Desde a sua criação, o Programa de Mestrado e Doutorado em Engenharia Biomédica (PPGEB) vem formando Mestres e Doutores nas áreas de concentração em Materiais aplicados à Engenharia Biomédica e Biofotônica. Nossa missão é produzir e disseminar conhecimentos em Engenharia Biomédica, com foco na inovação científica e tecnológica, para melhorar a eficiência dos profissionais na sociedade e atender as exigências de qualificação e expansão do mercado de trabalho.
O PPGEB oferece uma formação teórica e experimental sólida por meio de disciplinas que relacionam engenharia e saúde como: Nanossensores no diagnóstico e tratamento de doenças, Pesquisas pré-Clínicas e clínicas em Engenharia Biomédica, Processamento de sinais biológicos, Terapia fotodinâmica, entre outras.
Atualmente, 16 pesquisadores doutores permanentes fazem parte do programa, os quais possuem interação científica com os melhores centros nacionais e internacionais na área de engenharia biomédica, dando oportunidade e incentivando o aluno a buscar novos desafios.
Objetivo
O objetivo do PPGEB é formar recursos humanos que atuem, ou pretendem atuar, em universidades, institutos de pesquisas, consultórios e clínicas e empresas de base tecnológica e de inovação na área de saúde, visando a utilização e a aplicação dos conceitos recebidos no desenvolvimento de novas técnicas de diagnósticos não-invasivos, uso de novos métodos de tratamento, assim como, o domínio no desenvolvimento e preparação de novos biomateriais. O PPGEB se destaca por seu compromisso com a inovação científica, a formação de recursos humanos altamente qualificada e a integração de pesquisa, ensino e extensão para o benefício da sociedade.
Mestrado
Para obtenção do título de mestre, o(a) aluno(a) deverá integralizar no mínimo 30 unidades de créditos, sendo que pelo menos 21 dessas unidades deverão ser obtidas em disciplinas e 9 unidades corresponderão a dissertação final.
Disciplinas | Créditos
Disciplinas Obrigatórias | 16
Disciplinas Optativas | 5
Elaboração e Defesa da Dissertação | 9
Doutorado e Doutorado direto
Para obtenção do título de doutor(a), o(a) aluno(a) deverá integralizar no mínimo 60 unidades de créditos, sendo que pelo menos 30 dessas unidades deverão ser obtidas em disciplinas e 30 unidades corresponderão a tese final.
Disciplinas | Créditos
Disciplinas Obrigatórias | 16
Disciplinas Optativas | 14*
Elaboração e Defesa da Tese | 30
*Aluno(a) portador(a) de título de mestre poderá requerer 9 créditos referentes a dissertação defendida.
Área de Concentração I
Materiais Aplicados a Engenharia Biomédica
Linhas de Pesquisa:
- Biomateriais e Materiais Biocompativeis
Pesquisadores:
Profa. Dra. Cristina Pacheco Soares
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Profa. Dra. Ivone Regina de Oliveira
Profa. Dra. Lúcia Vieira
Profa. Dra. Luciana Barros Sant Anna
Prof. Dr. Luis Eduardo Silva Soares
Profa. Dra. Maricília Silva Costa
- Desenvolvimento de Métodos e Dispositivos Diagnósticos
Pesquisadores:
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Profa. Dra. Fernanda Pupio Silva Lima
Prof. Dr. Mário Oliveira Lima
Profa. Dra. Virginia Klausner de Oliveira
-Nanotecnologia
Pesquisadores:
Profa. Dra. Andreza Ribeiro Simioni
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Prof. Dr. Leandro José Raniero
Profa. Dra. Lúcia Vieira
Profa. Dra. Maiara Lima Castilho
Profa. Dra. Maricília Silva Costa
- Sistemas e Processos em Engenharia Biomédica
Pesquisadores:
Profa. Dra. Fernanda Pupio Silva Lima
Profa. Dra. Juliana Ferreira Strixino
Profa. Dra. Maiara Lima Castilho
Prof. Dr. Mário Oliveira Lima
Profa. Dra. Virginia Klausner de Oliveira
Área de Concentração II
Biofotônica
Linhas de Pesquisa:
- Caracterização e Diagnósticos óptico e molecular
Pesquisadores:
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Profa. Dra. Juliana Ferreira Strixino
Profa. Dra. Kumiko Koibuchi Sakane
Prof. Dr. Luis Eduardo Silva Soares
Profa. Dra. Maiara Lima Castilho
Profa. Dra. Renata de Azevedo Canevari
- Fotobiomodulação
Pesquisadores:
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Profa. Dra. Juliana Ferreira Strixino
Profa. Dra. Luciana Barros Sant Anna
Prof. Dr. Luis Eduardo Silva Soares
Profa. Dra. Maricília Silva Costa
- Terapia Fotodinâmica
