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Academic Year: 2024/25

633 - Master's Degree in Biomedical Engineering

69702 - Biomechanics and Biomaterials


Teaching Plan Information

Academic year:
2024/25
Subject:
69702 - Biomechanics and Biomaterials
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
633 - Master's Degree in Biomedical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The objective of the Biomechanics and Biomaterials subject is to provide the student with basic knowledge in mechanics and materials science applied to biomedical engineering and biomedicine.

 

2. Learning results

Upon completion of this subject, the student will be able to:

  • Know the fundamentals of Biomechanics. 
  • Know how to apply and solve the basic equations of Elasticity to analyse simple problems in Biomechanics.
  • Formulate the equations of the Elasticity: equilibrium, constitutive behaviour and compatibility.
  • Interpret the results of the elastic problem, identifying for each problem the most appropriate constitutive model, as well as the variables to be analysed in each case.
  • Know the basics of composition, structure, properties and characterization of biomaterials.
  • Perform tests for the characterization of mechanical properties of biological tissues and biomaterials, as well as other tests for these materials.
  • Select the most appropriate biomaterials for prostheses and implants of different systems according to their properties and biocompatibility.
  • Interpret technical reports and catalogues related to prosthetic and implant materials.

3. Syllabus

Block I: Biomechanics

  1. Fundamentals of Mechanics
  2. Fundamentals of Deformable Solid Mechanics
  3. Biomechanics of the locomotor system
  4. Hard tissue mechanics
  5. Soft tissue mechanics

Block II: Biomaterials

  1. Biocompatibility and regulatory concepts
  2. Fundamentals of microstructure and properties
  3. Biomaterial typology and applicability
  4. Applications in implant, prosthetic, scaffolding and medical device applications

4. Academic activities

A01 Participative master class (48 hours). Presentation of the main contents of the subject. 

A03 Laboratory practices (8 hours). For the development of the practices, there will be scripts that must be read before starting, with a series of activities to be carried out. Upon completion of the practices, a written report will be submitted. 

A05 Practical application or research work. It will be a work oriented to the application of the theoretical knowledge presented in the subject. Students must submit a written report and perform an oral presentation of the work. 

5. Assessment system

The student must demonstrate that he/she has achieved the intended learning results through the following assessment activities all graded from 0 to 10 points:

  • E1: Final exam (60%).

Two written exams at the end of each of the parts Biomechanics and Biomaterials. The test will consist of several theoretical-practical questions or multiple-choice questions.

  • E2: Tutored practical work (20%).

The assessment of the tutored work will take into account both the report presented and the suitability and originality of the proposed solution, as well as the oral presentation and question and answer session.

  • E3: Laboratory practices (20%).

The assessment of the practices will be done through the reports submitted after the internship, as well as the work done during the practical sessions. 

The student must obtain a minimum total grade of 4 points out of 10 in each of the activities (E1, E2 and E3) to average with the rest of the evaluation activities, otherwise they will not pass the subject.

Students who do not pass the subject or do not opt for the previous assessment procedure, will have the right to take a global test in each of the established calls for exams, on the dates and times determined by EINA.

 

6. Sustainable Development Goals

3 - Good Health & Well-Being
9 - Industry, Innovation and Infrastructure


Curso Académico: 2024/25

633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

69702 - Biomecánica y biomateriales


Información del Plan Docente

Año académico:
2024/25
Asignatura:
69702 - Biomecánica y biomateriales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura de Biomecánica y Biomateriales es dotar al estudiante de los conocimientos básicos en Mecánica y Ciencia de los Materiales aplicados a la Ingeniería Biomédica y Biomedicina.

 

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Ser capaz de conocer los fundamentos biomecánicos. 
  • Saber aplicar y resolver las ecuaciones básicas de la Elasticidad para analizar problemas sencillos en biomecánica.
  • El estudiante ha de ser capaz de plantear las ecuaciones del modelo biomecánico: equilibrio, comportamiento y compatibilidad.
  • Interpretar los resultados del problema elástico, identificando para cada problema el modelo constitutivo más adecuado, así como las variables a analizar en cada caso.
  • Conocer fundamentos de composición, estructura, propiedades y caracterización de biomateriales.
  • Ser capaz de plantear ensayos de caracterización de propiedades mecánicas de tejidos biológicos y biomateriales, así como otros ensayos para esos materiales.
  • Ser capaz de seleccionar los biomateriales más apropiados para prótesis e implantes de diferentes aparatos o sistemas en función de sus propiedades y biocompatibilidad.
  • Ser capaz de interpretar informes y catálogos técnicos relacionados con los materiales de prótesis e implantes.

3. Programa de la asignatura

Bloque I: Biomecánica

  1. Fundamentos de Mecánica
  2. Fundamentos de Mecánica del Solido Deformable
  3. Biomecánica del aparato locomotor
  4. Mecánica de tejidos duros
  5. Mecánica de tejidos blandos

Bloque II: Biomateriales

  1. Conceptos de biocompatibilidad y regulación
  2. Fundamentos de microestructura y propiedades
  3. Tipología de biomateriales y aplicabilidad
  4. Aplicaciones en implantes, prótesis, andamiajes y dispositivos médicos

4. Actividades académicas

A01 Clase magistral participativa (48 horas). Exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la asignatura. 

A03 Prácticas de laboratorio (8 horas). Para el desarrollo de las prácticas se dispondrá de guiones que deben leerse antes de la práctica, planteándose una serie de actividades a realizar durante las mismas. Tras la finalización de las prácticas se entregará un informe debidamente cumplimentado. 

A05 Realización de trabajos prácticos de aplicación o investigación. Será un trabajo orientado a la aplicación de los conocimientos teóricos presentados en la asignatura. Se deberá entregar un informe escrito y una presentación oral del mismo. 

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación todas con una puntuación de 0 a 10 puntos:

  • E1: Examen final (60%).

Dos exámenes escritos al finalizar cada una de las partes. La prueba constará de diversas cuestiones teórico-prácticas o tipo test.

  • E2: Trabajos prácticos tutorizados (20%).

En la evaluación de los trabajos tutorizados  se tendrá en cuenta tanto la memoria presentada, como la idoneidad y originalidad de la solución propuesta, así como la presentación oral y turno de preguntas.

  • E3: Prácticas de laboratorio (20%).

La evaluación de las prácticas se realizará a través de los informes presentados posteriormente a las mismas, así como del trabajo realizado durante las prácticas. 

El estudiante ha de obtener una puntuación mínima total de 4 puntos sobre 10 en cada una de las actividades (E1, E2 y E3) para promediar con el resto de actividades de evaluación, en caso contrario la asignatura será suspensa.

El estudiante que no supere la asignatura o no opte por el procedimiento de evaluación anterior, tendrá derecho a realizar una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas, en las fechas y horarios determinados por la EINA.

6. Objetivos de Desarrollo Sostenible

3 - Salud y Bienestar
9 - Industria, Innovación e Infraestructura