2.12.15 (694)

Cours scientifiques - MDC_53659_EP : Introduction aux biomateriaux

Descriptif

Les biomatériaux, matériaux synthétiques ou vivants utilisables à des fins médicales, sont un pilier dans l’évolution de la médecine moderne. Présents à chaque étape de la chaine de soin, ils représentent des défis majeurs pour l’accès à une médecine personnalisée, *in situ*, et régénératrice. Dans ce contexte, le cours s’attachera à fournir un socle solide sur l’un des aspects majeurs du développement de biotechnologies : le choix des matériaux dans le domaine médical, la relation des organismes biologiques aux matériaux et l’intégration des matériaux au vivant. Ce cours à la frontière de la mécanique, la chimie et la biologie permettra aux étudiants une compréhension globale des problématiques du domaine, de ses développements futurs, ainsi qu’une expérience concrète des biomatériaux d’aujourd’hui. -

Objectifs pédagogiques

*Objectifs pédagogiques* - Connaitre les comportements mécaniques et variations chimiques des biomatériaux couramment employés - Comprendre les principes d’intégration biologique et de réponse immunitaire - Être familier des méthodes de manufacture des matériaux médicaux - Pouvoir identifier les matériaux susceptibles de convenir au design d’une nouvelle application médicale

32 heures en présentiel

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Programme détaillé

- Introduction au concept de biomatériaux. Résumé historique et évolution des biomatériaux. Introduction des sujets qui seront abordés dans le cours, avec la notion de biomatériaux passifs/actifs et naturels/artificiels etc. Rappel de mécanique du solide continu. - Biométaux. Rappel propriétés de l’os et cartilage. Caractérisation des propriétés mécaniques, composition chimiques et procédé de manufacture et mise en forme des métaux. Métaux actifs, introduction à la corrosion. - Biocéramique (hydroxyapatite, phosphate de calcium, …). Céramiques actives, inertes, et résorbables. Propriétés mécaniques et applications (dentaires, orthopédiques, …). Procédés de manufacture. - Biopolymères et composites. Rappel sur l’hyper-élasticité, la viscosité. Structure des polymères et propriétés mécaniques, confection d’hydrogels, tendons artificiels, peau artificielle, ingénierie tissulaire. - Usure et dégradation. Rappels de tribologie et de rupture des matériaux. Type de particules, type de dégradation : oxydation, corrosion et frottements. Polymère antioxydants, et biodégradabilité. Réponse du système immunitaire. Infection et inflammation, des macrophages à la fibrose. - Bioactivité des matériaux. Phénomènes de bioadhésion, absorption de protéines, et composites cellularisés. Administration de médicaments et cinétique de relargage, biomatériaux magnétiques, utilisation de nanoparticules, origamis métalliques. *Approche pédagogique* - 50% cours en classe, complété par des recherches à faire sur un sujet d’une séance à l’autre. Une présentation d’article préparée à la maison sera faite par groupe devant la classe. - 50% projet en groupe sous supervision pour s’approprier les matériaux, les méthodes de caractérisation. *Keywords* Biomatériaux - Inflammation – réponse immunitaire – matériaux intelligents – hydrogels – alliages métalliques – médecine régénérative – implants *Modalités d’acquisition (MCC)* 50% d’examen final oral, calculatrice autorisée 50% suivi continu Quizz de cours 10% Présentation d’articles 20% Homeworks 70% *Effectif* 5-40 *Nombre d’heures en présentiel* 100% *Nombre de blocs* 8 *Equipe d’ingénierie pédagogique* Chloé Techens *Langage* Anglais
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