STIMAȚI STUDENȚI
În această rubrică veţi găsi informaţii utile referitoare la:
-
Structura disciplinelor de studiu, programe, aplicații
Subiectele de examen propuse
Tematica temelor de studiu individual pentru cursurile de:
-
Fenomene de transfer (FDT),
-
Structuri complexe pentru proteze şi implanturi (SCPI),
-
Biomateriale 2,
-
Chimia și tehnologia biomaterialelor (Master),
-
Sisteme de eliberare controlată a substanțelor bioactive (Master),
-
Chimie organică.
-
Apariţii editoriale şi adrese de internet recomandate.
-
Bursele Erasmus disponibile în străinătate la care eu sunt promoter.
-
Tematica propusă pentru lucrările de licenţă.
Cercul ştiinţific studenţesc de “BIOMATERIALE AVANSATE AVANSATE”
Din echipa veche o serie de colegi au absolvit facultatea.
Sunt libere 2 locuri pentru studenţi din anii 2-3 de studiu şi de la Master.
Condiţii impuse:
-
dorinţa de afirmare
-
inclinatie pentru studiu individual suplimentar
-
lucru în echipă
-
cunoaşterea limbilor (la alegere): engleză, germană, franceză, italiană,
la nivel cel puţin mediu
-
cunoştinţe uzuale de operare PC
-
caracter onest, perseverenţă.
 VĂ INVIT LA DISCUŢII !
19.12.2013
Prof. univ. Mihai CHIRIŢĂ
Am găsit necesar să vin în întâmpinarea voastră cu informații referitoare la obiectele de studiu pe care le predau: programe analitice, aplicabilitate, subiectele propuse pentru examen, diverse.
Am certitudinea că în acest mod veți putea cunoaște conținutul concret al disciplinelor și în consecință vă veți putea orienta în semestrul al-II-lea, în alegerea acestora din variantele de discipline opționale, în anii 2 și 3 de studii.
Dacă scopul venirii voastre la această facultate este informarea, cunoașterea, lărgirea spectrului de cunoștințe cu aplicabilitate certă, specifică, atunci fiecare pas trebuie cântărit în deplină cunoștință de cauză, cu asumarea răspunderii personale în devenirea proprie ulterioară.
-
Structura disciplinelor
În atenția studenților din anul 2 de studiu:
-
FDT – FENOMENE DE TRANSFER (curs în anul 3 sem.I)
Rezumat
Multe operații, dispozitive, aparate și utilaje au la bază fenomene de transfer de căldură, de masă și de impuls. Tendința de miniaturizare și de eficientizare a unor astfel de dispozitive sau aparate a condus la acordarea unei atenții sporite fenomenelor de transfer, a cunoașterii aprofundate a mecanismelor fizico-chimice și a expresiilor lor matematice, a modelelor matematice indispensabile proiectării sau optimizării.
Aplicațiile FDT în științele tehnice sunt demult cunoscute și aplicate, drept dovadă existența multor tratate, monografii și manuale pe această temă. Există astfel un fundament de apreciere, de calcul și de modelare a proceselor.
FDT stau la baza existenței florei și a faunei, a evoluției și a vieții însăși.
Cunoașterea acestora, pe baza unor considerente biomimetice, prezintă un real interes și o mare importanță la interfațarea științelor tehnice cu acelea ale vieții în scopuri specifice bioingineriei medicale.
Privind FDT din mediul biologic, literatura de specialitate este săracă în informații, disciplina fiind la început de drum dar și datorită intereselor economice și strategice din lumea actuală.
De aceea, FDT din sistemul biologic uman reprezintă o provocare pentru bioingineria medicală și domeniile conexe, biomimetica aplicată aducând mari beneficii în prevenție, investigare și tratament, în proiectarea sau optimizarea unor organe artificiale și bioartificiale, a implanturilor și a structurilor complexe, a aparatelor de investigare și control.
Cursul vă inițiază în conceptele de bază (inginerești) ale transferului de masă, căldură și impuls, reologie generală și aplicată (incluzând fluidele biologice), legile guvernante de proces din sistemele nevii comparativ cu cele din procesele biologice proprii corpului uman și dezvoltă modele, relații, legități analitice care descriu aceste bioprocese, în condiții normale și patologice.
