Il corso di Laurea Magistrale in Bioingegneria propone un percorso di studi flessibile sulle esigenze dello studente. Non ci sono insegnamenti obbligatori ma gruppi di insegnamenti da cui lo studente deve scegliere un numero minimo di crediti: caratterizzanti di base (almeno 45 CFU), caratterizzanti avanzati (almeno 24 CFU) e affini (15 CFU). Restano liberi per la scelta 15 CFU. Alcuni corsi sono erogati in lingua Inglese.
Struttura della cellula (membrana, nucleo, DNA, mitosi e meiosi). Organizzazione funzionale dell’organismo umano: i sistemi nervoso, endocrino, riproduttore, renale, cardiovascolare, linfatico, , immunitario, digerente, respiratorio; il tessuto osseo; il metabolismo.
Studio dei processi che regolano le interazioni tra la superficie di un dispositivo e l’ambiente biologico, dei metodi per favorire e migliorare dette interazioni e delle recenti applicazioni dell’ingegneria tessutale alla medicina rigenerativa.
Studio ed analisi di alcuni dei tipici problemi di natura informatica in ambito sanitario: analisi di problematiche sanitarie richiedenti l’uso di tecnologie informatiche e implementazione al calcolatore delle soluzioni stato dell’arte.
The course provides the students basic knowledge of structural Biochemistry and Biophysics, useful to solve biological problems related to macromolecules activity and structure-to-function relationship and gives students experience in how to interpret experimental results from a range of biophysical techniques.
Studio della struttura dei servizi di ingegneria clinica presso gli enti ospedalieri e della normativa vigente relativa alla classificazione e gestione dei dispositivi medici. Valutazioni economiche e tecnologiche in sanità mediante l’impiego di modelli decisionali.
Studio del comportamento meccanico dei tessuti biologici e dei biomateriali nelle applicazioni per apparati biomedicali e protesi. Studio del comportamento dei tessuti biologici molli. Introduzione ai procedimenti di analisi mediante modellazione numerica.
Studio delle metodologie modellistiche applicate ai sistemi biologici: formulazione, identificazione e validazione di un modello in relazione allo scopo del processo di modellizzazione. Principi ci controlli automatici applicati ai sistemi biologici.
Studio dei metodi statistici di base impiegati nel campo della bioingegneria.
Studio di metodologie avanzate per l’elaborazione dell’immagine in campo biomedico. Tecniche di miglioramento dell’immagine, segmentazione, rappresentazione, ricostruzione e registrazione.
Studio dei fenomeni di trasporto di carica nei solidi ed interfacce e nei liquidi. Trasduzione elettrica per rilevare la presenza di molecole e sostanze. Tecniche di misura di base (potenziometriche, voltammetriche, di spettroscopia di impedenza, metodo basato sui plasmoni superficiali).
Studio delle tecnologie fondamentali utilizzate nell’ambito delle biotecnologie mediche: clonaggio molecolare, preparazione di librerie genomiche, amplificazione del DNA e sequenziamento, tecniche immunologiche, modifica genetica, terapia genica, sviluppo di vaccini, riprogrammazione cellulare e ingegneria dei tessuti.
Studio dei principi di base della dinamica monodimensionale dei fluidi per lo sviluppo di modelli biomeccanici (teorici, in-vitro, in-silico) dell’apparato cardiovascolare in condizioni fisiopatologiche e/o all’esame di dispositivi biomedicali.
Studio di metodi avanzati di analisi di dati biologici. In particolare metodologie di analisi statistica integranti l’approccio modellistico con quello di elaborazione del segnale (Interpolazione, smoothing, predizione, filtraggio stocastico, analisi non lineare di serie temporali, analisi multivariata).
Studio delle metodologie e tecnologie che consentono di effettuare misure dirette e indirette (non invasive) del movimento umano: strumentazione per motion capture e le misura di forze e pressioni, cinematica e cinetica articolare, protocolli per l’analisi del cammino ed posturografica.
Studio della meccanica dei tessuti biologici mediante metodi numerici. Caratterizzazione istologica e morfometrica dei tessuti intesa alla definizione della risposta biomeccanica. Definizione di modelli costitutivi per lo studio della meccanica dei tessuti biologici molli, tessuti legamentosi, tendinei, cartilaginei e adiposi.
Metodologie e tecnologie proprie dell’ingegneria necessarie allo studio del sistema nervoso centrale. Tecniche di neurovisualizzazione nello studio dei processi fisiopatologici cerebrali (tomografia ad emissione di positroni, e risonanza magnetica) e metodi di post-elaborazione comunemente usati per il neuroimaging.
Studio dalle tecnologie high-throughput per l’analisi del genoma e del trascrittoma (DNA and RNA-sequencing). Metodi di selezione di geni differenzialmente espressi e degli SNP associati al tratto fenotipico. Interpretazione funzionale dei risultati mediante annotazione funzionale e test di arricchimento funzionale.
Studio delle principali metodologie di apprendimento automatico e introduzione ai principali algoritmi per la regressione e la classificazione (apprendimento supervisionato e non, sparsità, boosting e deep learning)
Studio della relazione tra configurazione microstrutturale e proprietà meccaniche dei materiali di uso in ambito biomedicale. Metodi sperimentali per la valutazione delle proprietà meccaniche dei biomateriali: frattura, fatica, attrito e usura dei biomateriali.
Applicazione metodologie per la caratterizzazione del comportamento meccanico dei tessuti biologici: strumenti computazionali quali sviluppo di modelli solidi virtuali e numerici rappresentativi della struttura biologica a partire da immagini istologiche, CT ed MRI; metodi per la discretizzazione agli elementi finiti.
Sviluppo di attitudini e competenze per l’innovazione e l’imprenditorialità, per consentire agli studenti di acquisire le competenze necessarie per realizzare un progetto di innovazione sia dal punto di vista imprenditoriale (creazione di nuova impresa) sia da un punto di vista manageriale (gestione dell’innovazione).