Biomedical Engineering - Bioingegneria Chimica

Full exam

Punti: 56/60 Bioingegneria Chimica [1] e [2] 18 gennaio 2023 Prof.ssa S. Mantero, Prof.ssa P. Petrini Tempo 1h PER STUDENTI DI INGEGNERIA DEI MATERIALI: svolgere solo le domande segnate con (MAT) Non corretto Indicare qui eventuali note (es. MI RITIRO; Ingegneria dei Materiali; laureando) 1. Inserisci la risposta Non corretto Cognome e nome * 2. Martuscelli Sara Non corretto Codice persona 3. 10710009 Non corretto Attività facoltative: argomento della presentazione (scrivere "nessuna" se non svolto) * 4. valvole cardiache in pericardio bovino Non corretto Eseguo l'esame * 5. in presenza online Non corretto 0/3 Punti Materiali ceramici avanzati (selezionare tutte le risposte giuste) 6. si controlla la finitura superficiale per controllare la resistenza a fatica  si producono sempre in fase monoclina, la più stabile sono fragili e non possono essere applicati in situazioni di carico (es ortopedia); si usano esclusivamente come rivestimenti per aumentarne il modulo elastico si producono dei compositi vengono generalmente prodotti con diverse fasi contemporaneamente presenti  Esatto 2/2 Punti Cos'è la chemiotassi? (MAT) 7. denaturazione di proteine ad opera di un gradiente ionico Capacità di richiamo di fattori di crescita da parte di alcune cellule ematiche Capacità di richiamo di cellule da parte di alcuni fattori biologici  attivazione di fagociti da parte di sostanze ad attività farmacologica Esatto 2/2 Punti Nell'ingegneria dei tessuti uno degli ultimi stadi prevede, nel caso di tessuti o organi complessi (MAT) 8. la semina di cellule al'interno di uno scaffold opportuno la progettazione e la fabbricazione di uno scaffold la crescita del tessuto in un bioreattore prima del trapianto nel paziente  il trapianto del costrutto nel paziente dopo cultura cellulare in condizioni statiche Esatto 2/2 Punti Quali materiali ceramici si usano nella coppa acetabolare della protesi d'anca? (solo nominare)  (MAT) 9. Allumina, ceramici compositi di allumina e zirconia Esatto 2/2 Punti Nel contatto con la superficie del biomateriale le cellule si legano (MAT) 10. direttamente al materiale in modo aspecifico solo se e' stata adsorbita in precedenza albumina direttamente al materiale dove c'e' presenza di domini idrofilici allo strato di proteine adsorbite in precedenza sulla superficie del materiale  Esatto 10/10 Punti Definizione di transizione vetrosa dei materiali polimerici: cos'è, di quali tipi di materiali è caratteristica, che effetto ha sulle proprietà meccaniche, cosa avviene a livello molecolare. (Rispondere a tutte le parte della domanda) 11. La transizione vetrosa è una transizione isofasica dallo stato di solido vetroso a quello di solido gommoso, tale transizione riguarda la porzione amorfa dei materiali polimerici, quindi riguarda tutti i materiali polimerici termoplastici, poiché non esistono polimeri completamente cristallini. Quando un polimero si trova allo stato vetroso è molto rigido (elevato modulo elastico) ma allo stesso tempo risulta fragile, poco tenace e difficilmente lavorabile; nello stato gommoso al contrario il modulo elastico diminuisce drasticamente, aumenta la deformabilità e soprattutto la lavorabilità, ma diminuisce la sua capacità di sostenere i carichi. A livello molecolare nello stato vetroso si osservano moti browniani ridotti quindi le catene polimeriche risultano bloccate mentre nello stato gommoso i moti browniani aumentano e le molecole posso scorrere le une rispetto alle altre dando la possibilità al materiale di deformarsi. Esatto 4/4 Punti quali tra quelle elencate corrispondono ai requisiti di progetto delle protesi vascolari di grosso calibro? (risposta multipla) (MAT) 12. No rumore Suturabilità  Bassa usura Stabilità primaria e secondaria Nessuna formazione di capsula periprotesica Facilità di impianto e sostituzione  Cinematica adeguata per eseguire il movimento Fatica meccanica  Flessibilità  Non corretto 3/5 Punti Quali tra quelli elencati sono requisiti di progetto di un impianto dentale (componente metallica) (MAT)? [Riposte multiple] 13. Flessibilità Adeguata trasmissione degli sforzi  Cinematica adeguata per eseguire il movimento Impiantabilità e sostituibilità  Radio-opacità  Bassa usura No rumore Suturabilità Stabilità primaria e secondaria  Nessuna formazione di capsula periprotesica  Esatto 4/4 Punti Elencare gli elementi funzionali che compongono le protesi valvolari meccaniche (MAT) 14. Esistono diversi tipi di protesi valvolari meccaniche ma tutte sono generalmente composte da un elemento mobile che lascia passare o meno il sangue in funzione dei gradienti pressori, un supporto rispetto a cui l'elemento mobile può articolarsi e un anello di sutura che permette alla protesi di essere fissata nella sua sede. L'elemnto mobile può essere una palla, un disco ("traslante" o oscillante) o due emidischi. Esatto 2/2 Punti Feedback: Messaggio per i partecipanti che selezionano questa risposta Durante il processo di infiammazione acuta intorno ad un impianto in vivo sono visibili cellule giganti multinucleate?  (MAT) 15. Vero Falso  Esatto 2/2 Punti I materiali polimerici amorfi sono sempre 16. liquidi non c'è una risposta corretta  ad elevata duttilità tutte le risposte sono corrette (a parte "Non c'è una risposta corretta") reticolati e flessibili ad elevata flessibilità reticolati e rigidi Esatto 13/12 Punti Quali sono i materiali biodegradabili? Elencare e specificare per cosa viene impiegato ciascun materiale (una riga per ciascun materiale) e perchè è adatto in quella specifica applicazione (una riga di commento per ciascun punto elenco) 17. I materiali biodegradabili possono essere polimerici, sia sintetici sia naturali, metallici e ceramici. POLIMERI SINTETICI: sono prevalentemente poliesteri -acido polilattico (PLA): si presenta con due enantiomeri, L-PLA è altamente cristallino mentre D,L-PLA invece è amorfo; è generalmente vetroso a temperatura ambiente e può essere usato per fare fili di sutura riassorbibili, mezzi di osteosintesi (che non sarà necessario espiantare) e come supporto per l'ingegneria dei tessuti -acido poliglicolico (PGA): ha una Tg intorno ai 37°C quindi a temperatura corporea ha un comportamento intermedio tra un vetro e una gomma; viene usato per fili di sutura e rilascio di farmaci -policaprolattone (PCL): non ha particolari proprietà meccaniche quindi si usa generalmente per il rilascio controllato di farmaci POLIMERI NATURALI: sono tutti degradabili anche se con tempi più o meno lunghi; -acido ialuronico: un polisaccaride a cui allunghiamo i tempi di degradazione grazie all'esterificazione dell'acido carbossilico, in questo modo possiamo usarlo per la rigenerazione di pelle, cartilagine e per il rilascio controllato di farmaci -collagene che viene reticolato grazie alla glutaraldeide per impedirne l'immediata degradazione e usarlo per la riparazione di ferite e come scaffold -colla di fibrina: è una proteina che si ottiene negli ultimi stadi della coagulazione e ha un elevato potere adesivo quindi viene usato per suturare le ferita; la durata del coagulo dipende dalla quantità di aprotinina utilizzata ma in ogni caso è molto limitata -fibroina della seta: è uno dei materiali naturali con tempi di degradazione più lunghi (anche 2 anni), ha ottime proprietà meccaniche soprattutto di resistenza alla trazione quindi viene usato per fili di sutura ma possiamo anche produrre della soluzioni di seta CERAMICI: sono principalmente i ceramici avanzati -calciofosfati: sono un particolare tipo di materiali ceramici bioriassorbibili che non hanno particolari proprietà meccaniche infatti vengono usati per lo più come rivestimenti; ad esempio l'idrossiapatite si usa per ricoprire protesi ortopediche mediante tecnica plasma spray per favorire l'adesione degli osteociti i quali possono usarla per produrre nuova matrice ossea e favorire l'osteointegrazione della protesi METALLI: esistono pochissimi materiali metallici degradabili; uno di questi è il magnesio usato principalmente nell'ingegneria dei tessuti per la produzione di scaffold. Esatto 2/2 Punti Una lega per definizione è formata 18. da due o più atomi metallici, o non metallici, tra di loro solubili o parzialmente solubili  da miscele di atomi esclusivamente metallici da due o più atomi tra di loro completamente solubili a qualunque concentrazione esclusivamente da due o più atomi tra di loro parzialmente solubili Esatto 2/2 Punti Uno dei vantaggi principali dell'utilizzo dei test in vitro per la valutazione della biocompatibilità è: (MAT) 19. la possibilità di indagare gli effetti sistemici completi non presenta nessun vantaggio rispetto ai test in vivo la semplicità dell'analisi e l'utilizzo di condizioni sperimentali standardizzabili  Esatto 2/2 Punti Il gruppo R di un amminoacido può essere (MAT) 20. unicamente non polare polare (con o senza carica) o non polare (idrofobico)  polare (idrofobico) o non polare (con o senza carica) unicamente polare Questo contenuto è creato dal proprietario del modulo. 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