FDT au însemnătate biologică începând cu moleculele, organitele celulare, celulele, țesuturile și organele continuând cu design-ul, alcătuirea compozițională și structurală a implanturilor, a dispozitivelor implantabile, a sistemelor de eliberare controlată a principiilor active, a modului de operare al dispozitivelor imaginate de om (interne sau externe).
În mod cert, ceea ce vă propun spre studiu, disciplina de FDT reprezintă un element capital în curicula educațională a unui bioinginer medical.
În continuare puteți analiza fișa disciplinei, dar mai cu seamă pct. 8 Conținuturi, spre a vă decide în opțiunile personale viitoare.
FISA DISCIPLINEI
-
Date despre program
1.1. Institutia de invatamant superior
|
Universitatea de Medicina si Farmacie “Grigore T. Popa” Iasi
|
1.2. Facultatea
|
Bioinginerie Medicalǎ
|
1.3. Departamentul
|
Stiinte Biomedicale
|
1.4. Domeniul de studii
|
Stiinţe Inginereşti Aplicate
|
1.5. Ciclul de studii
|
Licenţǎ
|
1.6. Programul de studii / Calificarea
|
Bioinginerie / Bioinginer
|
-
Date despre disciplina
2.1 Denumirea disciplinei / Cod
|
Fenomene de transfer / B1309
|
2.2 Titularul activitătilor de curs
|
Prof.dr.ing.Chirită Mihai
|
2.3 Titularul activităţilor de seminar/laborator/proiect
|
Prof.dr.ing.Chirită Mihai
|
2.4 Anul de studiu
|
III
|
2.5 Semestrul
|
I
|
2.6. Tipul de evaluare
|
Examen
|
2.7 Regimul disciplinei
|
Optionala
|
-
Timpul total estimat (ore pe semestru al activitătilor didactice)
3.1 Număr de ore pe săptămână
|
3.2 Din care: curs
|
3.3 sem./laborator/proiect
|
Semestrul I
|
4
|
2
|
1/1
|
Semestrul II
|
-
|
-
|
-
|
3.4 Total ore din planul de învătământ
|
56
|
Din care: 3.5 curs
|
28
|
3.6 sem./laborator
|
14/14
|
Distributia fondului de timp:
|
ore sem. 1
|
ore sem. 2
|
Studiul după manual, suport de curs, bibliografie si notite
|
16
|
|
Documentare suplimentară în bibliotecă, pe platformele electronice de specialitate si pe teren
|
8
|
|
Pregătire seminarii/laboratoare, teme, referate, portofolii si eseuri
|
12
|
|
Tutoriat
|
10
|
|
Examinări
|
2
|
|
Alte activităti
|
-
|
|
3.7 Total ore studiu individual
|
48
|
-
|
3.8 Total ore pe semestru
|
104
|
-
|
3.9 Numărul de credite
|
4
|
-
|
-
Precondiţii (acolo unde este cazul)
4.1 de curriculum
|
Matematica, Fizica (Termodicamica), Biologie (modulele Fiziologie, Biochimie)
|
4.2 de competente
|
Utilizarea aplicatiilor software din pachetul Microsoft Office (Access & Excel) pentru: colectarea, stocarea, prelucrarea, reprezentarea si analiza statistică a datelor.
|
-
Condiţii (acolo unde este cazul)
5.1. de desfasurare a cursului
|
Suport logistic video
|
5.2. de desfasurare a seminarului/laboratorului
|
Suport logistic video
|
Competente profesionale
|
C3.1 Identificarea, interpretarea si modelarea parametrilor functionali specifici sistemelor biologice prin analogie cu sistemele ingineresti/bioingineresti.
C3.2 Explicarea mecanismelor fundamentale ale fenomenelor de transfer in sisteme deschise.
C6.2. Selectarea de dispozitive medicale pe criterii impuse de fenomenele de transfer in mediul biologic. Explicarea avantajelor si dezavantajelor
C1.5 Aplicarea modelelor matematice ale fenomenelor de transfer biologic in proiectarea, evaluarea si optimizarea performantelor sistemelor si dispozitivelor biomedicale.
|
Competente transversale
|
CT2 Realizarea unor activităţi specifice muncii în echipă utilizând abilităţi de comunicare interpersonală. Capacitatea de a consulta literatura de specialitate si de a organiza experimentul pentru îndeplinirea obiectivelor propuse.
