Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Materials for tissue engineering and regenerative medicine
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-218-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Pamuła Elżbieta (epamula@agh.edu.pl)
Module summary

Studenci zapoznają się z koncepcją regeneracji tkanek i metodami jej wspomagania m.in za pomocą sygnałów przesyłanych przez odpowiednio zaprojektowane biomateriały.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 ma świadomość roli jaką odgrywają nowoczesne materiały wspomagające regenerację tkanek; potrafi przekazywać wiedzę na ten temat w sposób jasny i zrozumiały IMT2A_K03, IMT2A_K02 Presentation
Skills: he can
M_U001 potrafi scharakteryzować metody otrzymywania materiałów dla medycyny regeneracyjnej oraz inżynierii tkankowej IMT2A_U04 Report
M_U002 potrafi przeprowadzić analizę podstawowych właściwości rusztowań do hodowli komórek i regeneracji tkanek IMT2A_U04 Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 posiada wiedzę na temat różnych koncepcji wspomagania regeneracji tkanek i wykorzystywanych w tym celu materiałów IMT2A_W03 Test
M_W002 posiada wiedzę na temat metod modyfikacji biomateriałów i wzbogacania ich w czynniki biologicznie aktywne IMT2A_W03 Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 ma świadomość roli jaką odgrywają nowoczesne materiały wspomagające regenerację tkanek; potrafi przekazywać wiedzę na ten temat w sposób jasny i zrozumiały - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi scharakteryzować metody otrzymywania materiałów dla medycyny regeneracyjnej oraz inżynierii tkankowej - - - - - + - - - - -
M_U002 potrafi przeprowadzić analizę podstawowych właściwości rusztowań do hodowli komórek i regeneracji tkanek - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 posiada wiedzę na temat różnych koncepcji wspomagania regeneracji tkanek i wykorzystywanych w tym celu materiałów + - - - - - - - - - -
M_W002 posiada wiedzę na temat metod modyfikacji biomateriałów i wzbogacania ich w czynniki biologicznie aktywne + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 15 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Module content
Lectures (15h):

1. Wprowadzenie, cele i założenia inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej, komórki macierzyste i czynniki wzrostowe, koncepcja niszy komórek macierzystych
2. Materiały pochodzenia naturalnego i syntetycznego wykorzystywane w inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej
3. Materiały zdolne do przekazywania sygnałów do komórek, kierowania ich różnicowaniem oraz dostarczania i wiązania czynników biologicznie aktywnych (czynniki wzrostowe, cytokiny, polipeptydy RGD, białka adhezyjne)
4. Materiały supramolekularne i samoorganizujące się jako środowisko naśladujące substancję międzykomórkową (ECM) różnych tkanek
5. Hydrożele i hydrożele zmineralizowane jako podłoża sprzyjające odbudowie i regeneracji tkanek
6. Koncepcja bottom-up w inżynierii tkankowej z wykorzystaniem mikronośników komórek
7. Produkty inżynierii tkankowej

Seminar classes (15h):

Seminarium składa się z części teoretycznej i laboratoryjnej. Najpierw studenci przygotowują prezentację na temat metod wytwarzania materiałów przeznaczonych dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej. W drugiej części studenci samodzielnie otrzymują próbki przestrzennych trójwymiarowych rusztowań z polimerów resorbowalnych z wykorzystaniem takich metod jak np. wypłukiwanie porogenów, separacja faz, liofilizacja, drukowanie 3D lub elektroprzędzenie. Następnie charakteryzują mikrostrukturę, wyznaczają porowatość i właściwości mechaniczne uzyskanych materiałów a na końcu dokonują ich modyfikacji poprzez immobilizację czynników biologicznie aktywnych (białka adhezyjne). Na tej podstawie poszukują zależności pomiędzy parametrami procesu otrzymywania, uzyskanymi właściwościami i przydatnością uzyskanych materiałów jako rusztowań do hodowli komórek oraz wspierających odbudowę ubytków tkanek.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia zajęć seminaryjnych jest uzyskanie pozytywnej oceny z odpowiedzi, prezentacji i kolokwium.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest średnią z kolokwium, sprawozdania i prezentacji.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na zajęciach seminaryjnych należy jak najszybciej skontaktować się z prowadzącymi, którzy ustalą zasady i termin odrabiania zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

Zaliczony podstawowy kurs fizyki, chemii ogólnej i chemii organicznej.

Recommended literature and teaching resources:

Dodatkowe materiały dydaktyczne zostaną dostarczone przez prowadzących.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. M. Krok-Borkowicz, O. Musial, P. Kruczala, P. Dobrzynski, T.E.L. Douglas, S. Van Vlierberghe, P. Dubruel, E. Pamula: Biofunctionalization of poly(L-lactide-co-glycolide) by post-plasma grafting of 2-aminoethyl methacrylate and gelatin immobilization, Materials Letters 139 (2015) 344–347.
2. A. Zuber, J. Borowczyk, E. Zimolag, M. Krok, Z. Madeja, E. Pamula, J. Drukala: Poly(l-lactide-co-glycolide) thin films as autologous cell carriers for skin tissue engineering, Cellular & Molecular Biology Letters 19 (2014) 297-314.
3. I. M. Wojak-Ćwik, V. Hintze, M. Schnabelrauch, S. Moeller, P. Dobrzynski, E. Pamuła, D. Scharnweber: Poly(L-lactide-co-glycolide) scaffolds coated with collagen and glycosamino-glycans: impact onproliferation and osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells, Journal of Biomedical Materials Research. Part A 101 (2013) 3109–3122.
4. Łucja Rumian, Iwona Wojak, Dieter Scharnweber, Elżbieta Pamuła: Resorbable scaffolds modified with collagen type I or hydroxyapatite: in vitro studies on human mesenchymal stem cells, Acta of Bioengineering and Biomechanics 15 (2013) 61–67.

Additional information:

Brak