Pesquisadores:
Profa. Dra. Cristina Pacheco Soares
Profa. Dra. Juliana Ferreira Strixino
Profa. Dra. Maricília Silva Costa
- Plasmas elétricos aplicados à Engenharia Biomédica
Pesquisadores:
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Profa. Dra. Lúcia Vieira
Profa. Dra. Maiara Lima Castilho
Profa. Dra. Juliana Ferreira Strixino
Coordenadora do PPGEB
Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 2
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Maiara Lima Castilho
Vice-coordenadora do PPGEB
Lattes | ORCID
DOCENTES PERMANENTES DO PPGEB
Profa. Dra. Andreza Ribeiro Simioni
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Cristina Pacheco Soares
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Emilia Angela Lo Schiavo Arisawa
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Fernanda Pupio Silva Lima
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Ivone Regina de Oliveira
Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 2
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Kumiko Koibuchi Sakane
Lattes | ORCID
Prof. Dr. Leandro José Raniero
Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 1D
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Lúcia Vieira
Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 2
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Luciana Barros Sant Anna
Lattes | ORCID
Prof. Dr. Luis Eduardo Silva Soares
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Maricília Silva Costa
Lattes | ORCID
Prof. Dr. Mário Oliveira Lima
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Renata de Azevedo Canevari
Lattes | ORCID
Profa. Dra. Virginia Klausner de Oliveira
Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 2
Lattes | ORCID
PROFESSOR VISITANTE
Prof. Dr. Alejandro Guillermo Miñán
Professor adjunto
Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata e pesquisador adjunto do Instituto de Investigaciones Fisicoquimicas Teoricas Y Aplicadas - Argentina
Lattes | ORCID
DISCIPLINAS | CRÉDITOS
Introdução a Engenharia Biomédica | 4
Conceitos fundamentais, princípios, aplicações e áreas de atuação para os diferentes segmentos da Engenharia Biomédica, por meio de seminários sobre as pesquisas desenvolvidas no Programa e apresentação da infraestrutura do IPD e dos laboratórios. Introdução à Engenharia Biomédica/ Funções dos Engenheiros Biomédicos. Genoma Humano e diagnóstico molecular Biomateriais e suas Aplicações Engenharia de células e de tecidos Nanotecnologia Terapia Fotodinâmica Fotobiomodulação Espectroscopias e Diagnósticos Ópticos Atividade Muscular e Processamento de Sinais Termografia Clínica
Metodologia Científica | 4
Pesquisa e método científico. Características e habilidades de um pesquisador. Pesquisa na Internet de referências bibliográficas. Elementos básicos de um projeto de pesquisa. A ética na pesquisa. Submissão do projeto científico para o Comitê de Ética. Tipos de pesquisa e etapas: do projeto ao experimento e análise dos resultados. Elementos fundamentais em uma dissertação de mestrado. Elementos fundamentais de uma tese de doutorado. Aspectos de um trabalho científico. Elementos básicos da apresentação oral. Fundamentos metodológicos e diretrizes para a elaboração de artigo científico.
Bioestatística | 4
Conceito básico de bioestatística: variáveis, apuração de dados, população e amostra, técnicas de amostragem. • Apresentação de dados estatísticos: componentes das tabelas, tabelas de contingencia, tabela de distribuição de frequências, gráficos de barras, setores e histograma. • Medidas de tendência central: média aritmética, mediana, moda, quatis. • Medidas de variabilidade: amplitude, variância, desvio padrão, coeficiente de variação. • Noções sobre correlação e regressão: diagrama e dispersão, correlação positiva e negativa, coeficiente de correlação, gráfico de linha, reta de regressão, escolha da variável explanatória, transformação de variáveis. • Noções de probabilidade: conceitos fundamentais, probabilidade condicional • Distribuições de Probabilidade: distribuição binomial; distribuição de Poisson; distribuição normal. • Intervalo de confiança: erro padrão da média, intervalo de confiança. • Teste de qui-quadrado e teste t de student. • Análise de variância: one way e two way.
