Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024
Máster Universitario en Ingeniería Biomédica por la Universidad Pública de Navarra
Código: 720601 Asignatura: Nanotecnología para Aplicaciones Biomédicas
Créditos: 4.5 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 1º S
Departamento:
Profesorado:
GOMEZ POLO, CRISTINA (Resp)   [Tutorías ] ZUBIATE ORZANCO, PABLO   [Tutorías ]
LOPEZ ORTEGA, ALBERTO   [Tutorías ] ARMAS PEÑA, DAYRON   [Tutorías ]
LIGUORI , DEBORAH   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Bioinstrumentación y telemedicina

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Descripción/Contenidos

Tomando la definición de Nanotecnología recogida en el diccionario de la RAE (Tecnología de los materiales y de las estructuras en la que el orden de magnitud se mide en nanómetros, con aplicación a la física, la química y la biología), el principal objetivo de la asignatura es dar a conocer al alumnado los conceptos básicos de esta tecnología, y de manera particular su utilización en el ámbito de las aplicaciones biomédicas. Para ello se introducirán los principales conceptos de esta disciplina, como la clasificación de nanomateriales 0D, 1D y 2D (nanopartículas, nanohilos/nanotubos y películas delgadas) y los principales métodos de obtención y caracterización. Se describirán los cambios en sus propiedades fisicoquímicas asociados a su naturaleza manométrica y se discutirán ciertos aspectos de preocupación social, como es su interacción con el medio ambiente y toxicidad, dentro del marco normativo actual. Se analizarán las principales aplicaciones de nanoestructuras en el sector biomédico, haciendo especial hincapié en las aplicaciones teragnósticas e introduciendo brevemente su empleo como biosensores que será más ampliamente y detalladamente analizado en la asignatura posterior de ¿Tecnologías de Biosensores¿. El análisis de las principales técnicas de biofuncionalización permitirá completar la descripción de la utilización de nanomateriales para el sector biomédico.

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Competencias genéricas

RA0 - Tener conocimientos especializados y avanzados en una o varias disciplinas o áreas de práctica de la Ingeniería Biomédica, incluyendo las que se han desarrollado recientemente, que amplíen o mejoren los conocimientos vinculados al nivel del grado.
RA1 - Analizar críticamente conocimientos especializados en el campo de la Ingeniería Biomédica, en buena parte de manera autodirigida o autónoma.
RA2 - Evaluar diferentes aproximaciones a problemas de la Ingeniería Biomédica, valorando críticamente sus metodologías, prestaciones, limitaciones y resultados, incluyendo, en su caso, una reflexión sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la solución propuesta en cada caso.
RA3 - Crear nuevas soluciones a retos multidisciplinares de la Ingeniería Biomédica, proponiendo y desarrollando planteamientos o hipótesis originales en un plano abstracto, a menudo con una información incompleta o limitada.
RA4 - Comunicar de manera clara e inequívoca las ideas y conclusiones, así como el conocimiento y la lógica subyacentes, a públicos especializados y no especializados, de manera adecuada al contexto de la Ingeniería Biomédica y utilizando las convenciones propias del ámbito profesional.
RA5 - Trabajar en equipo entre iguales, así como con especialistas y no especialistas, supervisores y clientes.

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Competencias específicas

RA13 - Analizar los usos habituales de la nanotecnología en medicina, así como evaluar las consecuencias de su uso y la normativa existente al respecto.

RA14 - Valorar los cambios en las propiedades físico-químicas asociadas a la escala nanométrica.

RA15 - Sintetizar nanomateriales haciendo uso de técnicas de fabricación de nanoestructuras, así como evaluar las tecnologías más habituales para su caracterización.

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Resultados aprendizaje

R1. Los conceptos básicos sobre nanotecnología, aplicaciones e implicaciones sociales.

R2. Las principales rutas de síntesis de nanopartículas, así como la instrumentación usada para su caracterización.

R3. Las principales técnicas de deposición de materiales nanoestructurados, así como la instrumentación usada para su caracterización.

R4. Las principales técnicas de biofuncionalización de nanomateriales para obtener aplicaciones biomédicas.