CT3 Capacitatea de comunicare scrisă şi verbală a unor termeni specifici disciplinei intr-o limbă de circulaţie internaţională.
|
-
Competenţele specifice acumulate
7.1 Obiectivul general al
disciplinei
|
Explicarea principalelor notiuni specifice privind aplicarea fenomenelor de transfer in inginerie si in bioiningrie, in biotehnologii, in patologia si tratamentul bolilor, in conceperea si dezvoltarea de dispozitive medicale, in elaborarea de modele ale sistemelor biologice, in evaluarea performanţelor şi caracteristicilor sistemelor şi dispozitivelor biomedicale.
|
7.2 Obiectivele specifice
|
Cunoaşterea principalelor aplicatii biomedicale ale fenomenelor de transfer în medii biologice privind în special: aplicatii ale fenomenelor de transport in patologia si tratamentul bolilor, in conceperea, realizarea de dispozitive medicale si optimizarea parametrilor de lucru in exploatare, utilizând cunostintele dobândite: Statica, dinamica si curgerea fluidelor in sisteme biologice; Transportul de masa in sistemele biologice, transportul prin medii poroase, transportul transvascular, modele de transport transendodelial, transportul gazelor respiratorii, fenomene de transport in rinichi, transportul de medicamente in terapia cancerului, transportul in organe.
|
-
Obiectivele disciplinei (reiesind din grila competentelor acumulate)
-
Conţinuturi
8. 1. Curs
|
Metode de predare
|
Obs.
|
1. Fenomene de transport. Definiţie.Exemple. Operatii si procese. Scheme bloc. Elemente de teoria similitudinii si analiză dimensională. Ecuatii criteriale uzuale si stabilirea formei generale a ecuatiilor. Teorema π a lui Buckingham si formula generală a functiei care descrie curgerea fluidelor. Deducerea criteriilor de similitudine din ecuatii diferentiale.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
2. Transferul de impuls. Notiuni generale despre fluide. Proprietăti reologice fundamentale. Solidul lui Hooke. Fluidul lui Newton. Plasticul lui St. Venant. Fluide vîscoase nenewtoniene, vîscoelastice, vîscoplastice. Proprietăti reologice specifice mediului biologic. Sângele biocompozit fluid circulant. Reologia sangelui. Particularitati. Ecuatia Hagen-Poiseuille. Ecuatia Casson. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
3. Statica fluidelor. Forțe care actionează în fluide. Presiunea statică. Ecuația fundamentală a staticii fluidelor. Fluide în echilibru absolut. Principiul lui Arhimede. Forte de presiune hidrostatică. Dinamica fluidelor. Notiuni și mărimi caracteristice. Clasificarea mișcării fluidelor. Stratul limită.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
4. Ecuatii de conservare în curgerea fluidelor. Ecuatii de conservare a masei. Ecuatii de conservare a impulsului. Ecuatii de conservare a energiei. Curgerea în sisteme omogene. Frecarea şi căderea de presiune. Coeficientul căderii de presiune prin frecare (). Coeficientul căderii de presiune prin rezistenţe locale (). Curgerea fluidelor nenewtoniene. Curgerea peste corpuri solide. Curgerea unui fluid peste corpuri solide imersate. Mişcarea particulelor solide printr un fluid. Corelaţiile Slattery-Bird. Curgerea peste fascicule de ţevi. Similitudini cu structurile biologice. Medii poroase. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
5. Transferul de căldură. Notiuni fundamentale. Mărimi caracteristice. Transferul de căldură prin conductivitate. Legea lui Fourier. Distributia temperaturilor într-un mediu imobil. Transfer termic conductiv în regim staţionar. Transfer termic prin pereţi plani compuşi. Transferul de căldură prin radiatie. Transferul de căldură prin convectie. Stratul limită termic. Coeficientul individual de transfer termic. Ecuaţia diferenţială a transferului termic convectiv. Ecuaţii criteriale ale transferului termic convective. Ecuatia de bilant termic. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
6. Transferul de masă. Definiţii. Mecanisme.Exemple de transfer de masă în corpul uman. Exprimarea compozitiei fazelor. Fracţii şi rapoarte masice şi volumice. Relaţii de calcul. Legea lui Gibbs. Difuziunea. Mecanisme. Conditii particulare. Difuziunea moleculară sub gradient de concentratie. Legile lui Fick. Ecuaţia de continuitate a difuziei. Difuziunea prin medii poroase. Legea lui Darcy. Debit specific. Experimente Darcy. Ecuatia lui Brinkman. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
