Especialización en Implantes Biomédicos y Dispositivos In Vivo

Módulo 1. Biomecánica

1.1. Biomecánica

1.1.1. Biomecánica
1.1.2. Análisis cualitativo y cuantitativo

1.2. Mecánica básica

1.2.1. Mecanismos funcionales
1.2.2. Unidades básicas
1.2.3. Los nueve fundamentos de la biomecánica

1.3. Fundamentos mecánicos. Cinemática lineal y angular

1.3.1. Movimiento lineal
1.3.2. Movimiento relativo
1.3.3. Movimiento angular

1.4. Fundamentos mecánicos. Cinética lineal

1.4.1. Leyes de Newton
1.4.2. Principio de inercia
1.4.3. Energía y trabajo
1.4.4. Análisis de los ángulos de esfuerzo

1.5. Fundamentos mecánicos. Cinética angular

1.5.1. Par de fuerza
1.5.2. Momento angular
1.5.3. Ángulos de Newton
1.5.4. Equilibrio y gravedad

1.6. Mecánica de fluidos

1.6.1. El fluido
1.6.2. Flujos

1.6.2.1. Flujo laminar
1.6.2.2. Flujo turbulento
1.6.2.3. Presión-velocidad: el efecto Venturi

1.6.3. Fuerzas en los fluidos

1.7. La Anatomía humana: limitaciones

1.7.1. Anatomía humana
1.7.2. Músculos: tensión activa y pasiva
1.7.3. Rango de movilidad
1.7.4. Principios de movilidad-fuerza
1.7.5. Limitaciones en el análisis

1.8. Mecanismos del sistema motriz. Mecánicas de los huesos, músculo-tendón y ligamentos

1.8.1. Funcionamiento de los tejidos
1.8.2. Biomecánica de los huesos
1.8.3. Biomecánica de la unidad músculo-tendón
1.8.4. Biomecánica de los ligamentos

1.9. Mecanismos del Sistema Motriz. Mecánicas de los músculos

1.9.1. Características mecánicas de los músculos

1.9.1.1. Relación fuerza-velocidad
1.9.1.2. Relación fuerza-distancia
1.9.1.3. Relación fuerza-tiempo
1.9.1.4. Ciclos tracción-compresión
1.9.1.5. Control neuromuscular
1.9.1.6. La columna y la espina dorsal

1.10. Mecánica de los biofluidos

1.10.1. Mecánica de los biofluidos

1.10.1.1. Transporte, estrés y presión
1.10.1.2. El sistema circulatorio
1.10.1.3. Características de la sangre

1.10.2. Problemas generales de Biomecánica

1.10.2.1. Problemas en sistemas mecánicos no lineales
1.10.2.2. Problemas en biofluídica
1.10.2.3. Problemas sólido-líquido

Módulo 2. Biomateriales en Ingeniería Biomédica

2.1. Biomateriales

2.1.1. Los biomateriales
2.1.2. Tipos de biomateriales y aplicaciones
2.1.3. Selección de biomateriales

2.2. Biomateriales metálicos

2.2.1. Tipos de biomateriales metálicos
2.2.2. Propiedades y retos actuales
2.2.3. Aplicaciones

2.3. Biomateriales cerámicos

2.3.1. Tipos de biomateriales cerámicos
2.3.2. Propiedades y retos actuales
2.3.3. Aplicaciones

2.4. Biomateriales poliméricos naturales

2.4.1. Interacción de las células con su entorno
2.4.2. Tipos de biomateriales de origen biológico
2.4.3. Aplicaciones

2.5. Biomateriales poliméricos sintéticos: comportamiento in vivo

2.5.1. Respuesta biológica a un cuerpo extraño (FBR)
2.5.2. Comportamiento in vivo de los biomateriales
2.5.3. Biodegradación de polímeros. Hidrólisis

2.5.3.1. Mecanismos de biodegradación
2.5.3.2. Degradación por difusión y erosión
2.5.3.3. Tasa de hidrólisis

2.5.4. Aplicaciones específicas

2.6. Biomateriales poliméricos sintéticos: hidrogeles

2.6.1. Los hidrogeles
2.6.2. Clasificación de hidrogeles
2.6.3. Propiedades de los hidrogeles
2.6.4. Síntesis de hidrogeles

2.6.4.1. Reticulación física
2.6.4.2. Reticulación enzimática
2.6.4.3. Reticulación física

2.6.5. Estructura e hinchazón de hidrogeles
2.6.6. Aplicaciones específicas

2.7. Biomateriales avanzados: materiales inteligentes

2.7.1. Materiales con memoria de forma
2.7.2. Hidrogeles inteligentes

2.7.2.1. Hidrogeles termo-responsivos
2.7.2.2. Hidrogeles sensibles al PH
2.7.2.3. Hidrogeles actuados eléctricamente

2.7.3. Materiales electroactivos

2.8. Biomateriales avanzados: nanomateriales

2.8.1. Propiedades
2.8.2. Aplicaciones biomédicas

2.8.2.1. Imágenes biomédicas
2.8.2.2. Revestimientos
2.8.2.3. Ligandos focalizados
2.8.2.4. Conexiones sensibles a estímulos
2.8.2.5. Biomarcadores

