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Academic Year/course: 2023/24

633 - Master's Degree in Biomedical Engineering

69705 - Scaffolds and tissue engineering

Syllabus Information

Academic year:

2023/24

Subject:

69705 - Scaffolds and tissue engineering

Faculty / School:

110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura

Degree:

633 - Master's Degree in Biomedical Engineering

ECTS:

3.0

Year:

Semester:

Second semester

Subject type:

Optional

Module:

---

1. General information

The objective of the Tissue Engineering and Scaffolding subject is to provide the student with the necessary skills to analyse and design different strategies for tissue regeneration based on tissue engineering. The subject focuses on providing the student with a set of basic knowledge that will allow them to understand how tissues regenerate. The study and analysis of the function and properties of scaffolds, as well as their manufacturing processes, will be studied in depth. The mechanisms of interaction between cells and scaffolds will be analysed. Finally, some situations of clinical interest will be presented.

These approaches and objectives are aligned with some of the SDGs of the 2030 Agenda: SDG 3 (Objective 3.6) and Goal 9 (Objective 9.5).

2. Learning results

To know the different cell types that can be used in tissue engineering.
To know different cell culture strategies.
To be familiar with the different types of biomaterials used for the fabrication of scaffolds in different applications.
To understand the different scaffolding bio-manufacturing processes.
To know the different families of growth factors commonly used in tissue engineering.
To estimate and quantify the mechanical properties of scaffolds as a function of their microstructure and the base biomaterial.
To understand the regulatory role of microenvironmental factors in cell behaviour.
To know what a bioreactor is, what elements compose it and what they are used for.
To know what an organoid is and what it is used for.

3. Syllabus

Lesson 1. Introduction to tissue engineering

Lesson 2. Tissue mechanobiology

Lesson 3. Cellular mechanobiology

Lesson 4. Fabric engineering scaffolding

Lesson 5. Cellular processes and interaction with synthetic materials

Lesson 6. Mass transport (nutrients and metabolites: vascularization).

Lesson 7. Use of cells and other regulators in tissue engineering

Lesson 8. Bioreactors

Lesson 9. Organoids

Lesson 10. Computational modelling of the mechanobiological behaviour of scaffolds and their interaction with tissues.

Lesson 11. 3D printing and bioprinting

4. Academic activities

A01 Participative master class (22 hours). Presentation by the teacher of the main contents of the subject.

A03 Laboratory practices (4 hours). For the development of the practices there will be some scripts that the student will have to read before the practice, proposing a series of activities to be carried out during the same.

A05 Performance of practical application or research work. In groups, students must carry out a study of the state of the art of tissue engineering in a specific field of application that will be previously indicated. This work must be presented in public in front of the whole class and the teachers of the subject. The work will be supervised by the teachers on a case-by-case basis.

5. Assessment system

E1: Final exam (60%).

Written exam, with a grade from 0 to 10 points. The test will consist of several theoretical and practical questions. There will be a global test in each of the calls established throughout the term, on the dates and times determined by the School.

E2: Tutored practical work (40%).

Graded from 0 to 10 points. In the evaluation of the tutored work proposed during the four-month period, both the quality of the work presented and the scope and bibliographic study of the proposed solution, as well as the oral presentation, will be taken into account.

The student must obtain a minimum total score of 4 points out of 10 in each activity in order to average it with the rest of the evaluation activities.

E3: Laboratory and computer practices (0%).

The completion of the internship is mandatory, but does not entail a specific evaluation.

Students who do not opt for the evaluation procedure described above, will have the right to take a global test in each of the calls established throughout the term, on the dates and times determined by EINA.

