Bioingegneria Per L'Innovazione In Medicina

Studio delle metodologie per l'acquisizione e l'elaborazione di segnali fisiologici (ECG, EEG, EMG). Include tecniche di filtraggio, analisi spettrale e riconoscimento di pattern per applicazioni biomediche diagnostiche.

Fornisce le basi anatomo-fisiologiche e metodologiche per l'applicazione dell'ingegneria in campo medico-biologico. Vengono trattati i sistemi del corpo umano, i principi delle misure biomediche, le metodologie di acquisizione e analisi dei segnali fisiologici e i fondamenti della strumentazione clinica. L'obiettivo è formare competenze per dialogare con il mondo sanitario e affrontare problematiche progettuali in ambito biomedico.

Tratta gli strumenti software e hardware impiegati nella bioingegneria moderna, includendo ambienti di calcolo numerico, librerie per l'elaborazione di segnali e immagini, strumenti CAD e piattaforme di prototipazione. Si analizzano applicazioni nello sviluppo di dispositivi medici, nell'analisi di dati biologici e nella simulazione. Il corso sviluppa competenze pratiche per affrontare progetti multidisciplinari nell'ambito biomedico.

Approfondisce le tecniche di imaging utilizzate in ambito clinico e di ricerca, quali radiografia, tomografia computerizzata, risonanza magnetica, ecografia e medicina nucleare. Vengono trattati i principi fisici di formazione delle immagini, i metodi di ricostruzione e gli algoritmi di elaborazione. L'insegnamento fornisce competenze per analizzare, processare e interpretare immagini biomediche a supporto della diagnosi e della pianificazione terapeutica.

Esplora le classi di biomateriali avanzati impiegati in dispositivi medici, ingegneria tissutale e medicina rigenerativa. Vengono trattati polimeri biodegradabili, idrogel, scaffold, nanomateriali e materiali bioattivi, con attenzione alla biocompatibilità e alle interazioni con i tessuti. Il corso fornisce competenze per la selezione, caratterizzazione e progettazione di materiali innovativi destinati ad applicazioni cliniche e biotecnologiche.

Insegnamento mirato al raggiungimento del livello di competenza linguistica B1/B2 (QCER) in ambito scientifico. Il corso si focalizza sullo sviluppo delle quattro abilità linguistiche (ascolto, parlato, lettura, scrittura) con particolare attenzione al lessico specialistico della biologia, delle bioscienze e alla comprensione di testi accademici e pubblicazioni internazionali.

Tratta i principi dell'elettronica neuromorfa, ispirata al funzionamento del sistema nervoso, e dei dispositivi hardware per il calcolo bio-ispirato. Vengono studiati neuroni e sinapsi artificiali, memristori, architetture spiking e piattaforme dedicate. Il corso fornisce competenze per progettare circuiti e sistemi a basso consumo per applicazioni di intelligenza artificiale embedded, interfacce neurali e elaborazione sensoriale in tempo reale.

Approfondisce l'applicazione delle nanotecnologie nel settore farmaceutico, con focus sui sistemi nanostrutturati per il rilascio controllato di farmaci e la diagnostica molecolare. Vengono trattati nanoparticelle polimeriche e lipidiche, liposomi, dendrimeri, metodi di sintesi e caratterizzazione. L'insegnamento sviluppa competenze per progettare carriers innovativi capaci di migliorare efficacia terapeutica, biodisponibilità e selettività dei trattamenti.

Esplora le applicazioni dell'intelligenza artificiale e del machine learning in ambito medico-clinico, includendo diagnosi assistita, analisi di immagini, predizione di esiti e medicina personalizzata. Vengono trattati algoritmi di apprendimento supervisionato e profondo, gestione dei dati sanitari, validazione clinica e aspetti etici. Il corso forma competenze per sviluppare e valutare sistemi di IA conformi ai requisiti regolatori del settore sanitario.

Fornisce conoscenze sulle proprietà e la plasticità delle cellule staminali embrionali e somatiche per la terapia rigenerativa. Approfondisce i meccanismi molecolari del differenziamento cellulare e le strategie tecniche di ingegneria tissutale applicata.

Tratta i principi di funzionamento dei dispositivi elettronici tradizionali e dei sistemi iontronici basati sul trasporto di ioni in matrici biocompatibili. Vengono studiati transistor organici, sensori bioelettronici, interfacce neurali e dispositivi per il rilascio di farmaci. L'insegnamento fornisce competenze per progettare componenti che mediano la comunicazione fra elettronica e sistemi biologici, abilitando nuove applicazioni biomediche e diagnostiche.

Approfondisce la progettazione di dispositivi biomedicali mediante strumenti CAD e flussi di lavoro integrati che combinano modellazione geometrica, simulazione FEM e prototipazione rapida. Vengono trattati casi applicativi su protesi, ortesi e dispositivi impiantabili, con attenzione alla compatibilità anatomica e ai requisiti normativi. Il corso sviluppa competenze pratiche per affrontare l'intero ciclo di progettazione di dispositivi medici personalizzati.