*Ciências Morfofuncionais | 4
Noções básicas sobre bioquímica, célula, tecidos, anatomia e fisiologia do organismo humano. Explicações de conceitos básicos da constituição geral do corpo humano; Diferenciação dos sistemas humanos; Identificação dos mecanismos que explicam as funções orgânicas.
**Matemática Biológica | 4
1. Grandezas físicas. Notação científica. Transformações de unidades. Teoria de erro de medida. Funções matemáticas: lineares, polinomiais, exponenciais, logarítmicas, senoidais 2. Cálculo Diferencial e Integral aplicado em Sistemas Biológicos: limite, continuidade, mínimos e máximos, taxa de variação e velocidade de processos fisiológicos, derivadas, integrais. 3. Modelagem de Sistemas Biológicos: Equações Diferencias Ordinárias. Crescimento bacteriano. Desintegração Radioativa. Taxa de aquecimento e esfriamento de extremidades corporais. Sistemas Epidemiológicos.
TOTAL DE CRÉDITOS: 16
*Para alunos das áreas das Ciências Exatas
**Para alunos das áreas da Saúde e Biológicas.
DISCIPLINAS OPTATIVAS
Atividades científicas | 2
A disciplina visa capacitar o pós-graduando na elaboração de Resumo Expandido e Artigo Científico que representem os conhecimentos e competências adquiridos na pós-graduação, especialmente os relacionados com redação científica e divulgação de resultados das pesquisas científicas desenvolvidas dentro do Programa. Também será considerada a participação do pós-graduando em Comissão Organizadora de evento científico.
Biofotônica aplicada | 2
Noções básicas de física da luz, interação da luz e tecido; diferença entre laser e LED, cálculo de dosimetria, aplicação de laser em métodos diagnóstico, microscopia e citometria, aplicações da luz no tratamento (terapia fotodinâmica e fotobiomodulação).
Desenvolvimento de sistemas e liberação controlada de fármacos | 3
Fornecer ao aluno o conceito de um sistema de liberação controlada de fármaco; apresentar os diferentes sistemas de liberação controlada de fármacos, sua caracterização e suas principais aplicações, capacitando ao aluno o aprendizado em como escolher o sistema de liberação controlada mais adequado a ser utilizado em suas pesquisas para o desenvolvimento de um produto e/ou processo. - Conceitos básicos e classificação dos sistemas de liberação controlada de fármacos. - Vantagens dos sistemas de liberação controlada frente aos sistemas tradicionais. - Desenvolvimento e caracterização de Lipossomas. - Desenvolvimento e caracterização de Nanopartículas. - Desenvolvimento e caracterização de Nanoemulsões.
Engenharia de tecidos | 3
Introdução à Tecnologia de Cultivo de Célula Animais. Clonagem e Expressão de Proteínas Heterólogas em Células Animais. Modelos de Crescimento e Formação de Produtos no Cultivo de Células Animais. Biorreatores para Células Animais. Cultura de células 3D. Controle de Qualidade de Produtos Biotecnológicos. Células-tronco e aplicações na Engenharia de Tecidos. Engenharia de Tecidos no sistema ósseo. Engenharia de Tecidos no sistema nervoso. Biomateriais na Engenharia de Tecidos. Testes de Citotoxicidade e genotoxicidade
Geração de plasmas elétricos e suas aplicações em áreas biológicas | 2
O conceito de plasmas elétricos: plasmas naturais e gerados em laboratório; Geração de plasmas por meio de descargas elétricas: estrutura geral e configurações específicas; Fundamentos da ionização dos gases: a ruptura dielétrica de gases, regimes de descargas; efeito do circuito elétrico, parâmetros geométricos e efeito da a pressão do gás; Partículas constituintes de um plasma fracamente ionizado (o plasma frio): elétrons, íons; radicais (espécies neutras e excitadas) e fótons; Cinética e estatística dos processos de interação, geração, perdas e equilíbrio de partículas; em um meio plasmático; Fenômenos de transporte em uma coluna de plasma; Processos tecnológicos promovidos por plasmas: deposição, corrosão, tratamento e funcionalização de superfícies; Equipamentos e arranjos experimentais para geração de plasmas por descarga normal; descarga a barreira dielétrica, descarga corona, descarga a arco deslizante e micro-descargas; Reatores a plasma: a baixa pressão e a pressão atmosférica; Plasmas em líquidos; Aplicação de plasmas para a síntese de materiais biocompativeis; Aplicação de plasmas em esterilização biomédica; Aplicações de plasma em medicina: mecanismos da interação plasma-superfície biológica; Laboratório de plasma I: operação e caracterização elétrica de uma descarga DC normal; Laboratório de plasma II; ruptura dielétrica de um gás e obtenção de Curva de Paschen; Laboratório de plasma III: aplicação de uma descarga a barreira dielétrica em superfícies biológicas.