Curso Académico: 2023/24

633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

69705 - Ingeniería de tejidos y andamiajes

Información del Plan Docente

Año académico:

2023/24

Asignatura:

69705 - Ingeniería de tejidos y andamiajes

Centro académico:

110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura

Titulación:

633 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

Créditos:

3.0

Curso:

Periodo de impartición:

Segundo semestre

Clase de asignatura:

Optativa

Materia:

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1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura Ingeniería de Tejidos y Andamiajes es dotar al estudiante de las capacidades necesarias para analizar y diseñar diferentes estrategias para la regeneración de tejidos, basadas en la ingeniería de tejidos. La asignatura se centra en proporcionar al estudiante una serie de conocimientos básicos que le permita entender cómo se regeneran los tejidos. Se profundizará en el estudio y análisis de la función y propiedades de los andamiajes, así como en los procesos de fabricación de los mismos. Se analizarán los mecanismos de interacción entre células y andamiajes. Finalmente, se presentarán algunas situaciones de interés clínico.

Estos planteamientos y objetivos se alinean con algunos de los ODS de la Agenda 2030: ODS 3 (Meta 3.6) y objetivo 9 (Meta 9.5).

2. Resultados de aprendizaje

Conocer los diferentes tipos celulares que se pueden utilizar en ingeniería de tejidos.

Conocer diferentes estrategias de cultivo celular.

Estar familiarizado con los diferentes tipos de biomateriales que se utilizan para la fabricación de andamiajes en diferentes aplicaciones.

Entender los diferentes procesos de bio-fabricación de andamios.

Conocer las diferentes familias de factores de crecimiento que se suelen utilizar en ingeniería de tejidos.

Estimar y cuantificar las propiedades mecánicas de los andamios en función de su microestructura y del biomaterial del base.

Entender cuál es el papel regulatorio en el comportamiento celular de los factores microentorno.

Saber qué es un biorreactor, qué elementos lo componen y para qué sirven.

Saber qué es un organoide y para qué sirve.

3. Programa de la asignatura

Lección 1. Introducción a la ingeniería de tejidos

Lección 2. Mecanobiología tisular

Lección 3. Mecanobiología celular

Lección 4. Andamiajes para Ingeniería de Tejidos

Lección 5. Los procesos celulares y la interacción con materiales sintéticos

Lección 6. Transporte de masa (nutrientes y metabolitos: vascularización).

Lección 7. Utilización de células y otros reguladores en Ingeniería de tejidos

Lección 8. Biorreactores

Lección 9. Organoides

Lección 10. Modelado computacional del comportamiento mecanobiológico de andamiajes y su interacción con los tejidos.

Lección 11. Impresión 3D y bioimpresión

4. Actividades académicas

A01 Clase magistral participativa (22 horas). Exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la asignatura.

A03 Prácticas de laboratorio (4 horas). Para el desarrollo de las prácticas se tendrán unos guiones que el alumno deberá leerse antes de la práctica, planteándose una serie de actividades a realizar durante las mismas.

A05 Realización de trabajos prácticos de aplicación o investigación. En grupos, los alumnos deberán realizar un estudio del estado del arte de la ingeniería de tejidos en un ámbito de aplicación específico que se indicará previamente. Dicho trabajo deberá ser presentado en público delante de toda la clase y de los profesores de la asignatura. Los trabajos se tutelarán con los profesores en cada caso particular.

5. Sistema de evaluación

E1: Examen final (60%).

Examen escrito, con puntuación de 0 a 10 puntos. La prueba constará de diversas cuestiones teórico-prácticas. Se dispondrá de una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas a lo largo del curso, en las fechas y horarios determinados por la Escuela

E2: Trabajos prácticos tutorizados (40%).

Puntuación de 0 a 10 puntos. En la evaluación de los trabajos tutorizados propuestos a lo largo del cuatrimestre se tendrá en cuenta tanto la calidad del trabajo presentado, como la amplitud y estudio bibliográfico de la solución propuesta, así como la presentación oral.

El alumno ha de obtener una puntuación mínima total de 4 puntos sobre 10 en cada actividad para promediar con el resto de actividades de evaluación, en caso de ser inferior la evaluación global de toda la asignatura será suspensa.

E3: Prácticas de laboratorio y ordenador (0%).

La realización de las prácticas es obligatoria, pero no lleva una evaluación específica.

El estudiante que no opte por el procedimiento de evaluación descrito anteriormente, tendrá derecho a realizar una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas a lo largo del curso, en las fechas y horarios determinados por la EINA.