Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria w medycynie (S1)

Sylabus przedmiotu Materiały funkcjonalne w medycynie:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria w medycynie
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Materiały funkcjonalne w medycynie
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Fizykochemii Nanomateriałów
Nauczyciel odpowiedzialny Ewa Mijowska <Ewa.Borowiak-Palen@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 20 1,00,50egzamin
laboratoriaL6 40 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Brak

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie przez studenta wiedzy i umiejętności z zakresu metod wytwarzania i charakteryzowania materiałów funkcjonalnych dla medycyny.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Ocena właściwości użytkowych wyrobów z materiałów polimerowych z pamięcią kształtu5
T-L-2Otrzymywanie polimerów metakrylowych metodą fotosieciowania5
T-L-3Otrzymywanie struktur magnetycznych wykorzystywanych w terapii kierunkowej5
T-L-4Funkcjonalizacja powierzchni magnetycznych struktur barwnikiem w celu określenia czasu uwalniania5
T-L-5Magnetronowe pokrywanie przedmiotów nanometrycznymi warstwami przeciwdrobnoustrojowymi5
T-L-6Charakterystyka materiałów funkcjonalnych za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej4
T-L-7Porównanie właściwości fizykochemicznych związków w ceramikach do zastosowań medycznych: np. hydroksyapatytu, z tlenkiem glinu i tlenkiem cyrkonu3
T-L-8Badanie właściwości wybranych metali i ich stopów stosowanych w medycynie (np. gęstość, twardość, właściwości termiczne, magnetyczne). Reakcje metali i stopów z kwasami i zasadami.4
T-L-9Stopy metali (np. – identyfikacja metodami instrumentalnymi (XRD, DTA-TG, UV-vis)3
T-L-10Zaliczenie1
40
wykłady
T-W-1Cechy polimerowych materiałów funkcjonalnych. Surowce do wytwarzania materiałów funkcjonalnych (w tym nanokompozytowych)1
T-W-2Materiały polimerowe funkcjonalne bioinertne i biozgodne oraz bakteriostatyczne i biobójcze2
T-W-3Materiały przyszłości: materiały polimerowe z pamięcią kształtu, polimerowe materiały samonaprawiające się, polimery i polimerowe kompozyty i nanokompozyty przewodzące2
T-W-4Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w terapii.1
T-W-5Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w diagnostyce: radioterapia, hipertermia, onkologia2
T-W-6Zastosowanie nanocząsteczek: obrazowanie rezonansem magnetycznym, pozytronowa emisyjna tomografia2
T-W-7Materiały funkcjonalne 2D1
T-W-8Wytwarzanie materiałów funkcjonalnych technikami próżniowymi2
T-W-9Charakterystyka materiałów funkcjonalnych2
T-W-10Klasyfikacja materiałów ceramicznych: klasyczne materiały ceramiczne a ceramika specjalna (w tym o zastosowaniu w medycynie). Biomateriały ceramiczne: ceramika mikroporowata, resorbowalna, obojętna i bioaktywna3
T-W-11Podział metali i stopów oraz ich metody otrzymywania. Wybrane właściwości metali i stopów o znaczeniu w medycynie (ortopedycznych elementów mocujących w leczeniu chorób kości. zamienniki stawów i kości, materiały na stenty do leczenia chorób serca).2
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach40
A-L-2przygotowanie sprawozdań8
A-L-3konsultacje2
50
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2udział w egzaminie1
A-W-3przygotowanie do egzaminu4
A-W-4konsultacje1
26

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-2Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne z laboratoriów
S-3Ocena formująca: ocena sprawozdań

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IwM_1A_C19_W01
wymienia i opisuje technik wytwarzania i charakteryzowania wybranych materiałów funkcjonalnych
IwM_1A_W03, IwM_1A_W04, IwM_1A_W06C-1T-W-6, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-10, T-W-11, T-W-7, T-W-8, T-W-9M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IwM_1A_C19_U01
otrzymuje oraz charaktryzuje z zastosowaniem zaawansowanych technik wybrane materiały funkcjonalne oraz wskazuje ich zastosowanie w medycynie
IwM_1A_U03, IwM_1A_U07, IwM_1A_U08C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9M-2S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IwM_1A_C19_W01
wymienia i opisuje technik wytwarzania i charakteryzowania wybranych materiałów funkcjonalnych
2,0
3,0Na egzaminie pisemnym uzyskał od 50 do 60 punktów procentowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IwM_1A_C19_U01
otrzymuje oraz charaktryzuje z zastosowaniem zaawansowanych technik wybrane materiały funkcjonalne oraz wskazuje ich zastosowanie w medycynie
2,0
3,0Sumaryczna ilość uzyskanych punktów procentowych (zaliczenie pisemne, ocena za sprawozdanie) w granicach 51%-65%.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Ryszard Tadeusiewicz, Inżynieria biomedyczna, Uczelniane wydawnictwo naukowo-dydaktyczne , Kraków, 2008
  2. Agnieszka Kopia, Wybrane techniki wytwarzania nanomateriałów, Kraków : Wydawnictwa AGH, 2021
  3. XiuMei Wang, Murugan Ramalingam, Xiangdong Kong, Lingyun Zhao, Nanobiomaterials : classification, fabrication and biomedical applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2018
  4. Beata Świeczko-Żurek, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2009, 1
  5. Jan MARCINIAK, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Sląskiej, Gliwice, 2002