Histotecnologia aplicada à Engenharia Biomédica | 2
Métodos de estudo em histologia. Aplicações da histologia; Microscopia de luz e eletrônica; Estudo das principais características morfológicas, funcionais, e do potencial de reparo de cada um dos tecidos básicos: Tecido epitelial, Tecido Conjuntivo (propriamente dito, Tecido adiposo, Tecido Cartilaginoso, Tecido Ósseo), Tecido muscular e nervoso. Métodos de obtenção de tecidos/amostras biológicas, incluindo biópsias e necropsias em modelos experimentais, e técnicas de fixação, clivagem e desidratação. Métodos de Processamento histológico: desidratação, diafanização, impregnação, inclusão. Técnica da microtomia para a obtenção dos cortes histológicos. Interpretação de cortes histológicos de tecidos biológicos. Colorações de uso geral: teoria da coloração, corantes, composição química, técnicas básicas. Procedimentos técnicos gerais para a coloração dos cortes histológicos. Colorações especiais utilizadas para evidenciar componentes teciduais específicos de cada um dos tecidos básicos. Fundamentos e a técnica da Imunohistoquímica para avaliação de proteínas específicas nas células ou na matriz extracelular dos tecidos. Análise das colorações: técnicas qualitativas e quantitativas de imagem.
Introdução ao laser a à fotobiomodulação | 2
Esta disciplina tem como objetivo introduzir os conceitos básicos de laser e fotobiomodulação. Ao término da disciplina, o aluno deverá ser capaz de: - Ter noções básicas dos princípios do laser; - Compreender a interação laser-tecido biológico; - Ter conhecimentos sobre modalidades de aplicação e conceitos de laserterapia sistêmica; - Avaliar a literatura científica disponível. Ementa: - Histórico, propriedades básicas e funcionamento do laser. - Mecanismos de interação laser-tecido biológico. - Aplicações do laser e Terapia fotodinâmica (PDT). - Conceitos de fotobiomodulação sistêmica (terapia ILIB). - Análise e avaliação da literatura científica disponível.
Nanotecnologia aplicada a Engenharia Biomédica | 2
1.Evolução da nanociência e o surgimento da nanotecnologia. 2.Física aplicada à nanotecnologia: Efeitos de Escala e Ressonância Plasmônica de Superfície. 3.Correlações entre Propriedades e Aplicações de Nanomateriais. 4.Nanotecnologia aplicada a Engenharia de Biomédica: Nanodiagnóstico, Nanofármacos Inteligentes, Nanotoxicologia. 5.Considerações e limitações do uso de Nanomateriais.
Pesquisas pré-clínicas e clínicas em Engenharia Biomédica | 2
Pesquisas pré-clínicas: Uso de animais na pesquisa científica; preocupação com a ética; bem estar animal; princípio dos 3Rs; legislação; modelos experimentais; critérios de seleção para o modelo animal; biossegurança no biotério; desenho experimental; procedimentos cirúrgicos; métodos de estudo em histologia; processamento de amostras biológicas (tecidos);técnicas de colorações e análises qualitativas e quantitativas de cortes histológicos. Pesquisas clínicas: Métodos quantitativos para avaliação motora funcional (plataforma de força, dinamômetro isocinético, eletromiografia, plataforma para análise da instabilidade postural); recursos terapêuticos (suporte de peso corporal, terapia virtual, terapia vibratória, laser); estudos clínicos e atualidades científicas na área de reabilitação sensório motora, plasticidade cerebral e músculo-esquelética.
Práticas extensionistas | 2
Extensão. Ação interdisciplinar entre programas de pós-graduação. Saberes profissionalizantes e vida universitária. Formação científica cultural em astrofísica. Planejamento urbano comunitário. Proposições ao poder público. Saúde coletiva. Biossegurança. Tratamento de resíduos sólidos.
