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Guía docente de la asignatura / materia:

Ingeniería e Instrumentación Biomédica

Curso 2021/2022
Fecha última actualización: 28/06/2021
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/07/2021

Máster

Máster Universitario en Investigación Traslacional y Medicina Personalizada

Módulo

Módulo IV: Tecnología de Aplicación en Medicina Traslacional

Rama

Ciencias de la Salud

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Anual

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Francisco Jesús Gámiz Pérez
  • Alberto José Palma López
  • Guillermo Rus Carlborg

Horario de Tutorías

Francisco Jesús Gámiz Pérez

fgamiz@ugr.es
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Alberto José Palma López

ajpalma@ugr.es
Anual
  • Martes 8:00 a 11:00 (Etsiit-Pta.2-Dcho.7)
  • Miércoles 8:00 a 11:00 (Etsiit-Pta.2-Dcho.7)

Guillermo Rus Carlborg

grus@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Miércoles 12:30 a 13:30 (Etsiccp Nº13)
    • Jueves 9:00 a 12:30 (Etsiccp Nº13)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 9:00 a 12:30 (Etsiccp Nº13)
    • Miércoles 12:30 a 13:30 (Etsiccp Nº13)
    • Jueves 9:00 a 12:30 (Etsiccp Nº13)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

- Conceptos básicos. Sistemas de medida. Instrumentos en práctica médica. Instrumentos laboratorio de investigación.

- Biomateriales: tipos, propiedades y sus aplicaciones en investigación traslacional. Diseño y selección de biomateriales.

- Electrodos y sensores aplicados en biomedicina. Medición de biopotenciales. Electrodos de ECG, electrodos para EMG y EEG. Microelectrodos.Transductores de temperatura.

- Biosensores: electroquímicos, gravimétricos, fotométricos.

- Sistemas biomicroelectromecánicos- Dispositivos lab-on-a-chip- Sistemas electroquirúrgicos para terapias médicas.

- Técnicas de diagnóstico no invasivas: ultrasonidos, bioimpedancia y técnicas ópticas.

- Instrumentación de análisis clínico (hemograma, análisis bioquímico e inmunológico).

- Tests rápidos de patógenos. 

- Bioreactores.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Ninguno.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Adquirir y comprender conocimientos que aporten la base suficiente para desarrollar y/o aplicar ideas originales en un contexto de la investigación. 
  • CG02. Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio. 
  • CG06. Fomentar el trabajo interdisciplinar entre los profesionales sanitarios y biomédicos, con el objeto de integrar ambos conocimientos como base para el desarrollo de la investigación. 

Competencias Específicas

  • CE13. Conocer y analizar las técnicas y metodologías de aplicación en Ingeniería e Instrumentación Biomédica, así como adquirir el dominio y las habilidades suficientes para su aplicación. 

Competencias Transversales

  • CT01. Desarrollar capacidad crítica y autocrítica y de toma de decisiones. 
  • CT02. Manejar fuentes de información científica 
  • CT03. Ser capaz de trabajar en equipos multidisciplinares y de establecer la unión entre las ciencias básicas y la investigación médica clínica. 
  • CT04. Identificar las técnicas experimentales avanzadas más comúnmente utilizadas en investigación traslacional y ser capaz de aplicarlas adecuadamente para el desarrollo de un trabajo de investigación. 
  • CT05. Desarrollar un trabajo de investigación basado en un proyecto predefinido 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá: los conceptos básicos de instrumentación biomédica y los distintos tipos de instrumentación disponibles con aplicación en ciencias de la salud. 

 

El alumno será capaz de: reconocer los avances en la instrumentación biomédica más relevantes para la investigación traslacional: biomateriales, biosensores, bioreactores.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

 

1 - Conceptos básicos

Sistemas de medida. Instrumentos en práctica médica. Instrumentos de laboratorio de investigación.

            

2 - Electrodos y sensores de aplicación en biomedicina.      

Medición de biopotenciales. Electrodos de ECG, electrodos para EMG y EEG. Microelectrodos.Transductores de temperatura. Biosensores: electroquímicos, gravimétricos, fotométricos

            

3 - Instrumentación de análisis clínico.         

Hemograma, análisis bioquímico e inmunológico

            

4 - Biomateriales         

Tipos, propiedades y sus aplicaciones en investigación traslacional. Diseño y selección de biomateriales

            

5 - Tests rápidos de patógenos          

 

6 - Técnicas de diagnóstico no invasivas      

Ultrasonidos, bioimpedancia y técnicas ópticas

            

7 - Biomecánica          

Revisión de conceptos básicos físicos (elasticidad, fuerzas y balance de éstas). Relación con el diagnóstico del estado del sistema muscular y esquelético basado en la evaluación de parámetros biomecánicos [1, 3].

            

8 - Ultrasonidos          

Principios físicos que rigen la propagación de ondas acústicas en medios materiales. Ultrasonidos. Diferentes transductores ultrasónicos son empleados en aplicaciones que abarcan la imagen intravascular, la medida del flujo sanguíneo y el transporte de nanopartículas, entre otras [2, 4, 5, 9].

            

9 - Bioreactores          

Estado del arte del diseño de bioreactores, incluyendo la tipología existente y sus distintas aplicaciones, destacando la ingeniería de tejidos (cartílago, hueso) y el control de las propiedades mecánicas de los cultivos [6, 7, 8].

            

Práctico

Tutoría de trabajos.

Propuestas de temas:   

            Sistemas biomicroelectromecánicos

            Dispositivos lab-on-a-chip

            Diagnóstico basado en parámetros biomecánicos

            Terapias celulares por ultrasonidos

            Cirugía por ultrasonidos

            Bioimpresión

            Prototipado de biorreactores

            Sistemas electroquirúrgicos para terapias médicas

            

Exposición pública de trabajos          

Bibliografía

Bibliografía fundamental

[1] Enderle, Bronzino (2011). Introduction to Biomedical Engineering. Elsevier.

