Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Enginyeria de Teixits i Medicina Regenerativa

Codi de l'assignatura: 363753

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Jorge Otero Diaz

Departament: Departament de Biomedicina

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

64

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

22

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial

 

9

 

-  Pràctiques especials

Presencial

 

20

 

(És un projecte de 10 sessions, per 4 grups, subdividits en 2 o 3 professors per practica.)

 

-  Seminari

Presencial

 

11

 

-  Altres pràctiques

Presencial

 

2

Treball tutelat/dirigit

15

Aprenentatge autònom

71

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Habilitat per treballar de manera autònoma (personal).

   -

Capacitat de treballar en un entorn multilingüe i de comunicar i transmetre coneixements, procediments, resultats, habilitats i destreses (oral i escrita) a llengua nativa i estrangera (instrumental).

   -

Capacitat per concebre, dissenyar i produir implants i sistemes per a enginyeria d'equips teixits.

   -

Coneixement dels conceptes i el llenguatge biomèdic.

   -

Capacitat per conèixer i aplicar els conceptes de l'enginyeria en l'estudi dels processos biològics i de les funcions de l'organisme humà. Coneixement dels fenòmens i mecanismes físics a nivell atòmic, molecular, cel·lular i orgànic que intervenen en els estats de salut i malaltia.

   -

Comprensió de la interacció de l'enginyeria amb altres àrees de coneixement (medicina, biologia, biotecnologia, farmàcia, veterinària, etc.) i capacitat de col·laborar eficaçment en equips multidisciplinaris, coneixent els principis de les tecnologies amb què es complementa.

   -

Capacitat d'usar amb autonomia els sistemes de recerca i recuperació de la informació biomèdica i els procediments de documentació clínica, sabent entendre i interpretar críticament textos científics i les seves fonts.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer i entendre el concepte i les possibilitats de la teràpia cel·lular i la medicina regenerativa.

— Familiaritzar-se amb la legislació en teràpia gènica i cel.lular

— Conèixer les teràpies cel.lulars consolidades i la seva relació amb la llei de medicaments

— Conèixer els aspecte ètics dels productes en enginyeria de teixits

— Conèixer els diferents tipus de cèl.lules mare i les seves característiques

— Conèixer els protocols de cultiu i adquirir les capacitats per fer-los

— Conèixer les condicions de cultiu cel.lular per a investigació i per a aplicacions clíniques

— Conèixer la biologia i la fisiologia dels cultius cel.lulars i la seva relació amb l’enginyeria de teixits

— Conèixer les interaccions cèl.lular-matriu extracel.lular

— Comprendre com OMICS aplica a l’enginyeria de teixits i a les diferents técniques i eines

— Comprendre les eines i mecanismes de selecció cel.lular i com s’apliquen a la medicina regenerativa

— Conèixer les possibilitats de la teràpia gènica per la medicina regenerativa i l’enginyeria de teixits

— Comprendre les tècniques de bioimpressió 3D i microfluídica per a l’enginyeria de teixits

— Conèixer el procés d’escalat per producció industrial de cèl.lules i vectors per aplicacions en medicina regenerativa

— Conèixer el paper de l’ambient físic en l’enginyeria de teixits i la medicina regenerativa

— Entendre els efectes dels estímuls físics en la resposta cel.lular

— Conèixer els principals tipus d’andamis utilitzats en regeneració tissular

— Conèixer els principals tipus i els métodes de producció d’andamis naturals usats en regeneració d’òrgans i teixits

— Conèixer els principis generals dels bioreactors per enginyeria de teixits

— Conèixer les especificitats dels bioreactors per als diferents tipus d’òrgans i teixits

— Ser capaç de desenvolupar solucions per al monitoratge de bioreactors

— Ser capaç de desenvolupar solucions per l’anàlisi de dades procedents de bioreactors

— Aprendre com desenvolupar una solució completa d’un bioreactor des del punt de vista de l’enginyeria

— Comprendre les bases de les técniques de caracterització d’andamis

— Comprendre com les interaccions cèl.lular-material impacten els productes en enginyeria de teixits

— Descobrir tecnologies de frontera per al desenvolupament i caracterització de teixits produits per enginyeria

— Comprendre el concepte d’administració de cèl.lules i teixits i el disseny dels dispositius médics disponibles

— Conèixer les principals aplicacions de l’enginyeria de teixits en el camp dels teixits durs

— Conèixer les principals aplicacions de l’enginyeria de teixits en el camp dels teixits tous

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció a l’enginyeria de teixits i la medicina regenerativa