R5. El trabajo y la instrumentación habitual en un laboratorio de investigación

R6. Búsqueda bibliográfica sistemática de:

            -Nanopartículas

            -Técnicas de nanofabricación

            -Técnicas de biofuncionalización

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Metodología

MD1 Clase Magistral

MD2 Prácticas en laboratorio/aula de informática

MD3 Aprendizaje basado en proyectos

MD4 Estudio de casos o resolución de problemas

MD5 Trabajos tutelados

MD7 Debates

MD9 Evaluación del conocimiento: Pruebas de evaluación continua o final

Actividades formativas Nº de horas presenciales Nº de horas no presenciales
AF1 Clases expositivas / participativas 24  
AF2 Prácticas 14 8
AF3 Realización de trabajos/proyectos en grupo   10
AF4 Estudio y trabajo autónomo del estudiante   46,5
AF5 Tutorías   1
AF6 Presentaciones 2 2
AF7 Debates 3  
AF9 Pruebas de evaluación 2  
     
TOTAL 45 67,5

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Idiomas

La docencia se imparte en castellano, preferiblemente, aunque la mayoría de las referencias y los textos de lectura están escritos en inglés, ya que los temas punteros de investigación y las empresas y centros tecnológicos que usan nanotecnología funcionan a nivel global. Es responsabilidad del alumnado acostumbrarse y adquirir la nomenclatura usada en este ámbito, con independencia de si se ha conseguido una competencia lingüística o no. La asignatura se podrá impartir directamente en inglés en función de la presencia de alumnado extranjero.

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Evaluación

Resultados aprendizaje Actividad de evaluación Peso (%) Carácter Recuperable Nota mínima requerida
R1, R2, R3, R4, R5, R6 SE1 Pruebas de evaluación 55 Recuperable   5,00
R1, R2, R3, R4, R5, R6  SE3 Trabajos e informes individuales 15 No   No
R1, R2, R3, R4, R5, R6 SE4 Trabajos e informes grupales 35 No   No

 

NOTAS ACLARATORIAS

La asistencia a las sesiones de prácticas y a las sesiones de presentación de los trabajos es obligatoria. En caso de no poder asistir, será necesario presentar justificación oficial de la no asistencia, sea cual sea la razón que la sustente. Sin dicha justificación, no se tendrá derecho a la evaluación de estas actividades formativas y, por lo tanto, no se podrá superar la asignatura.

 

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Temario

Tema 1: Introducción a la Nanotecnología

Tema 2: Síntesis y caracterización de nanoestructuras 0D y 1D. Aplicaciones

Tema 3: Fabricación y caracterización de nanoestructuras 2D. Aplicaciones

Tema 4: Biofuncionalización

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Programa de prácticas experimentales

Las prácticas estarán centradas en la síntesis y preparación de nanoestructuras, su biofuncionalización y caracterización en laboratorios de investigación, así como con el uso del instrumental habitual dentro de él. En este sentido, se podrán sintetizar nanopartículas plasmónicas (Ag, Au) y se revisarán las propiedades ópticas de éstas y de los Quantum Dots (QD). Lo mismo se podrá realizar con nanopartículas magnéticas, pudiendo ver, incluso, aplicaciones de hipertermia magnética. Además, se podrán biofuncionalizar diferentes nanoestructuras 2D mediante diferentes técnicas de funcionalización y se caracterizarán sus propiedades.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


  1. Introduction to Nanoscience, Stuart Lindsay, Ed. OUP Oxford, ISBN 9780191609275, 480 pp, 2009.
  2. Nanostructures and Nanomaterials, Guozhong Cao, Ying Wang, Ed. World Scientific Wiley-VCH. ISBN: 978-981-4324-55-7, 596 pp, 2013.
  3. Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Applications¿, Dieter Vollath, Ed. Wiley-VCH, ISBN-13: 978-3527333790, 386 pp., 2013.
  4. Nanoparticles for Biomedical Applications, Editors: Eun Ji Chung, Lorraine Leon, Carlos Rinaldi, Ed. Elsevier, ISBN 9780128166628, 2019.

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Lugar de impartición

Aulario y laboratorios de prácticas de los departamentos de Ciencias y de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación. Campus de Arrosadía (Pamplona, Navarra).

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