentes de contraste o terapia.
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. CG2. Aprender nuevos métodos y tecnologías a partir de conocimientos básicos científicos y técnicos, y tener versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. CG3. Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, y comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética, social y profesional de la actividad de ingeniero. Capacidad de liderazgo, innovación y espíritu emprendedor. CG4. Resolver problemas matemáticos, físicos, químicos, biológicos y tecnológicos que puedan plantearse en el marco de las aplicaciones de las tecnologías cuánticas, la nanotecnología, la biología, la micro- y nano-electrónica y la fotónica en diversos campos de la ingeniería. CG5. Utilizar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la definición, planteamiento y resolución de problemas en el marco del ejercicio de su profesión. CG6. Desarrollar nuevos productos y servicios basados en el uso y la explotación de las nuevas tecnologías relacionadas con la ingeniería física. CG7. Abordar posteriores estudios especializados, tanto en física como en las diversas ramas de la ingeniería. CE11. Analizar los sistemas biológicos como sistemas complejos, conocer los conceptos de la biología sintética y aplicar los últimos desarrollos en biomateriales y las técnicas de biofabricación, incluyendo técnicas de bioimpresión. CT1. Trabajar en equipos de carácter multidisciplinar e internacional así como organizar y planificar el trabajo tomando las decisiones correctas basadas en la información disponible, reuniendo e interpretando datos relevantes para emitir juicios y pensamiento crítico dentro del área de estudio. RA1. Haber adquirido conocimientos y demostrado una comprensión profunda de los principios básicos, tanto teóricos como prácticos, así como de la metodología de trabajo en los campos de las ciencias y la tecnología, con profundidad suficiente como para poder desenvolverse con soltura en los mismos. RA2. Poder, mediante argumentos, estrategias o procedimientos desarrollados por ellos mismos, aplicar sus conocimientos y capacidades a la resolución de problemas tecnológicos complejos que requieran del uso de ideas creativas e innovadoras. RA3. Tener la capacidad de buscar, recopilar e interpretar datos e informaciones relevantes sobre las que poder fundamentar sus conclusiones incluyendo, cuando sea preciso y pertinente, la reflexión sobre asuntos de índole social, científica o ética en el ámbito de su campo de estudio. RA4. Ser capaces de desenvolverse en situaciones complejas o que requieran el desarrollo de nuevas soluciones tanto en el ámbito académico como laboral o profesional dentro de su campo de estudio. RA6. Ser capaces de identificar sus propias carencias y necesidades formativas en su campo de especialidad y entorno laboral-profesional y de planificar y organizar su propio aprendizaje con un alto grado de autonomía en cualquier situación.
Descripción de contenidos: Programa
1.- Introducción a la nanotecnología 2.- Técnicas e instrumentos para caracterizar en la nanoescala 3.- Nanosensores para aplicaciones clínicas 4.- Nanodispositivos para la toma de imagen 5.- Nanodispositivos para manipular células y biomoléculas 6.- Nanopartículas para dispensar fármacos y genes 7.- Modificación y funcionalización de nanopartículas para el diagnóstico y la terapia 8.- Seguridad y toxicidad de los nanosistemas Prácticas Los días de prácticas se fijarán al comienzo de curso. Las practicas tratarán sobre preparación de liposomas, síntesis de nanopartículas de oro, diseño y caracterización de sensores basados en diferentes nanotecnologías, e instrumentación electrónica para nanotecnología.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Cada sección del programa se dividirá en charlas y en sesiones prácticas o seminarios. La metodología de enseñanza se basa en clases magistrales que introducen los conceptos fundamentales, seminarios en los que se ilustran con detalle alguno ejemplos, y sesiones prácticas en el laboratorio. Los estudiantes están obligados a leer la documentación asignada antes de las conferencias y seminarios. Las conferencias serán utilizadas para destacar y aclarar algunos puntos difíciles o interesantes de la lección correspondiente. Los seminarios estarán dedicados principalmente a la discusión interactiva con los estudiantes y para realizar exámenes parciales. El regimen de tutorias se publicará en Aula Global.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • BS Murty, P Shankar, B Raj, BB Rath, J Murday. Textbook of Nanocience and Nanotechnology. Springer University Press. 2013
  • C. Sharma. Drug Delivery Nanosystems for Biomedical Applications. Elsevier. 2014
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • A. Offenhäusser, R. Rinaldi (Editors). Nanobioelectronics - for Electronics, Biology and Medicine. Nanostructure Science and Technology Series, Springer. 2009
  • A. P. Lee, L. James Lee (Editors). Biological and Biomedical Nanotechnology. Volume I, Biological and Biomedical Nanotechnology. Springer. 2006
  • Kevin C. Honeychurch (Editors). Nanosensors for Chemical and Biological Applications: Sensing with Nanotubes, Nanowires and Nanoparticles. Woodhead Publishing. 2014
  • Mauro Ferrari, Ph.D., Editor-in-Chief.. BioMEMS and Biomedical Nanotechnology. Vol. 1 Biological and Biomedical Nanotechnology. Springer. 2006
  • Paras N Prasad. Introduction to Nanomedicine and Nanobioengineering: Transforming Healthcare with Nanotechnology. John Wiley and Sons. 2012
  • Vijay K. Varadan,LinFeng Chen,Jining Xie. Nanomedicine: Design and Applications of Magnetic Nanomaterials, Nanosensors. John Wiley and Sons. 2008
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.