Processamento de Sinais | 3
Classificação de Sinais e Sistemas Discretos. Sistemas Analógico-Digitais: Processamento de Sinais Discretos no Tempo usando MATLAB. Representação de Sistemas Lineares Invariantes no Tempo (LIT) usando MATLAB. Transformadas Integrais. A Transformada Z e suas Aplicações à Análise de Sistemas. LIT: Uso do MATLAB. Series de Fourier: Importância dos harmónicos no processamento de sinais. Transformada Fourier Discreta (DFT), FFT e Filtros: Aplicações.
Seminários em Engenharia Biomédica | 2
Apresentação e discussão do conhecimento científico envolvendo as linhas de pesquisa em engenharia biomédica, suas inovações e perspectivas científicas e de aplicações tecnológicas. As informações serão transmitidas na forma de seminários.
Técnica de caracterização de Materiais I | 3
Introdução a Caracterização de Superfícies e Interfaces -Definição e Conceitos -Propriedades de Superfícies e Interfaces -Preparação e Limpeza de Superfícies Normas técnicas para preparação de amostras e caracterização de partículas -Densidade Real -Distribuição do tamanho de poros -Área superficial Métodos de Caracterização e Análise -Métodos de Imagem -Microscopia ótica -Microscopia Eletrônica (SEM,TEM,HTEM) -Microscopia de Força Atômica (AFM, STM e similares) Métodos Espectroscópicos -EDX -UV-VIS -FTIR -XPS Outras Técnicas de Análise (exemplos) -XRD, Raman, Impedância, Resistividade e outras -Análise Termogravimétrica (TGA, DTA e DSC) Aplicações das Técnicas de Análise de Superfícies e Interfaces -Caracterização de Materiais -Análise de Superfície se Filmes .Metálicos .Cerâmicos .Poliméricos .Compósitos -Aplicação de técnicas de Superfície em Biomateriais aulas práticas com técnicas de caracterização de superfícies utilizando técnicas óticas e espectroscópicas - Elaboração de relatório técnico das análises
Técnicas e tecnologia para avaliação e controle microbiológico | 2
Noções básicas de bacteriologia, métodos de determinação de susceptibilidade aos antibióticos; estrutura e composição do biofilme bacteriano, técnicas de microscopia eletrônica de varredura e transmissão, Microscopia confocal de fluorescência e citometria de fluxo.
Terapia fotodinâmica | 2
Introdução a Terapia Fotodinâmica - Mecanismos básicos em TFD: Fotossensibilizadores, reações fotoquímicas - Farmacocinética do fotossensibilizador e biodistribuição - Mecanismos básicos em TFD localização celular do fotossensibilizador - Interação entre o fotossensibilizadores e a célula - Morte celular induzida pela terapia fotodinâmica - Estudos e aplicações da TFD - Efeitos da Terapia Fotodinâmica no Sistema Imune
Tópicos em Química Biológica | 2
Proteínas: Composição, estrutura e relação estrutura-função. Enzimas: Classificação e cinética enzimática. Bioenergética e Metabolismo oxidativo. Inter-relações metabólicas.
Tópicos especiais na docência aplicada | 2
Ferramentas para elaboração de planos de ensino e de aula. Estratégias de ensino-aprendizagem. Preparo de material didático incluindo: seleção e distribuição de conteúdo no cronograma de aulas.
TOTAL DE CRÉDITOS: 21,0
• Central de Laboratório Multiusuário
• Laboratório de Bioestimulaçao e Reparo Tecidual
• Laboratório de Biologia Celular e Tecidual - Dinâmica de Compartimentos Celulares
• Laboratório de Bioquímica Aplicada a Engenharia Biomédica
• Laboratório de Bionanotecnologia
• Laboratório de Desenvolvimento de Materiais Avançados
• Laboratório de Engenharia de Reabilitação Sensório-Motora
• Laboratório de Espectroscopia Vibracional no Infravermelho
• Fotobiologia Aplicada à Saúde (PhotoBioS)
• Laboratório de Genética Molecular (Genelab)
• Laboratório de Histologia e Terapia Regenerativa
• Laboratório de Imagens e Sinais
• Laboratório de Nanossensores
• Laboratório de Nanotecnologia e Processos a Plasma
• Laboratório de Odontologia e Materiais Aplicados (Loma)
• Laboratório de Sistemas Micro e Nanoparticulados
Boleto
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Por Redação, em Stricto Sensu