7. Bilant de materiale.Ecuatia diferențială a difuziunii. Ecuaţia Stokes-Einstein. Ecuaţia Nernst-Planck. Convecţia. Difuzia convectivă. Vâscozitatea, densitatea, vâscozitatea cinematică, numărul lui Reynolds. Importanţa relativă a convecţiei şi a difuziei. Numărul lui Peclet. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
8. Osmoza. Celule osmotice, presine osmotică, ecuaţia lui Van’t Hoff. Osmoza inversă. Transferul de masa interfazic. Modele fizice ale mecanismelor de transport. Teoria celor două filme. Ipoteze. Model fizic. Teoria reînoirii suprafetei. Transferul global de masă la potential constant. Transferul global de masă la potential variabil. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
9. Difuzia prin membrane. Difuzia particulelor neîncărcate printr-o membrană permeabilă. Difuzia ionilor printr-o membrană permeabilă cu diferenţă de potenţial. Difuzia ionilor printr-o membrana selectiv permeabilă. Teoria echilibrului de membrană Donnan. Structura membranei celulare si tipuri de transport de masă. Analogii cu circute electrice a trasportului transmembranar.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
10. Tipuri de transport transmembranar. Difuzia simplă prin stratul bilipidic. Difuzia prin canale. Difuzia facilitată. Ecuaţia Stokes-Einstein. Ecuatia Nernst-Planck. Transportul activ. Transport transvascular. Modele de transport transendodelial. Echilibrul Starling. Ecuaţia Kedem-Katchalsky. Scheme. Parametri. Relatii de calcul.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
11. Transferul de masă în organe. Transportul gazelor respiratorii. Dinamica oxigenării sângelui în capilare. Modulul Thiele. Transportul oxigenului. Modelul Krogh. Constante fenomenologice în analiza transportului transvascular. Transferul de masă la nivelul plămânilor. Transferul gazelor respiratorii prin membrana alveolo-capilară. Factori. Mărimi. Caracteristici. Circulatia sanguina, caracteristici, debite, presiuni, transfer de masa.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
12. Transferul de masă la nivelul rinichilor. Fiziologie, functii, principii fundamentale. Filtrarea glomerulară.Conductivitatea hidraulică. Formarea urinei. Ecuatia Kedem-Katchalsky. Hidrodinamica ultrafiltrarii. Reabsorbtia tubulară. Mecanism. Particularităti. Mecanismul în contracurent. Transfer de masă. Ecuatiile echilibrului masic la nivel tubular si peritubular. Fluxurile difuziei pasive si a convectiei în tubulii renali. Legea lui Poiseulle. Aplicatii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
13. Transferul de masă în ficat. Aparatul digestiv. Absorbtia gastrointestinală. Complexul motor interdigestiv migrator. Digestia si absorbtia glucidelor, proteinelor, lipidelor. Absorbtia apei si a electrolitilor. Secretia sucului gastric. Transferul de masă din sisteme de aliberare controlată cu administrare orală.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
14. Strategia şi design-ul SDC cu administrare orală. Difuzia şi osmoza. Celule osmotice elementare. Pompa osmotică push-pull. Mecanisme de traversare a membranelor biologice. Factori ai transportului percutanat. Difuzia prin Stratum Corneum. Principii farmacologice ale permeaţiei prin piele. Sisteme transdermale. Modificatori chimici ai permeabilităţii pielii. Metode fizice de mărire a permeabilităţii pielii.
|
Prelegere interactivă,
Discutii, Explicatii
|
2 ore
|
8.2. Lucrǎri practice
|
Metode de predare
|
Obs.
|
1. Unități și dimensiuni. Masă, temperatură, volum, presiune. Ecuație de stare. Ecuații dimensionale. Etapele soluționării problemelor inginerești. Ecuația de conservare a masei. Ecuații și probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
2. Presiunea osmotică. Osmolaritate. Calcularea presiunii osmotice. Exemple. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
3. Reologia sângelui. Efecte ale diametrelor interioare ale vaselor de sânge asupra fortelor de forfecare. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
4. Calculul coeficienţilor efectivi de difuzie prin medii biologice. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
5. Echilibrul oxigen-hemoglobină. Transportul oxigenului exprimat prin modelul lui Krogh. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
6. Ecuația Hagen-Poiseuille. Aplicații. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
7. Potențialul de membrană Donnan. Probleme.
|
Prezentarea datelor, exemple, probleme. Concluzii.
|
2 ore
|
Dostları ilə paylaş: |
