Nanofabricación e rexeneración tisular

Esta materia pretende introducir aos alumnos á aplicación de procesos de nanofabricación e as aplicación das devanditas nanotecnoloxías en rexeneración tisular. Este obxectivo inclúe:
- Comprender os conceptos fundamentais en biomedicina regenerativa,
- Comprender os procesos de cicatrización, reparación e rexeneración tisular.
- Coñecer as vantaxes que ofrece a nanotecnoloxía no ámbito da medicina regenerativa.
- Coñecer as posibilidades que ofrece a incorporación de nanoestructuras no deseño de estadas tisulares.
- Coñecer técnicas de preparación e caracterización de estadas tisulares 2D e 3D nanoestructurados.

A. CLASES TEÓRICAS (10 h).
1. Nanofabricación e caracterización de andamios
a. Xeles e sistemas autoensamblados (2 h)
b. Composites (1 h)
c. Fluídos supercríticos e aerogeles (1,5 h)
d. Electrospinning e bioimpresión (1,5 h)

2. Enxeñería de tecidos
a. Introdución á medicina regenerativa: procesos de rexeneración, fibrose, andamios vs. implante (1 h).
b. Modulación celular a través da biomecánica, adhesión celular, rugosidade e nanoestructura (1,5 h).
c. Sistemas de liberación de substancias activas con aplicación en medicina regenerativa: sistemas de liberación de fármacos convencionais, liberación sostida de proteínas, terapias génicas (1,5 h).

B. CLASES INTERACTIVAS
1. Seminarios e clases prácticas de lousa: explicación de casos prácticos e discusión de publicacións relacionadas.
i. Temas 1A e 1 B: 3 h
ii. Temas 1 C e 1D: 1 h
iii. Temas 2A, 2 B e 2 C: 4 h
2. Explicación, tutorización e presentación oral dun traballo individual dirixido a aplicar os coñecementos do alumno en nanotecnoloxía á rexeneración tisular (3 h).
3. Avaliación e exame (2 h).

C. CLASES LABORATORIO
1. Procesado de hidrogeles, aerogeles e composites; aplicacións e técnicas de caracterización textural de nanoestructuras: 4 h.
2. Taller sobre compoñentes e funcionamento de equipamento con fluídos supercríticos, de bioimpresión 3D e electrohilado: 2 h.

D. TUTORIAS
Taller de resolución de dúbidas da materia (1 h).

Bibliografía básica:
Ramalingam, Murugan. Tissue engineering and regenerative medicine: a nano approach. Boca Raton: CRC Press, 2013. ISBN: 9781439881859. Biblioteca de Farmacia, Sinatura FA-689.
3D printing and nanotechnology in Tissue Engineering and Regenerative Medicine. L.G. Zhang, J.P. Fisher, K.W. Leong. Elsevier, 2015.

Bibliografía complementaria:
-Literatura científica actual (artículos tipo review e tutorials) proporcionada polo profesorado da asignatura centrada en aspectos e técnoloxías específicas.

Básicas:
CB6: Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación.
CB7: Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo;
CB9: Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións –e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan– a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades;
CB10: Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirigido ou autónomo.

Xenerais:
CG1: Dominar técnicas de recuperación de información relativas a fontes de información primarias e secundarias (incluíndo bases de datos co uso de computador) e de análise crítica da información, en lingua española e inglesa.
CG2: Saber aplicar os coñecementos á resolución de problemas no ámbito multidisciplinar da investigación e a innovación relacionada con nanociencia e nanotecnoloxía.
CG3: Ser capaz de identificar teorías e modelos científicos e aproximacións metodolóxicas adecuadas para o deseño e a avaliación de materiais nanoestructurados.
CG5: Dispoñer de coñecementos e habilidades para participar en proxectos de investigación e colaboracións científicas ou tecnolóxicas, en contextos interdisciplinares e cun alto compoñente de transferencia do coñecemento.
CG7: Ser capaz de utilizar con seguridade os nanomateriales de forma segura respectando a normativa vixente en materia de prevención de riscos laborais e de tratamento de residuos.
CG10: Adquirir a formación necesaria para poder integrarse en futuros estudos de doutoramento en Nanociencia e Nanotecnoloxía, ou en ámbitos relacionados.

Transversais:
CT2: Saber desenvolver traballos de colaboración en equipos multidisciplinares.
CT4: Ter capacidade para a xestión da investigación, o desenvolvemento e a innovación tecnolóxica en nanociencia e nanotecnoloxía.

Específicas:
CE02 – Interrelacionar a estrutura química, a arquitectura ou ordenamento do material nanoestructurado coas súas propiedades químicas, físicas e biolóxicas.
CE03 - Adquirir os coñecementos conceptuais e prácticos sobre os procesos de auto- ensamblado e auto-organización en sistemas macromoleculares que sexan necesarios para o deseño de novos nanomateriales e nanoestructuras
CE04- Coñecer as principais técnicas de preparación de nanomateriales a pequena e gran escala.
CE07 - Coñecer as interaccións dos materiais nanoestructurados cos seres vivos e o medio ambiente.
CE08 - Coñecer as principais aplicacións dos nanomateriales nos diversos campos de coñecemento como a física, química, enxeñería, a biomedicina, biotecnoloxía, ou arte, entre outros.
CE10- Entender as etapas de deseño e caracterización de sistemas nanoestructurados para liberación de substancias activas e/ou encapsulación/confinamento de biomarcadores ou de substancias nocivas, avaliación da súa eficacia e seguridade.

- Clases teóricas con participación dos alumnos.
- Discusión de casos prácticos en seminarios con apoio de métodos informáticos e lousa.
- Aprendizaxe baseada en problemas.
- Presentacións orais de temas previamente preparados, seguidas de debate con participación de estudantes e profesores.
- Asistencia a conferencias ou mesas redondas.
- Prácticas: demostracións do uso de aparellos utilizados en nanofabricación. As prácticas da materia serán realizadas na Universidade de Santiago de Compostela e o alumno debe desprazarse alí polos seus propios medios.

A avaliación consistirá en:
- Exame escrito sobre contidos básicos da materia (50% da cualificación). O exame da materia, que se realizará na data indicada na guía do curso correspondente, consistirá en preguntas de tipo test e/ou resposta curta (incluídos problemas). Requírese obter máis do 45% da nota neste apartado para superar a materia.
- Participación activa nos seminarios, clases prácticas e avaliación de traballos (35% da cualificación). Avaliarase a participación activa en seminarios e prácticas de laboratorio. Esta avaliación levará a cabo mediante a resolución de cuestións e problemas expostos en clase, a presentación de traballos e a intervención nos debates que poidan xurdir.
- Presentacións orais (15% da cualificación). Avaliarase a claridade expositiva e a capacidade para responder as preguntas que se expoñan.

As horas de actividades formativas presenciais son 30. As horas de traballo persoal do alumno estímanse en 45.

O alumno debe evitar o simple esforzo memorístico e orientar o estudo para comprender, razoar e relacionar os contidos da materia. A participación en actividades interactivas permitirá ao estudante unha mellor comprensión dos aspectos desenvolvidos nas clases expositivas, o que facilitará a preparación do exame final.