Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia de Materiais C (Biomateriais Avançados)
Curso de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica
Número de
créditos: 03 (45 horas/aula)
Período de realização: agosto a dezembro/2000
Horário: Terças e quintas - 16:00 às 18:30 horas
Professores responsáveis: Marivalda Pereira, Rodrigo Oréfice, Herman Mansur e
Anílton Vasconcelos.
1. OBJETIVO GERAL
O Curso de "Biomateriais Avançados" visa aplicar e reforçar conceitos estudados em disciplinas anteriores. Tais conceitos estão relacionados com:
A Ciência de Materiais aplicada ao desenvolvimento de biomateriais;
Comportamento dos biomateriais quando em contato com tecidos;
Reação dos tecidos à presença do biomaterial.
2. OBJETIVO ESPECÍFICO
A estratégia para a viabilização do objetivo geral do Curso envolverá a execução de uma série de oficinas práticas nas diversas áreas pertinentes ao estudo de biomateriais. As oficinas serão encaminhadas no sentido de resolver uma situação-problema definida. Pode-se definir o objetivo das várias oficinas como a seguir:
"Desenvolvimento de compósitos bioativos".
Este desenvolvimento envolverá as seguintes etapas:
a. Processamento do biomateriais:
Síntese dos particulados bioativos;
Processamento mecânico do compósito com particulado bioativo.
b. Caracterização da estrutura dos biomateriais produzidos:
Difração de raio-x
Tamanho de partícula
Espectroscopia de Infravermelho
Microscopia eletrônica de varredura
Microscopia ótica
Análise térmica
c. Avaliação de propriedades mecânicas dos compósitos
d. Testes in vitro em solução simuladora de fluidos corpóreos (SBF)
Inserção dos materiais nas soluções SBF
Acompanhamento da variação das características da solução em função do tempo em contato com o biomaterial (pH, concentração, etc.)
Estudo da superfície dos materiais via espectroscopia de infravermelho
e. Testes in vitro dos biomateriais produzidos em cultura de células
(Prof. Anílton)
Esterilização dos biomateriais produzidos
Preparação de meios para cultura de células
Avaliação da atividade celular na presença dos biomateriais
f. Testes in vivo dos biomateriais produzidos (Prof. Anílton)
Implantação subcutânea dos biomateriais produzidos;
Extirpação dos implantes após: 7, 14 e 21 dias;
Histotecnia
Análise morfométrica dos tecidos
3. DINÂMICA
Os alunos serão divididos em dois grupos de 5-6 alunos. As práticas serão realizadas na Escola de Engenharia da UFMG, assim como no Instituto de Ciências Biológicas da UFMG. Cada prática será duplicada de tal forma a permitir um melhor acompanhamento por parte de cada turma de alunos.
4. AVALIAÇÃO
Cada grupo de alunos será responsável por apresentar na forma escrita dois relatórios durante o curso:
1° relatório – Processamento e caracterização de biomateriais (valor = 50 pontos)
2° relatório – Testes in vitro e in vivo dos biomateriais (valor = 50 pontos)
Cada relatório deverá ser redigido no formato padrão de artigos científicos. Assim, eles deverão necessariamente conter os seguintes itens:
Resumo
Introdução (relevância do tópico, revisão bibliográfica e estratégia)
Objetivos
Procedimento experimental (reagentes, procedimento de síntese, equipamentos de caracterização, protocolos)
Resultados obtidos
Discussão dos resultados
Conclusão
Os relatórios serão avaliados seguindo padrão de revisores "peer" de revistas indexadas.
Os relatórios deverão ser apresentados pelos grupos no último dia de aula (12/12). Um membro do grupo deverá apresentar num tempo máximo de 30 minutos (incluindo tempo para discussão). A apresentação deverá mostrar uma visão geral das oficinas e resultados globais.
5. BIBLIOGRAFIA
Biomaterials Science. An Introduction to Materials in Medicine. Buddy Ratner, Allan Hoffman, Frederic Schoen e Jack Lemons Ed., Academic Press, 1996.
Biomaterials. An Introduction. Joon B. Park e Roderic S. Lakes. Plenum Press, Second edition, 1992.
An Introduction to Bioceramics. Larry L. Hench and June Wilson Ed., World Scientific, 1993.
6. PROGRAMA
Aula |
Data |
Dia |
Tópico |
1 |
24-08-00 |
Quinta |
Introdução ao Curso |
2 |
29-08-00 |
Terça |
Síntese e caracterização de particulados bioativos |
3 |
05-09-00 |
Terça |
Processamento de compósitos polímero-particulado bioativo e caracterização |
4 |
12-09-00 |
Terça |
Teste in vitro dos compósitos, IV e microscopia ótica |
5 |
19-09-00 |
Terça |
Microscopia eletrônica e teste mecânico |
6 |
26-09-00 |
Terça |
Palestra: Prof. Herman Sander Mansur: "Imobilização de macromoléculas" |
7 |
03-10-00 |
Terça |
Teste
in vivo dos biomateriais: implantação |
8 |
10-10-00 |
Terça |
Teste in vivo dos biomateriais: Extirpação e processamento histológico |
9 |
17-10-00 |
Terça |
Teste in vivo dos biomateriais: Extirpação e processamento histológico |
10 |
24-10-00 |
Terça |
Teste in vivo dos biomateriais: Extirpação e processamento histológico |
11 |
31-10-00 |
Terça |
Análise morfométrica |
12 |
07-11-00 |
Terça |
Teoria de cultura de células e engenharia de tecidos |
13 |
14-11-00 |
Terça |
Metodologia de cultura de células e preparação |
14 |
21-11-00 |
Terça |
Manipulação e Repique |
15 |
28-11-00 |
Terça |
Análise da cultura |
16 |
05-12-00 |
Terça |
Análise da cultura |
17 |
12-12-00 |
Terça |
Entrega do 2° relatório e apresentação |
Total: 17 x 3 = 51 créditos |