Literatura dodatkowa

  1. Barbara SUROWSKA, BIOMATERlALY METALOWE ORAZ POŁĄCZENIA METAL-CERAMIKA W ZASTOSOWANIACH STOMATOLOGICZNYCH, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2009, 1
  2. Roman Pampuch, Wykłady o ceramice, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2013

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Ocena właściwości użytkowych wyrobów z materiałów polimerowych z pamięcią kształtu5
T-L-2Otrzymywanie polimerów metakrylowych metodą fotosieciowania5
T-L-3Otrzymywanie struktur magnetycznych wykorzystywanych w terapii kierunkowej5
T-L-4Funkcjonalizacja powierzchni magnetycznych struktur barwnikiem w celu określenia czasu uwalniania5
T-L-5Magnetronowe pokrywanie przedmiotów nanometrycznymi warstwami przeciwdrobnoustrojowymi5
T-L-6Charakterystyka materiałów funkcjonalnych za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej4
T-L-7Porównanie właściwości fizykochemicznych związków w ceramikach do zastosowań medycznych: np. hydroksyapatytu, z tlenkiem glinu i tlenkiem cyrkonu3
T-L-8Badanie właściwości wybranych metali i ich stopów stosowanych w medycynie (np. gęstość, twardość, właściwości termiczne, magnetyczne). Reakcje metali i stopów z kwasami i zasadami.4
T-L-9Stopy metali (np. – identyfikacja metodami instrumentalnymi (XRD, DTA-TG, UV-vis)3
T-L-10Zaliczenie1
40

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Cechy polimerowych materiałów funkcjonalnych. Surowce do wytwarzania materiałów funkcjonalnych (w tym nanokompozytowych)1
T-W-2Materiały polimerowe funkcjonalne bioinertne i biozgodne oraz bakteriostatyczne i biobójcze2
T-W-3Materiały przyszłości: materiały polimerowe z pamięcią kształtu, polimerowe materiały samonaprawiające się, polimery i polimerowe kompozyty i nanokompozyty przewodzące2
T-W-4Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w terapii.1
T-W-5Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w diagnostyce: radioterapia, hipertermia, onkologia2
T-W-6Zastosowanie nanocząsteczek: obrazowanie rezonansem magnetycznym, pozytronowa emisyjna tomografia2
T-W-7Materiały funkcjonalne 2D1
T-W-8Wytwarzanie materiałów funkcjonalnych technikami próżniowymi2
T-W-9Charakterystyka materiałów funkcjonalnych2
T-W-10Klasyfikacja materiałów ceramicznych: klasyczne materiały ceramiczne a ceramika specjalna (w tym o zastosowaniu w medycynie). Biomateriały ceramiczne: ceramika mikroporowata, resorbowalna, obojętna i bioaktywna3
T-W-11Podział metali i stopów oraz ich metody otrzymywania. Wybrane właściwości metali i stopów o znaczeniu w medycynie (ortopedycznych elementów mocujących w leczeniu chorób kości. zamienniki stawów i kości, materiały na stenty do leczenia chorób serca).2
20

