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Academic Year: 2024/25

633 - Master's Degree in Biomedical Engineering

69712 - Nano-biomedicine: Fundamentals and applications


Teaching Plan Information

Academic year:
2024/25
Subject:
69712 - Nano-biomedicine: Fundamentals and applications
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
633 - Master's Degree in Biomedical Engineering
ECTS:
3.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The main objective of the subject is to show how nanotechnology is contributing to the development of advanced therapies and new diagnostic systems, as well as to the improvement of existing ones. Current examples of the use of nanomaterials in the improvement of the quality of patient care will be shown. This allows to progress towards personalized medicine, offering innovative products in various pathologies including cancer, cardiovascular diseases, rare diseases, infectious diseases, etc. A distinction will be made between those nanotechnological approaches applied in therapy(e.g., localized drug delivery, vaccine development, etc.) and those applied in diagnostics with special emphasis on the use of nanobiosensors to detect biomarkers that could indicate the potential presence of a disease.

2. Learning results

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

Write a scientifically valid report developing one of the examples described during the term on materials and devices currently used in nanoscience or nanotechnology applied to therapy or diagnostics. The work required to pass the subject is so demanding that a merely informative work with no scientific value is not acceptable.

By passing this subject, the student acquires a basic knowledge in the field of biomedical applications of nanoscience. It starts with the learning on how to synthesize these nanomaterials, characterize and apply them in therapy and diagnosis.

Manage the basic terminology of the field of nanomedicine, understand the concepts and relate them with each other.

See the importance and role of nanobiomedicine in the global context of biomedical applications

The student can broaden the range of possibilities that their training offers after completing the master's degree by "discovering" the multidisciplinary possibilities that nanoscience offers. They may also apply their training to the pharmaceutical, biotechnology, chemical, health and other industries.

The importance of the learning results designed for this subject lies in being able to demonstrate basic knowledge
in one of the fields of greatest current projection in the field of bioengineering, biomaterials, personalized medicine
and biomedical applications.

Students will be able to understand that nanotechnology employs nano-scale materials, which, due to their size, interact with biological systems at the molecular level and can revolutionize the treatment of diseases by stimulating, responding to, and interacting with specific sites to induce physiological responses while minimizing the side effects of conventional therapies.

3. Syllabus

Topic 1. Generalities of nanoscience, historical evolution and manipulation of materials at the atomic scale.
Topic 2. Synthesis and characterization of nanoparticles and nanostructured materials.
Topic 3. Biochemistry applied to nanomedicine. Structure and function of biomolecules: DNA probes, enzymes, antibodies, etc.
Topic 4. Strategies and key aspects for recognition element immobilization including nucleic acids, enzymes and antibodies.
Topic 5. Introduction to the therapeutic and diagnostic applications of nanobiomedicine.
Topic 6. Future and social, ethical and environmental implications of these technologies. Nanotoxicology.

4. Academic activities

The presentation of the theoretical contents as lectures and the tutored practical work will be the main activities.
The teacher will propose to each student a topic related to the matter covered in the subject, as close as possible to their personal interests, taking into account, if applicable, their professional tasks, the thesis project, master's thesis, etc. that they are developing in order to relate these personal interests to the subject.

This course is English Language Friendly, which means that: the course syllabus is also available in English; the study and class materials are in English; the faculty is willing to conduct office hours in English; and students are allowed to take their assessments in English

5. Assessment system

There are two examination modalities:

Continuous assessment:

This system consists of a scientific review paper (50% of the final grade) and an exam with multiple choice, true or false, short development, multiple choice, etc. questions (50% of the final grade)
To average both evaluation activities it will be necessary to obtain at least 4 points out of 10 in each of them.

Regarding the paper: the student (individually or in groups, according to their preference) must be able to prepare a scientifically valid report (in Spanish or English, according to their preference) developing a scientific review article.
The work required to pass the subject is so demanding that a merely informative work with no scientific value is not acceptable. The paper will have a defined structure, which will be detailed during the presentation of the subject and will include the title, abstract, review of the state of the art, conclusions and personal opinion.

On the other hand, students will also have the option of a single assessment test in the first and second call, which will consist of 10 multiple-choice, true or false, short development, multiple choice, etc. questions.

 

6. Sustainable Development Goals

2 - Zero Hunger
3 - Good Health & Well-Being
6 - Clean Water and Sanitation


Curso Académico: 2024/25

633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

69712 - Nanobiomedicina: Fundamentos y aplicaciones


Información del Plan Docente

Año académico:
2024/25
Asignatura:
69712 - Nanobiomedicina: Fundamentos y aplicaciones
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica
Créditos:
3.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo principal de la asignatura es el de mostrar como la nanotecnología está contribuyendo al desarrollo de terapias avanzadas y a nuevos sistemas de diagnóstico, así como a la mejora de los ya existentes. Se mostrarán ejemplos actuales de uso de los nanomateriales en la mejora de la calidad del servicio al paciente, permitiendo avanzar hacia una medicina personalizada, ofreciendo productos innovadores en diversas patologías incluyendo el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades raras, las infecciosas, etc. Se diferenciarán aquellas aproximaciones Nanotecnológicas que se aplican en Terapia (e.g., suministro localizado de fármacos, desarrollo de vacunas, etc.) de aquellas que se aplican en Diagnóstico con especial énfasis en la utilización de los nanobiosensores para detectar biomarcadores que pudieran indicar la potencial presencia de una enfermedad o su evolución tras un tratamiento.