Ciclo di seminari tenuti da bioingegneri attivi nel mondo accademico, clinico e industriale, finalizzato a presentare casi di studio reali, traiettorie professionali e tendenze emergenti della disciplina. Gli studenti entrano in contatto con esperienze concrete di ricerca, sviluppo e applicazione clinica delle tecnologie biomedicali. L'insegnamento favorisce l'orientamento professionale e la consapevolezza del ruolo del bioingegnere nella società.

Si concentra sull'analisi dei flussi biologici nel corpo umano, con riferimento al sistema cardiovascolare, respiratorio e linfatico. Vengono trattate le equazioni della meccanica dei fluidi applicate ai vasi sanguigni, al cuore e alle vie aeree, con tecniche di simulazione numerica e modellazione lumped-parameter. Il corso fornisce competenze per studiare patologie emodinamiche e supportare la progettazione di dispositivi cardiovascolari.

Affronta il processo di progettazione dei dispositivi medici dalla definizione dei requisiti utente alla validazione clinica, integrando aspetti tecnici, ergonomici e regolatori. Vengono trattati metodi di design thinking, usability engineering, gestione del rischio secondo ISO 14971 e conformità al Regolamento UE 2017/745. Il corso sviluppa competenze per condurre progetti multidisciplinari incentrati sull'utente in ambito medicale.

Tratta le metodologie e le tecnologie utilizzate in neurologia clinica e di ricerca, includendo elettroencefalografia, magnetoencefalografia, stimolazione cerebrale e neuroimaging funzionale. Vengono studiati i principi di acquisizione, elaborazione e interpretazione dei segnali neurali. L'insegnamento fornisce competenze per supportare la diagnosi delle patologie del sistema nervoso e contribuire allo sviluppo di interfacce cervello-macchina e terapie neurologiche.

Approfondisce i modelli matematici e computazionali per descrivere il funzionamento dei sistemi neurali, dalla scala del singolo neurone alle reti complesse. Vengono trattati modelli di Hodgkin-Huxley, integrate-and-fire, reti neurali biologiche e dinamica di popolazioni neurali. Il corso sviluppa competenze per simulare e analizzare l'attività cerebrale, supportando ricerche in neuroscienze computazionali e applicazioni neuroingegneristiche.

Tratta i principi della meccanica dei fluidi applicati ai sistemi biologici, con focus sulla circolazione sanguigna, sui flussi respiratori e sui dispositivi medici interagenti con i fluidi corporei. Vengono studiate le proprietà reologiche del sangue, i regimi di flusso pulsatile e le tecniche di analisi sperimentale e numerica. L'insegnamento fornisce competenze per modellare problemi biofluidodinamici di rilevanza clinica e ingegneristica.

Approfondisce la biomeccanica delle articolazioni umane in condizioni fisiologiche, patologiche e dopo intervento protesico. Vengono trattati cinematica e dinamica articolare, meccanismi dell'artrosi, design e valutazione delle protesi articolari, tecniche di analisi del movimento e simulazione FEM. Il corso fornisce competenze per supportare la diagnosi clinica, la progettazione di impianti ortopedici e la valutazione degli esiti chirurgici.

Tratta le macchine e i sistemi tecnologici impiegati in ambito biomedicale, quali apparecchiature per dialisi, circolazione extracorporea, ventilazione assistita e diagnostica. Vengono studiati principi di funzionamento, criteri di progettazione, normative di sicurezza e requisiti prestazionali. L'insegnamento sviluppa competenze per la selezione, gestione e sviluppo di sistemi complessi a supporto delle attività cliniche e diagnostiche.

Si concentra sull'analisi del comportamento meccanico dei tessuti biologici e dei sistemi viventi, integrando concetti di meccanica dei continui, viscoelasticità e mechanobiologia. Vengono trattati i tessuti molli e duri, le risposte cellulari agli stimoli meccanici e le tecniche sperimentali di caratterizzazione. Il corso fornisce competenze per modellare e interpretare la meccanica dei sistemi biologici a supporto della ricerca biomedica e clinica.

Approfondisce la biomeccanica del corpo umano nel suo complesso, analizzando il sistema muscolo-scheletrico, la postura, il cammino e i gesti motori. Vengono trattate tecniche di analisi del movimento, modelli muscolo-scheletrici, dinamica inversa e diretta, con applicazioni in riabilitazione, sport e ergonomia. L'insegnamento sviluppa competenze per valutare la funzione motoria e progettare interventi e dispositivi a supporto della salute.

Tratta la classificazione, la progettazione e la gestione dei dispositivi medici secondo il quadro regolatorio europeo, con riferimento al Regolamento UE 2017/745. Vengono studiate le fasi del ciclo di vita, i requisiti di sicurezza ed efficacia, la gestione del rischio, le indagini cliniche e la sorveglianza post-market. Il corso fornisce competenze per operare nello sviluppo e nella commercializzazione di dispositivi medici conformi.