Biomedical Engineering - Bioingegneria Chimica

Full exam

Punti: 59.5/60 Bioingegneria Chimica [1] e [2] 7 febbraio 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 1. Indicare qui eventuali note (es. MI RITIRO; Ingegneria dei Materiali; laureando) Inserisci la risposta Non corretto 2. Cognome e nome * Beatrice Losa Non corretto 3. Codice persona 10709687 Abilita strumento di lettura immersiva 20/02/23, 12 :50 Pagina 1 di 11 Non corretto 4. Attività facoltative: argomento della presentazione (scrivere "nessuna" se non svolto) * Protesi valvolari in pericardio bovino Non corretto 5. Eseguo l'esame * in presenza online Esatto 2/2 Punti 6. Il gruppo R di un amminoacido può essere (MAT) polare (idrofobico) o non polare (con o senza carica) unicamente non polare unicamente polare polare (con o senza carica) o non polare (idrofobico)  Esatto 14/12 Punti 7. Materiali lavorabili in forma di fibra: quali materiali possono essere lavorati in questo modo? Quali sono i vantaggi delle fibre e tessuti? quali sono le applicazioni? (Rispondere a tutte le parti della domanda) E' possibile lavorare in fibra una gamma ampissima di materiali. Partendo dai ceramici si possono creare fibre di carbonio, usate per la creazione di materiali compositi. Anche i materiali metallici sono lavorabili in fibre e vengono usati principalmente come mezzi di osteosintesi, soprattutto l'acciaio inossidabile e il cobalto-cromo (quest'ultimo essendo più costoso viene meno utilizzato per dispositivi temporanei): la fibra infatti avendo un'area 20/02/23, 12 :50 Pagina 2 di 11 minore potrà garantire un'adeguata trasmissione degli sforzi nonostante l'alto modulo elastico del metallo (acciaio 210 GPa e Cr-Co 230 GPa). A livello dei materiali polimerici abbiamo moltissimi esempi: PET, PP, ePTFE, PLA, PGA, PU, UHMWPE, poliammidi (Nylon), PAN, HDPE. Anche i polimeri naturali sono lavorabili in forma di fibra, ad esempio la seta e l'acido ialuronico. I vantaggi delle fibre sono molteplici: possono aiutare nel controllo della porosità, aumentano la flessibilità dei materiali, aumentano la resistenza alla rottura, in particolare alla lacerazione dei tessuti. La creazione di fibre che subiscono un processo di stiramento aumenta la cristallinità del materiale e 'ordina' le molecole in una certa direzione preferenziale, rendendo così la fibra anisotropa e aumentandone le proprietà meccaniche in una direzione specifica. Il PET in fibre viene usato per la creazione di protesi vascolari di grosso calibro, le quali hanno un controllo della porosità molto alto, sono flessibili e più o meno resistenti alla lacerazione in base ai diversi tipi di tessitura (woven, warp o weft knitted). I fili di sutura non riassorbibili sono fatti con il PET, il PP, l'ePTFE, poliammidi e si stanno studiando PU e copolimeri. I fili di sutura riassorbibili sono fatti con PLA, PGA e polimeri naturali, quali la seta (che tuttavia è riassorbibile solo a lungo temine, in circa in due anni) e l'acido ialuronico, esterificato per aumentare il tempo di permanenza nel tessuto. Il PP e l'ePTFE vengono usati per creare reti per il contenimento delle ernie. La filatura dell'HDPE porta alla creazione del Tyvec, un materiale che viene usato per l'imballaggio di strumenti e farmaci, che permette il passaggio di agenti sterilizzanti, quali l'ossido di etilene, e impedisce il passaggio di batteri e virus. L'ePTFE è usato, in quanto molto impermeabile, per creare membrane dentali, che impediscano il passaggio ai batteri. Polimeri riassorbibili sono usati in forma fibrosa anche come scaffold 2D per la ricostruzione dell'epidermide. 20/02/23, 12 :50 Pagina 3 di 11 Esatto 2/2 Punti 8. Il legame che avviene tra amminoacidi per formare una proteina è detto (MAT) pepsidico amminico peptidico  secondario Esatto 2/2 Punti 9. Una lega con più fasi è una lega in cui si forma una nuova fase diversa diversa da quella del reticolo dei metalli puri è una lega in cui viene aggiunto un elemento che non appartiene al reticolo cristallino primario è una lega che contiene atomi non metallici non è una lega si può formare quando due o più atomi che la compongono sono tra di loro parzial- mente solubili  20/02/23, 12 :50 Pagina 4 di 11 Non corretto 3/4 Punti Feedback: “non fanno rumore ” 10. Quali tra quelli elencati sono requisiti di progetto di una valvola cardiaca biologica? (MAT)? [Riposte multiple] Suturabilità  Adeguata trasmissione degli sforzi Radio-opacità  Flessibilità Nessuna formazione di capsula periprotesica  Bassa usura Impiantabilità e sostituibilità  No rumore  No fatica meccanica  Stabilità primaria e secondaria 20/02/23, 12 :50 Pagina 5 di 11 Esatto 4/3 Punti 11 . Quali materiali ceramici si usano nelle protesi valvolari cardiache? Quali parti della protesi realizzano? (MAT) Si usa il carbonio turbostrato per la creazione dei dischi dellevalvole bi-leaflet