Διδασκόμενη ύλη

1. Στοιχεία βιολογίας.
2. Παραδείγματα βιολογικών υλικών.
3. Κολλαγόνο- ζελατίνη- ελαστίνη – κερατίνες.
4. Μετάξι, ιστοί αραχνών, κολλαγόνα μυδιών, αμυλοεϊδή ινίδια.
5. Κυτταρίνη, άμυλο, βαμβάκι.
6. Βιολογικά σύνθετα υλικά: εσωτερικά οστράκων, χιτίνη, δερμάτια, οστά, δόντια.
7. Διάτομα και μαγνητοτακτικά βακτηρίδια.
8. Χιτοζάνη, υαλουρονικό οξύ, αλγινικά.
9. Σχεδιασμός βιομιμητικών υλικών.
10. Εφαρμογές φυσικών βιοϋλικών στην αναγεννητική Ιατρική .

Ιστοσελίδα μαθήματος

Το eclass του μαθήματος.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει τη μελέτη υλικών βιολογικής προέλευσης, της δομής και αρχιτεκτονικής τους σε μοριακό επίπεδο, των μηχανισμών αυτό-οργάνωσης και των ιδιοτήτων τους ως υλικών. Οι μαθησιακοί στόχοι τους οποίους οι φοιτητές στο τέλος του μαθήματος θα πρέπει να έχουν επιτύχει είναι οι εξής:

• εξοικείωση των φοιτητών με τα υλικά βιολογικής προέλευσης.
• εμπέδωση των δομικών μηχανισμών που χρησιμοποιούνται από την φύση για την δημιουργία υλικών με καθορισμένες ιδιότητες.
• χρησιμοποίηση των γνώσεων αυτών για τον σχεδιασμό βιομιμητικών υλικών.
• Προετοιμασία για την πτυχιακή τους εργασία στο πεδίο των Βιοϋλικών και των εφαρμογών τους στην Αναγεννητική Ιατρική.

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Μέθοδοι Aξιολόγησης

Η αξιολόγηση των φοιτητών γίνεται με τελική γραπτή εξέταση στα ελληνικά που περιλαμβάνει συνδυασμό:

• Ερωτήσεων με επιλογή πολλαπλών απαντήσεων.
• Ανάπτυξης θεμάτων.

Οι φοιτητές έχουν το δικαίωμα να δουν το γραπτό τους μετά την έκδοση των αποτελεσμάτων βαθμολόγησης και να υποβάλουν ερωτήσεις.

Βιβλιογραφία

• C. Branden and J. Tooze, “Εισαγωγή στην δομή των πρωτεϊνών», Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Garland. Ελληνική έκδοση: Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα, 2019

Το βιβλίο καλύπτει κατά μεγάλο μέρος την δομική / βιοχημική πλευρά του μαθήματος (50% της συνολικής ύλης). Δυστυχώς, λόγω της διεπιστημονικότητας του μαθήματος, δεν υπάρχει ακόμη βοήθημα στα Ελληνικά που να συνδυάζει την δομική πλευρά μαζί με τις μηχανικές και άλλες ιδιότητες των φυσικών βιοϋλικών. Χρησιμοποιείται λοιπόν συνδυασμός πρωτογενούς βιβλιογραφίας με αγγλικά βιβλία (παρακάτω).

• D. Whitford, “Proteins-Structure and Function”, Wiley, 2005.
• P. R. Shewry, A.S. Tatham, A. J. Bailey, “Elastomeric Proteins: Structures, Biomechanical Properties, and Biological roles” The Royal Society and Cambridge University Press, 2003.
• S. Mann, “Biomineralization: Principles and Concepts in Bioinorganic Materials Chemistry” , Oxford Chemistry Masters, 2001.
• E. Gazit and A. Mitraki, “Plenty of Room for Biology at the Bottom: an Introduction to Bionanotechnology”, Imperial College Press, 2013.
• J.F.V. Vincent, “Structural Biomaterials”, University Presses of California, Columbia and Princeton University Press (1990).
• C. Neville, “Biology of fibrous composites”, Cambridge University Press (1993).
• J. Benyus, “Biomimicry – innovation inspired by Nature”, Quill, William Morrow (1997).
• J. Howard, “Mechanics of the motor proteins and the cytoskeleton”, Palgrave Macmillan (2001).
• S.R. Fahnestock and A. Steinbuchel, Polyamides and complex proteinaceous materials, volumes 7 and 8, in “Biopolymers”, Wiley-VCH (2003).
• Vogel, S. “Comparative Biomechanics”, Princeton University Press (2003).

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

• Biomaterials
• Acta Biomaterialia
• ACS Biomaterials Science and Engineering
• ACS Applied Biomaterials