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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2004/2005
Facoltà Scuola di Ingegneria dei Sistemi
Insegnamento 073561 - FENOMENI DI TRASPORTO NEI SISTEMI BIOLOGICI
Docente Costantino Maria Laura
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (2 liv.)(ord. 509) - MI (172) INGEGNERIA BIOMEDICA* AZZZZ073561 - FENOMENI DI TRASPORTO NEI SISTEMI BIOLOGICI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso si propone far acquisire allo studente le competenze necessarie alla trattazione e allo studio delle diverse forme di trasporto di materia presenti all'interno dell'organismo biologico o di dispositivi artificiali che processano fluidi biologici. Per aiutare a comprendere le potenzialità interpretative e progettuali di quanto appreso in linea teorica, durante il corso verranno illustrate applicazioni a dispositivi artificiali reali o a particolari tecniche di trattamento di alcuni sistemi biologici.

Programma delle lezioni e delle esercitazioni
Cenni al moto dei fluidi biologici intra- ed extra-vascolari con particolare riferimento alle caratteristiche reologiche e al moto dei fluidi particolati. Trasporto di massa diffusivo e convettivo attraverso membrane porose o continue in condizioni stazionarie o tempo varianti. Trasporti attivi e passivi attraverso membrane biologiche e sintetiche, sia sottili sia spesse. Scambi di massa tra sangue e fluidi extravascolari. Flussi e equilibri osmotici e elettrochimici. Diffusione facilitata attraverso membrane tramite carrier specifici o dovuta a condizioni fluidodinamiche particolari. Equilibrio acido-base. Modelli di funzione d’organo (cervello, rene, polmone, placenta, fegato). Apparecchiature per il rilascio controllato di farmaci. Modelli di distribuzione dei fluidi intra- e extra-vascolari.

Le esercitazioni consistono nella risoluzione numerica di problemi di trasporto di massa applicati a situazioni reali. Dopo una introduzione per delineare il problema e indicare le linee guida da seguire per la risoluzione gli studenti lavoreranno autonomamente o in gruppo per giungere alla soluzione confrontandosi tra loro e con gli esercitatori presenti in aula. Sono anche previste esercitazioni ex-cathedra per delineare applicazioni terapeutiche innovative ottimizzate sulla base dello studio del trasporto di massa.

Prerequisiti

E' consigliata la precedenza di Bioingegneria del sistema cardiovascolare.

Transport phenomena in the biological systems
Rheology of biological and particulate fluids. Flow of intra- and extra-vascular biological fluids. Stationary and non-stationary diffusive and convective mass transfer through either thin or thick membranes . Active and passive transport through biological membranes. Mass transfer between blood and extra-vascular fluids. Osmotic and electrolytic flux and equilibria. Facilitated diffusion through membranes or fluids and carriers. Acid-base equilibrium. Organ function modelling (brain, kidney, lung, placenta, liver). Devices for controlled drug release.


Note Sulla Modalità di valutazione
La valutazione della preparazione verrà eseguita sulla base di un esame orale dando particolare rilievo alla capacità di applicazione dei concetti teorici alle situazioni reali.

Bibliografia

Testi consigliati per approfondimenti oltre alle dispense presenti in rete

Bird, R.B., Stuart,W.E., Lightfoot, E.N. Fenomeni di trasporto, Ed. Ambrosiana, Milano, Italy

Cussler, E.L. Diffusion, Mass transfer in fluid systems, Cambridge University Press, Cambridge, U.K., II edizione


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
36.0
esercitazione
14.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
20/10/2020