Descriptif
Les biomatériaux — matériaux synthétiques ou vivants utilisés à des fins médicales — constituent l'un des piliers des avancées médicales modernes. Présents à chaque étape du parcours de soins, ils posent des défis majeurs pour le développement d'une médecine personnalisée, in situ et régénérative. Dans ce contexte, ce cours vise à fournir des bases solides sur l'un des aspects clés du développement des biotechnologies : la sélection des matériaux destinés à des applications médicales, l'interaction entre les organismes biologiques et les matériaux, ainsi que l'intégration des matériaux dans les tissus vivants. À la croisée de la mécanique, de la chimie et de la biologie, ce cours permettra aux étudiants d’acquérir une compréhension globale des enjeux de ce domaine, de ses évolutions futures, ainsi qu’une expérience pratique des biomatériaux actuels.
Objectifs pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Connaitre les comportements mécaniques et variations chimiques des biomatériaux couramment employés
- Comprendre les principes d’intégration biologique et de réponse immunitaire
- Être familier des méthodes de manufacture des matériaux médicaux
- Pouvoir identifier les matériaux susceptibles de convenir au design d’une nouvelle application médicale
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme M1 BME - Ingénierie BioMédicale
Pour les étudiants du diplôme AUDITEURS - IP Paris
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M2 CHI - Chimie et Interfaces
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 4 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 Mech - Mecanique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M2 BME - Ingénierie BioMédicale
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- Note initiale < 7
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
- Introduction au concept de biomatériaux. Résumé historique et évolution des biomatériaux. Introduction des sujets qui seront abordés dans le cours, avec la notion de biomatériaux passifs/actifs et naturels/artificiels etc. Rappel de mécanique du solide continu.
- Biométaux. Rappel propriétés de l’os et cartilage. Caractérisation des propriétés mécaniques, composition chimiques et procédé de manufacture et mise en forme des métaux. Métaux actifs, introduction à la corrosion.
- Biocéramique (hydroxyapatite, phosphate de calcium, …). Céramiques actives, inertes, et résorbables. Propriétés mécaniques et applications (dentaires, orthopédiques, …). Procédés de manufacture.
- Biopolymères et composites. Rappel sur l’hyper-élasticité, la viscosité. Structure des polymères et propriétés mécaniques, confection d’hydrogels, tendons artificiels, peau artificielle, ingénierie tissulaire.
- Usure et dégradation. Rappels de tribologie et de rupture des matériaux. Type de particules, type de dégradation : oxydation, corrosion et frottements. Polymère antioxydants, et biodégradabilité. Réponse du système immunitaire. Infection et inflammation, des macrophages à la fibrose.
- Bioactivité des matériaux. Phénomènes de bioadhésion, absorption de protéines, et composites cellularisés. Administration de médicaments et cinétique de relargage, biomatériaux magnétiques, utilisation de nanoparticules, origamis métalliques.
Approche pédagogique
- 50% cours en classe, complété par des recherches à faire sur un sujet d’une séance à l’autre. Une présentation d’article préparée à la maison sera faite par groupe devant la classe.
- 50% projet en groupe sous supervision pour s’approprier les matériaux, les méthodes de caractérisation.
Keywords
Biomatériaux - Inflammation – réponse immunitaire – matériaux intelligents – hydrogels – alliages métalliques – médecine régénérative – implants
Modalités d’acquisition (MCC)
50% d’examen final oral, calculatrice autorisée
50% suivi continu
Quizz de cours 10%
Présentation d’articles 20%
Homeworks 70%
Effectif
5-40
Nombre d’heures en présentiel
100%
Nombre de blocs
8
Equipe d’ingénierie pédagogique
Chloé Techens
Langage
Anglais