2.9. Aplicaciones específicas: Neuroingeniería

2.9.1. El sistema nervioso
2.9.2. Nuevos enfoques hacia biomateriales estándar

2.9.2.1. Biomateriales blandos
2.9.2.2. Materiales bioabsorbibles
2.9.2.3. Materiales implantables

2.9.3. Biomateriales emergentes. Interacción tisular

2.10. Aplicaciones Específicas: micromáquinas biomédicas

2.10.1. Micronadadores artificiales
2.10.2. Microactuadores contráctiles
2.10.3. Manipulación a pequeña escala
2.10.4. Máquinas biológicas

Módulo 3. Tecnologías biomédicas: biodispositivos y biosensores

3.1. Dispositivos médicos

3.1.1. Metodología de desarrollo del producto
3.1.2. Innovación y creatividad
3.1.3. Tecnologías CAD

3.2. Nanotecnología

3.2.1. Nanotecnología médica
3.2.2. Materiales nano-estructurados
3.2.3. Ingeniería nano-biomédica

3.3. Micro y nanofabricación

3.3.1. Diseño de micro y nano productos
3.3.2. Técnicas
3.3.3. Herramientas para la fabricación

3.4. Prototipos

3.4.1. Fabricación aditiva
3.4.2. Prototipado rápido
3.4.3. Clasificación
3.4.4. Aplicaciones
3.4.5. Casos de estudio
3.4.6. Conclusiones

3.5. Dispositivos diagnósticos y quirúrgicos

3.5.1. Desarrollo de métodos diagnósticos
3.5.2. Planificación quirúrgica
3.5.3. Biomodelos e instrumental fabricados mediante impresión 3D
3.5.4. Cirugía asistida mediante dispositivos

3.6. Dispositivos biomecánicos

3.6.1. Protésicos
3.6.2. Materiales inteligentes
3.6.3. Ortésicos

3.7. Biosensores

3.7.1. El Biosensor
3.7.2. Sensado y transducción
3.7.3. Instrumentación médica para biosensores

3.8. Tipología de los bio-sensores (I): sensores ópticos

3.8.1. Reflectometría
3.8.2. Interferometría y polarimetría
3.8.3. Campo evanescente
3.8.4. Sondas y guías de fibra óptica

3.9. Tipología de los bio-sensores (II): sensores físicos, electroquímicos y acústicos

3.9.1. Sensores físicos
3.9.2. Sensores electroquímicos
3.9.3. Sensores acústicos

3.10. Sistemas integrados

3.10.1. Lab-on-a-chip
3.10.2. Microfluídica
3.10.3. Aplicaciones médicas

Módulo 4. Ingeniería Tisular

4.1. Histología

4.1.1. Organización celular en estructuras superiores: tejidos y órganos
4.1.2. Ciclo celular: regeneración de tejidos
4.1.3. Regulación: interacción con la matriz extracelular
4.1.4. Importancia de la histología en la Ingeniería de Tejidos

4.2. Ingeniería tisular

4.2.1. La ingeniería tisular
4.2.2. Andamios

4.2.2.1. Propiedades
4.2.2.2. El andamio ideal

4.2.3. Biomateriales para la ingeniería de tejidos
4.2.4. Moléculas bioactivas
4.2.5. Células

4.3. Células madre

4.3.1. Las células madre

4.3.1.1. Potencialidad
4.3.1.2. Ensayos para evaluar la potencialidad

4.3.2. Regulación: nicho
4.3.3. Tipos de células madre

4.3.3.1. Embrionarias
4.3.3.2. IPS
4.3.3.3. Células madre adultas

4.4. Nanopartículas

4.4.1. Nanomedicina: nanopartículas
4.4.2. Tipos de nanopartículas
4.4.3. Métodos de obtención
4.4.4. Bionanomateriales en Ingeniería de Tejidos

4.5. Terapia génica

4.5.1. La terapia génica
4.5.2. Usos: suplementación génica, remplazamiento, reprogramación celular
4.5.3. Vectores para la introducción de material genético

4.5.3.1. Vectores virales

4.6. Aplicaciones en Biomedicina de los productos de Ingeniería Tisular. Regeneración, injertos y reemplazos

4.6.1. Cell SheetEngineering
4.6.2. Regeneración de cartílago: reparación articular
4.6.3. Regeneración corneal
4.6.4. Injerto de piel para grandes quemados
4.6.5. Oncología
4.6.6. Remplazamiento óseo

4.7. Aplicaciones en Biomedicina de los productos de Ingeniería Tisular. Sistema circulatorio, respiratorio y reproductor

4.7.1. Ingeniería Tisular Cardíaca
4.7.2. Ingeniería Tisular Hepática
4.7.3. Ingeniería Tisular Pulmonar
4.7.4. Órganos reproductores e ingeniería tisular

4.8. Control de calidad y bioseguridad

4.8.1. NCF aplicadas a medicamentos de terapias avanzadas
4.8.2. Control de calidad
4.8.3. Proceso aséptico: seguridad viral y microbiológica
4.8.4. Unidad de producción celular: características y diseño

4.9. Legislación y regulación

4.9.1. Legislación actual
4.9.2. Autorización
4.9.3. Regulación de terapias avanzadas

4.10. Perspectiva de futuro

4.10.1. Estado actual de la ingeniería de tejidos
4.10.2. Necesidades clínicas
4.10.3. Principales retos en la actualidad
4.10.4. Enfoque y retos futuros