[2] Cobold (2006). Foundations of Biomedical Ultrasound. Oxford University Press.

[3] Fung, Y. C., & Chien, S. (2001). Introduction to bioengineering (Vol. 2). World Scientific.

[4] Repacholi, M. H., & Benwell, D. A. (2012). Essentials of medical ultrasound: a practical introduction to the principles, techniques, and biomedical applications. Springer Science & Business Media.

[5] Kundu, T. (Ed.). (2012). Ultrasonic and Electromagnetic NDE for Structure and Material Characterization: Engineering and Biomedical Applications. CRC Press.

[6] Martin, I., Wendt, D., & Heberer, M. (2004). The role of bioreactors in tissue engineering. TRENDS in Biotechnology, 22(2), 80-86.

[7] Lanza, R., Langer, R., & Vacanti, J. P. (Eds.). (2011). Principles of tissue engineering. Academic press.

[8] Rauh, J., Milan, F., Günther, K. P., & Stiehler, M. (2011). Bioreactor systems for bone tissue engineering. Tissue Engineering Part B: Reviews, 17(4), 263-280.

[9] Zhou, Q., Lam, K. H., Zheng, H., Qiu, W., & Shung, K. K. (2014). Piezoelectric single crystal ultrasonic transducers for biomedical applications. Progress in materials science, 66, 87-111.

[10] Webster J.G. (2009) Medical Instrumentation: Applications and design. John Wiley & Sons

 

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD05 Prácticas con aplicación informática 
  • MD09 Realización de trabajos individuales 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

Código

Ponderación Mínima

Ponderación Máxima

E2

20

60

E4

40

80

E2.           Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo)

E4.           Presentación y discusión de casos prácticos. Exposiciones

Evaluación Extraordinaria

Actividades Formativas:

Código

Horas

Presencialidad %

AF1

10

50%

AF2

10

50%

AF6

5

100%

AF7

50

0%

 

AF1         Clases teóricas magistrales

AF2         Seminarios, talleres, conferencias, mesas redonda

AF6         Exposición y debate de trabajos

AF7         Estudio y trabajo autónomo

Evaluación única final

Valoración final de informes, trabajos, proyectos acordado con el profesor.

Información adicional

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Determinado por la coordinación del máster.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Las tutorías se realizarán mediante correo electrónico; en caso de ser necesario se realizará reunión virtual Google Meet.

Medidas de adaptación de la metodología docente

Se seguirá la metodología docente indicada más arriba. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen más abajo para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación Ordinaria

Se seguirá el procedimiento de evaluación única final indicado más arriba. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen más abajo para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación Extraordinaria

Se seguirá el procedimiento de evaluación única final indicado más arriba. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen más abajo para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación única final

Se seguirá el procedimiento de evaluación única final indicado más arriba. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen más abajo para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Determinado por la coordinación del máster.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Las tutorías se realizarán mediante correo electrónico; en caso de ser necesario se realizará reunión virtual Google Meet.

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • Teoría: Los contenidos teóricos se trabajarán individualmente por el alumnado atendiendo a los contenidos que el profesor/a de teoría ponga disponibles en la plataforma docente PRADO. Para ello, el profesor/a impartirá clases usando Google Meet durante las horas de clase y propondrá un guión metodológico a seguir para cada hora de teoría en el que se utilizarán las diapositivas del tema, ejemplos resueltos por el profesor y visualización de algún video con algunos contenidos.
  • Prácticas: Las prácticas de laboratorio se reemplazarán por una explicación del profesor y posterior discusión por parte de los alumnos mediante Google Meet.

Evaluación Ordinaria

  • Defensa de trabajo online

Se fija un día y hora lectivo en el que los alumnos o grupos deberán defender y exponer en un tiempo controlado y por videoconferencia compartida con resto de alumnos su trabajo, y posterior defensa ante preguntas de profesor y otros alumnos.

Aporte novedoso, capacidad de síntesis, demostrar conocimientos de la asignatura, rigor en exposición y justificación de aseveraciones.

70%

  • Tutorías y participación activa

Participación de los alumnos en tutorías con el profesor con consultas sobre el material impartido

Demostrar conocimientos adquiridos de la asignatura.

30%

Evaluación Extraordinaria

  • Defensa de trabajo online

Se fija un día y hora lectivo en el que los alumnos o grupos deberán defender y exponer en un tiempo controlado y por videoconferencia compartida con resto de alumnos su trabajo, y posterior defensa ante preguntas de profesor y otros alumnos.

Aporte novedoso, capacidad de síntesis, demostrar conocimientos de la asignatura, rigor en exposición y justificación de aseveraciones.

70%

  • Tutorías y participación activa

Participación de los alumnos en tutorías con el profesor con consultas sobre el material impartido

Demostrar conocimientos adquiridos de la asignatura.

30%

Evaluación única final

  • Defensa de trabajo online

Se fija un día y hora lectivo en el que los alumnos o grupos deberán defender y exponer en un tiempo controlado y por videoconferencia compartida con resto de alumnos su trabajo, y posterior defensa ante preguntas de profesor y otros alumnos.

Aporte novedoso, capacidad de síntesis, demostrar conocimientos de la asignatura, rigor en exposición y justificación de aseveraciones.

70%

  • Tutorías y participación activa

Participación de los alumnos en tutorías con el profesor con consultas sobre el material impartido

Demostrar conocimientos adquiridos de la asignatura.

30%