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach40
A-L-2przygotowanie sprawozdań8
A-L-3konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2udział w egzaminie1
A-W-3przygotowanie do egzaminu4
A-W-4konsultacje1
26
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIwM_1A_C19_W01wymienia i opisuje technik wytwarzania i charakteryzowania wybranych materiałów funkcjonalnych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIwM_1A_W03Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia dotyczące materiałów i biomateriałów: budowa, synteza, przetwarzania, analiza struktury i właściwości
IwM_1A_W04Absolwent zna i rozumie potencjał aplikacyjny materiałów i biomateriałów w medycynie przez znajomość min. metod analitycznych w analizie medycznej i diagnostyce, metod mikroskopowych i spektroskopowych do charakterystyki materiałów/biomateriałów oraz procesów towarzyszących ich wytwarzaniu i przetwarzaniu
IwM_1A_W06Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu właściwości surowców, materiałów i biomateriałów wykorzystywanych w przemyśle medycznym
Cel przedmiotuC-1Zdobycie przez studenta wiedzy i umiejętności z zakresu metod wytwarzania i charakteryzowania materiałów funkcjonalnych dla medycyny.
Treści programoweT-W-6Zastosowanie nanocząsteczek: obrazowanie rezonansem magnetycznym, pozytronowa emisyjna tomografia
T-W-1Cechy polimerowych materiałów funkcjonalnych. Surowce do wytwarzania materiałów funkcjonalnych (w tym nanokompozytowych)
T-W-2Materiały polimerowe funkcjonalne bioinertne i biozgodne oraz bakteriostatyczne i biobójcze
T-W-3Materiały przyszłości: materiały polimerowe z pamięcią kształtu, polimerowe materiały samonaprawiające się, polimery i polimerowe kompozyty i nanokompozyty przewodzące
T-W-4Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w terapii.
T-W-5Zastosowanie nanocząstek magnetycznych w diagnostyce: radioterapia, hipertermia, onkologia
T-W-10Klasyfikacja materiałów ceramicznych: klasyczne materiały ceramiczne a ceramika specjalna (w tym o zastosowaniu w medycynie). Biomateriały ceramiczne: ceramika mikroporowata, resorbowalna, obojętna i bioaktywna
T-W-11Podział metali i stopów oraz ich metody otrzymywania. Wybrane właściwości metali i stopów o znaczeniu w medycynie (ortopedycznych elementów mocujących w leczeniu chorób kości. zamienniki stawów i kości, materiały na stenty do leczenia chorób serca).
T-W-7Materiały funkcjonalne 2D
T-W-8Wytwarzanie materiałów funkcjonalnych technikami próżniowymi
T-W-9Charakterystyka materiałów funkcjonalnych
Metody nauczaniaM-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Na egzaminie pisemnym uzyskał od 50 do 60 punktów procentowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIwM_1A_C19_U01otrzymuje oraz charaktryzuje z zastosowaniem zaawansowanych technik wybrane materiały funkcjonalne oraz wskazuje ich zastosowanie w medycynie
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIwM_1A_U03Absolwent potrafi wykorzystać poznane zasady i metody chemii oraz fizyki w planowaniu, przeprowadzeniu i opisywaniu eksperymentów, potrafi interpretować i opracowywać uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
IwM_1A_U07Absolwent potrafi ujawnić, scharakteryzować materiały/biomateriały oraz określić ich podstawowe właściwości
IwM_1A_U08Absolwent potrafi zaplanować i zrealizować procesy wytwarzania wybranych materiałów i biomateriałów
Cel przedmiotuC-1Zdobycie przez studenta wiedzy i umiejętności z zakresu metod wytwarzania i charakteryzowania materiałów funkcjonalnych dla medycyny.
Treści programoweT-L-1Ocena właściwości użytkowych wyrobów z materiałów polimerowych z pamięcią kształtu
T-L-2Otrzymywanie polimerów metakrylowych metodą fotosieciowania
T-L-3Otrzymywanie struktur magnetycznych wykorzystywanych w terapii kierunkowej
T-L-4Funkcjonalizacja powierzchni magnetycznych struktur barwnikiem w celu określenia czasu uwalniania
T-L-5Magnetronowe pokrywanie przedmiotów nanometrycznymi warstwami przeciwdrobnoustrojowymi
T-L-6Charakterystyka materiałów funkcjonalnych za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej
T-L-7Porównanie właściwości fizykochemicznych związków w ceramikach do zastosowań medycznych: np. hydroksyapatytu, z tlenkiem glinu i tlenkiem cyrkonu
T-L-8Badanie właściwości wybranych metali i ich stopów stosowanych w medycynie (np. gęstość, twardość, właściwości termiczne, magnetyczne). Reakcje metali i stopów z kwasami i zasadami.
T-L-9Stopy metali (np. – identyfikacja metodami instrumentalnymi (XRD, DTA-TG, UV-vis)
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne z laboratoriów
S-3Ocena formująca: ocena sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Sumaryczna ilość uzyskanych punktów procentowych (zaliczenie pisemne, ocena za sprawozdanie) w granicach 51%-65%.
3,5
4,0
4,5
5,0