e delle strutture di supporto (grafite ricoperta da LTIC), inoltre è possibile utilizzare ULTIC per ricoprire le parti in dacron delle protesi biologiche (anelli di sutura), per migliorare l'emocompatibilità. Esatto 2/2 Punti 12. Le dislocazioni provocano la frattura fragile permettono la formazione di leghe rendono possibile deformazione plastica “a freddo”  permettono ad un atomo di muoversi (dislocarsi) nelle posizioni interstiziali permettono di migliorare le proprietà meccaniche grazie alla diminuzione dei brodi di grano Esatto 4/4 Punti 13. Elencare gli elementi funzionali che compongono le protesi totali d'anca (MAT) Stelo. Testina. Cotile. Metal back. 20/02/23, 12 :50 Pagina 6 di 11 Non corretto 8/10 Punti Feedback: “porosità direi di no in che direzione variano le proprietà meccaniche citate? e il rigonfiamento? ” 14. Effetto della reticolazione nei materiali polimerici (ELENCO, no discorsiva, una riga di commento per ciascun punto elenco) Rende il polimero termoindurente (non più lavorabile per successivi aumenti della temperatura). Dà la possibilità di fare gel e in particolare idrogeli (PVA, PHEMA). Possibilità di controllare la porosità e la densità del polimero. Controllo delle proprietà meccaniche, rigidità, flessibilità, durezza e resistenza all'usura e all'abrasione. Controllo della solubilità del polimero in questione, in solventi polari e non. Modifica la possibilità di lavorazione del polimero, in quanto non è più possibile utilizzare lavorazioni a caldo. Nella creazione di idrogeli la reticolazione cambia molto la possibilità di swelling (rigonfiamento), e dunque la capacità di rilascio delle sostanze e le proprietà meccaniche dell'idrogelo stesso. Modifica la possibilità di ottenere un polimero ordinato e cristallino, in quanto le reticolazioni possono incidere molto sulla possibilità di formare legami secondari: se un polimero è completamente reticolato infatti si può anche parlare di una singola macromolecola. 20/02/23, 12 :50 Pagina 7 di 11 Esatto 3/3 Punti 15. Scrivere - in meno di 5 righe - la definizione di Ingegneria dei tessuti biologici (MAT) L'ingegneria dei tessuti è una branca fortemente in via di sviluppo che si pone come obiettivo la possibilità di ricreare, migliorare, rigenerare e sostituire tessuti, organi e parti del corpo umano andate incontro a degenerazione; per farlo utilizza strumenti biologici, biotecnologici e ingegneristici combinati. 20/02/23, 12 :50 Pagina 8 di 11 Non corretto 3.5/4 Punti Feedback: “Nessuna formazione di capsula periprotesica ” 16. Quali tra quelle elencate corrispondono ai requisiti di progetto delle protesi totali della articolazione dell'anca. (risposta multipla) (MAT) Suturabilità Flessibilità Stabilità primaria e secondaria  Bassa usura  No rumore Nessuna formazione di capsula periprotesica No fatica meccanica  Facilità di impianto e sostituzione  Cinematica adeguata per eseguire il movimento  20/02/23, 12 :50 Pagina 9 di 11 Esatto 3/3 Punti 17. Scrivere -con riferimento solo alla bio-compatibilità anatomica- la classifica di queste valvole cardiache: valvola Starr, homograft, valvola a doppio foglietto (bi-leaflet), valvola porcina, valvola pericardica. (MAT) Homograft, valvola porcina, valvola pericardica, valvola a doppio foglietto (bi-leaflet), valvola Starr. Esatto 2/2 Punti 18. Cos'è la fagocitosi cellulare? (MAT) capacità di inglobare e digerire elementi estranei presenti nel tessuto  denaturazione di proteine ad opera di un gradiente ionico capacità di richiamo di cellule da parte di alcuni fattori biologici capacità di inglobare e poi secernere elementi estranei presenti nel tessuto Esatto 3/3 Punti 19. Nell'ingegneria dei tessuti quale di queste azioni può essere condotta in condizioni NON STERILI? (MAT) la crescita del tessuto in un bioreattore prima del trapianto nel paziente La fabbricazione di uno scaffold in materiale polimerico  La maturazione del costrutto in un sistema dinamico di coltura Analisi con Alamar BLU dei risultati 20/02/23, 12 :50 Pagina 10 di 11 Questo contenuto è creato dal proprietario del modulo. I dati inoltrati verranno inviati al proprietario del modulo. Microsoft non è responsabile per la privacy o le procedure di sicurezza dei propri clienti, incluse quelle del proprietario di questo modulo. Non fornire mai la password. Con tecnologia Microsoft Forms | Privacy e cookie | Condizioni per l'utilizzo | Accessibilità Esatto 2/2 Punti 20. Le cellule dil linea possono essere usate un vivo su animali? (MAT) no  si Esatto 2/2 Punti 21. I materiali polimerici per lo più cristallini sono non c'è una risposta corretta possono essere lavorati grazie alla presenza di dislocazioni reticolati possiedono sempre un modulo elastico più elevato dei rispettivi amorfi rigidi al di sotto della temperatura di fusione  ad elevata flessibilità 20/02/23, 12 :50 Pagina 11 di 11