2. Resultados de aprendizaje

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

Será capaz de elaborar una memoria científicamente válida desarrollando uno de los ejemplos descritos durante el curso sobre Materiales y Dispositivos empleados actualmente en Nanociencia o Nanotecnología aplicados a Terapia o a Diagnóstico. La exigencia en el trabajo solicitado para superar la asignatura es tal que un trabajo meramente divulgativo sin valor científico no es admisible.

El estudiante superando esta asignatura adquiere un conocimiento básico en el campo de las Aplicaciones Biomédicas de la Nanociencia, partiendo de aprender a sintetizar dichos nanomateriales, a caracterizarlos y a aplicarlos en terapia y en diagnóstico.

El alumno es capaz de manejar la terminología básica del campo de la Nanomedicina, entiende los conceptos y es capaz de relacionarlos.

Es capaz de ver en el contexto global de las aplicaciones Biomédicas la importancia y el papel que desempeña la Nanobiomedicina.

El estudiante puede ampliar el abanico de posibilidades que su formación le brinda tras terminar el master al "descubrir" las posibilidades multidisciplinares que la Nanociencia ofrece. Así como poder aplicar su formación a la Industria Farmacéutica, Biotecnológica, Química, Sanitaria, Biomédica, etc.

La importancia de los resultados de aprendizaje diseñados para esta asignatura radica en poder demostrar conocimientos
básicos en uno de los campos de mayor proyección actual en el campo de la Bioingeniería, los Biomateriales, la Medicina
Personalizada y las aplicaciones Biomédicas.

Los alumnos serán capaces de entender que la nanotecnología emplea materiales a escala nanométrica, que, debido a su tamaño, interactúan con los sistemas biológicos a nivel molecular y pueden revolucionar el tratamiento de enfermedades por medio de la estimulación, respuesta, e interacción con sitios específicos para inducir respuestas fisiológicas mientras se minimizan los efectos secundarios de las terapias convencionales.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Generalidades de la Nanociencia, evolución histórica, manipulación de los materiales a escala atómica.
Tema 2. Síntesis y caracterización de nanopartículas y de materiales nanoestructurados.
Tema 3. Bioquímica aplicada a Nanomedicina. Estructura y función de biomoléculas: sondas de ADN, enzimas, anticuerpos, etc.).
Tema 4. Estrategias y aspectos claves para la inmovilización del elemento de reconocimiento incluyendo ácidos nucleicos, enzimas y anticuerpos.
Tema 5. Introducción a las aplicaciones terapéuticas y diagnósticas de la Nanobiomedicina.
Tema 6. Futuro e implicaciones sociales, éticas y ambientales de estas tecnologías. Nanotoxicología.

4. Actividades académicas

La exposición de los contenidos teóricos como clases magistrales y la realización de trabajos prácticos tutorizados serán las actividades fundamentales.
El profesor propondrá a cada uno de los alumnos un tema relacionado con la temática del curso lo más próximo posible a sus intereses personales teniendo en cuenta, si procede, sus tareas profesionales, el proyecto de tesis, el trabajo fin de master, etc. que estuviera desarrollando para relacionar dichos intereses personales con la asignatura.

Esta asignatura es English Language Friendly, lo que significa que: el programa de la asignatura está también disponible en inglés; los materiales de estudio y de clase están en inglés; el profesorado de la asignatura está dispuesto a atender las tutorías en inglés; se permite que el estudiante realice sus pruebas de evaluación en inglés.

5. Sistema de evaluación

Hay dos modalidades de examen:

Por un lado se puede llevar a cabo evaluación continua:

El sistema de evaluación consta de un trabajo de revisión científica (50% de la calificación final) y de un examen con cuestiones tipo test, verdadero o falso, de breve desarrollo, de múltiples opciones, etc. (50% de la calificación final)
Para promediar ambas actividades de evaluación será necesario obtener al menos 4 puntos sobre 10, en cada una de ellas.

Respecto del trabajo: El alumno (individual o en grupo, según su preferencia) deberá ser capaz de elaborar una memoria científicamente válida (en castellano o en inglés, según su preferencia) desarrollando un artículo científico de revisión.
La exigencia en el trabajo solicitado para superar la asignatura es tal que un trabajo meramente divulgativo sin valor científico no es admisible. El trabajo tendrá una estructura definida, la cual se detallará durante la presentación de la asignatura e incluirá el título, resumen, revisión del estado del arte, conclusiones y opinión personal.

Por otro lado, los alumnos/as tendrán también la opción de una prueba única de evaluación en primera y segunda convocatoria que constará de 10 preguntas tipo test, verdadero o falso, de breve desarrollo, de múltiples opciones, etc.

6. Objetivos de Desarrollo Sostenible

2 - Hambre Cero
3 - Salud y Bienestar
6 - Agua Limpia y Saneamiento