1.1. Conceptes generals i aplicacions

1.2. Del laboratori al mercat: regulacions i aspectes ètics

2. Introducció a les teràpies cel.lular i gènica

2.1. Teràpies avançades: conceptes i generalitats. Teràpies consolidades

2.2. Concepte de cèl.lula mare, tipus and fonts

2.3. Interaccions cèl.lula - matriu extracel.lular

2.4. Els conceptes de la resposta immunomoduladora i inflamatòria en enginyeria de teixits

2.5. Enginyeria gènica; eines per la modificació genètica i anàlisi del genoma/trasncriptoma

3. Tecnologies cel.lulars per enginyeria de teixits i medicina regenerativa

3.1. Equipaments per cultiu cel.lular: entenent els requisits i el disseny

3.2. Tècniques i eines per la selecció cel.lular per aplicacions en enginyeria de teixits

3.3. Òrgans en un xip, introducció a la microfluídica i als cultius dinàmics

3.4. Producció de cultius 3D i mini-òrgans

3.5. Tecnologies de bioimpressió 3D, disseny de biotintes i estratègies d’impressió de cèl.lules

3.6. Escalat per la producció industrial de productes basats en cèl.lules and gens

3.7. Dispositius mèdics per transplants in vivo

3.8. Monitoratge in vivo de cèl.lules implantades

3.9. Aplicacions clíniques actuals de l’enginyeria de teixits i la medicina regenerativa

4. Andamis per enginyeria de teixits

4.1. Principals tipus d’andamis artificials i naturals usats en regeneració tissular

4.2. Tècniques de caracterització d’andamis

4.3. Interacció cél.lula-andami

4.4. Tecnologies pel desenvolupament d’andamis: modificacions superficials i nanotecnologia

5. Bioreactors per enginyeria de teixits

5.1. Paper de l’entorn físico-químic

5.2. Principis generals de bioreactors per enginyeria de teixits

5.3. Consum d’oxígen als bioreactors (Projecte)

5.4. Proliferació cel.lular als bioreactors (Projecte)

5.5. Migració cel.lular als bioreactors (Projecte)

5.6. Aplicació d’estímuls externs (Projecte)

6. Exemples d’aplicació dels bioreactors

6.1. Teixits i òrgans durs

6.2. Teixits i òrgans tous

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

L’assignatura s’impartirà en llengua anglesa.

Teoria

El programa docent està pensat per ser impartit en classes presencials magistrals (duració màxima de 50 min), seminaris (duració màxima de 50 minuts), i pràctiques (duració de 1,5 hores cada una). Algunes parts d’aquest programa les han de treballar els alumnes de forma no presencial (autoaprenentatge) a partir de la cerca d’informació, presentacions orals i escrites, informes autoavaluatius, etc.


Pràctiques

Per tal d’aprofitar adientment les sessions presencials de pràctiques i problemes, cal que l’alumne vingui amb els conceptes bàsics compresos explicats en les sessions magistrals. A més a més, és molt convenient haver treballat no presencialment (de forma individual o en grup) sobre conceptes i tècniques anteriorment explicades i que es trobaran prèviament penjades a la intranet de l’assignatura.

La durada de cada sessió pràctica de 1,5 o 2 hores.


Seminaris

Els seminaris es basen en l’aprofundiment en noves estratègies terapèutiques i aspectes relacionats. Es facilitarà material bibliogràfic en forma d’article científic o revisió actualitzada, o bé es penjaran presentacions al Campus que l’alumne haurà d’haver llegit abans del seminari. Els seminaris requereixen la participació activa de l’estudiant, ja que la majoria estan basats en “aprenentatge per problemes”. Al final de cada bloc temàtic dels seminaris es farà una pregunta breu o un test.

Treballs tutelats

Pels treballs dirigits, el curs està estructurat en un projecte basat en 10 sessions pràctiques on els estudiants aprendran a dissenyar, modelitzar i analitzar dades dels bioreactors per enginyeria de teixits i medicina regenerativa. Els estudiants desenvoluparan simulacions i anàlisi de dades en MatLab a partir de les solucions parcials que trobaran en al intranet de l’assignatura. Després de les sessions pràctiques presencials, els estudiants tindran els suficients coneixements per a desenvolupar un projecte autònom tutelat per una aplicació específica (pulmó, cor, cartílag...) que serà presentat en una sessió final a tota la classe i avaluat.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació dels continguts, habilitats i competències adquirides es fa d’acord amb els apartats següents:

1.- Les sessions pràctiques s’avaluen tenint en compte l’assistència i la realització d’un breu qüestionari al final de cada una.Per tant, és imprescindible l’assistència de l’alumne a les sessions de pràctiques o de problemes per a ser avaluat. Aquesta part representa un 20 % de l’avaluació global de l’assignatura.

2.- Els seminaris s’avaluen tenint en compte la participació dels estudiants i la formulació d’una pregunta relacionada al final de cada bloc temàtic. Per tant, és imprescindible l’assistència de l’alumne a les sessions de seminaris i la seva participació activa per ser avaluat. Aquesta part representa un 10 % de l’avaluació global de l’assignatura.

3.- Preparació i exposició del treball dirigit de les pràctiques de bioreactors. En els primers seminaris del curs es plategen uns problemes sobre bioreactors que els alumnes han de treballar al llarg de tot el curs. A mitjan curs es fa una sessió pràctica de el treball de processos bàsics sobre bioreactors i a final de curs es fa la presentació final davant els companys i professors (10 minuts de presentació i 10 de discussió i defensa). Representa el 35 % de l’avaluació global.

4.- Prova de síntesi formada per 5 preguntes curtes i/o exercicis numèrics. Comprèn tot el temari, incloent-hi les classes magistrals, seminaris i pràctiques. Aquesta part representarà el 35% de l’avaluació global. És necessari superar un 30 % de l’examen per superar l’assignatura.

Es considera que l’alumne ha d’aprofitar al màxim els recursos i les eines amb què es desenvolupa l’assignatura, per adquirir les competències i els objectius proposats. Per això, a més dels sistemes d’avaluació, es valora positivament la participació activa de l’estudiant en les sessions teòriques, als seminaris i classes pràctiques.

Revisió d’exàmens.

Es convocarà una sessió per a la consulta dels resultats obtinguts a la prova de síntesi d’acord amb els terminis i la normativa que estigui vigent.

Reavaluació

Aquells alumnes que s’hagin presentat a totes les probes de l’assignatura i que no assoleixin els coneixements suficients per aprovar podran optar a la reavaluació, la qual constarà d’un examen de 5 preguntes curtes de tot el contingut del curs. És necessari superar un 30 % de l’examen per superar l’assignatura i que la nota mitjana superi el 5. La nota màxima de la reavaluació és l’aprovat.

 

Avaluació única

Una prova única de quinze preguntes curtes que inclou els coneixements tant teòrics com pràctics.