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TRANSDUCERS FOR BIOINFORMATICS AND DIGITAL HEALTH

Patrizia LAMBERTI TRANSDUCERS FOR BIOINFORMATICS AND DIGITAL HEALTH

0622900017
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
DIGITAL HEALTH AND BIOINFORMATIC ENGINEERING
2018/2019

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
324LABORATORIO
PATRIZIA LAMBERTI T Curriculum
Obiettivi
Obiettivo dell'insegnamento e di presentare le principali tipologie di sensori o attuatori utilizzabili nel contesto delle applicazioni di bioinformatica o di digital health.

Conoscenze e capacita di comprensione
Principi di funzionamento e caratteristiche tecnologiche delle principali famiglie di sensori e attuatori per applicazioni di bioinformatica e digital health.

Conoscenze e capacita di comprensione applicate
Capacita di scegliere un sensore appropriato per misurare una grandezza biologica o relativa allo stato di salute di una persona. Capacita di interfacciare un sensore/attuatore per la bioinformatica o l’e-health con un sistema informatico.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
SAPER INDIVIDUARE I SISTEMI DI TRASDUZIONE PIÙ OPPORTUNI PER REALIZZARE UN PROTOCOLLO DI INGEGNERIA IN AMBITO BIO-INFORMATICO

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
SAPER SCEGLIERE ATTUATORI E SENSORI ED OPERARE SU SEGNALI BIOMETRICI. CAPACITÀ DI SVILUPPARE AUTONOMAMENTE APPROCCI RISOLUTIVI DI SISTEMI E-HEALTH SFRUTTANDO LE CONOSCENZE ACQUISITE AL CORSO.

CAPACITÀ TRASVERSALI - ABILITÀ COMUNICATIVE
ESPORRE ORALMENTE UN ARGOMENTO DEL CORSO. STILARE UNA RELAZIONE PROGETTUALE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIDATTICI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE
OPERARE RILIEVI DI PARAMETRI BIOFISICI ATTRAVERSO PIATTAFORME DI MONITORAGGIO.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI ELETTROTECNICA. NON SONO CONTEMPLATE PROPEDEUTICITA’.
Contenuti
I. ELETTROFISIOLOGIA E SISTEMI E-HEALTH (5H LEZ).
ELETTROFISIOLOGIA E CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI SEGNALI BIOMETRICI E BIOMEDICI. EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SULL'UOMO E SUI SISTEMI BIOLOGICI. SICUREZZA E SISTEMI E-HEALTH.

II. PRINCIPI ALLA BASE DELLA TRASDUZIONE (6H LEZ + 2H LAB)
SISTEMI DI TRASDUZIONE: AMPEROMETRICO, POTENZIOMETRICO, PIEZOELETTRICO, FOTO ACUSTICO, CALORIMETRICO, OTTICO (ASSORBIMENTO, FLUORESCENZA, CHEMILUMINESCENZA, BIOLUMINESCENZA, ONDA EVANESCENTE).

III. BIOSENSORI (6H LEZ + 3H LAB + 1 SEM.)
BIOSENSORI ELETTRICI, MECCANICI-FISICI, CHIMICI: SENSORI PER IL RILEVAMENTO DELL’ATTIVITÀ ELETTRICA CEREBRALE (EEG, MEG), CARDIACA (ECG), MUSCOLARE. BIOSENSORI CAPACITIVI E INDUTTIVI PER APPLICAZIONI DI E-HEALTH: RICHIAMI DI ELETTROSTATICA E MAGNETISMO NEI BIOMATERIALI; SENSORI PER RILIEVO DI PROSSIMITÀ, POSIZIONE, LIVELLO PER APPLICAZIONI DI TELECONTROLLO; PELLE ARTIFICIALE E SISTEMI PER LA NEURODIAGNOSTICA. BIO-SENSORI MECCANICI PER IL RILIEVO DI PARAMETRI ELETTROFISIOLOGICI BASATI SU DEFORMAZIONE, FORZA, PRESSIONE, MOMENTO ANGOLARE (E.G. TREMORE, RESPIRO, POSIZIONE). E-SKIN E APPLICAZIONI IN PROTESI. BIO-SENSORI DI TEMPERATURA PER APPLICAZIONI E-HEALTH. MISURATORI DI TEMPERATURA INTERNA, SUPERFICIALE E SANGUIGNA. ELETTROFOTOMETRIA E SENSORI IN AMBITO E-HEALTH: IL PULSIOSSIMETRO. BIONANOSENSORI BASATI SU TFT E CNT-TFT PER DETECTION DI MOLECOLE BIOLOGICHE. BIOSENSORI ELETTROCHIMICI PER LA DETERMINAZIONE DI GLUCOSIO E UREA

IV. SISTEMI DI ATTUAZIONE PER APPLICAZIONI DI BIOINFORMATICA (6H LEZ + 3H LAB + 1 SEM.)
ELETTRODI COME ATTUATORI PER SISTEMI DI E-HEALTH. PROBLEMI DI INTERFACCIA FISICA CON I MATERIALI E BIOCOMPATIBILITÀ. ELETTRODI INNOVATIVI PER LUNGA DEGENZA: NUOVI MATERIALI E COMPORTAMENTO ALL’INTERFACCIA. ELETTRODI PER ECG, EMG, EEG, IOM (MONITORAGGIO INTRAOPERATORIO). TRASDUTTORI PER LA POLISONNOGRAFIA. NEURODIAGNOSTICA. ATTUATORI NELLE APPLICAZIONI E-HEALTH. ATTUATORI ELETTROMECCANICI E SISTEMI ELETTROMEDICALI. TENS ED ELETTROSTIMOLAZIONE IN APPLICAZIONI DI FISIOTERAPIA. ELETTROPORAZIONE E PRINCIPI DI ELETTROCHEMIOTERAPIA

V. SISTEMI DI ALIMENTAZIONE PER DISPOSITIVI DI BIO-INFORMATICA. (5H LEZ)
SISTEMI DI ALIMENTAZIONE DI DISPOSITIVI PORTATILI PER APPLICAZIONI POINT-OF-CARE. SISTEMI BIO-INFORMATICI AUTOALIMENTATI: PRINCIPI DI ENERGY HARVESTING NELLE APPLICAZIONI WEARABLES. ALIMENTAZIONE PER SISTEMI WEARABLES E IMPLANTABLES.

VI. CENNI SUI MICROARRAY PER IL SEQUENCING DI GENOMICA: TECNOLOGIE COSTRUTTIVE E METODOLOGIA SPERIMENTALE (1H LEZ)

VII. INTEGRAZIONE DI BIOSENSORI MULTIPLI PER IL SUPPORTO ALLE DECISIONI. (3H LEZ + 6H LAB)
SISTEMI PER PERSONAL HEALTH MANAGEMENT SYSTEMS (INDOSSABILI, IMPIANTABILI O PORTATILI, PER USO DOMESTICO CON FUNZIONI DI IN-VITRO POINT-OF-CARE). SISTEMI COMMERCIALI DI MONITORAGGIO CONTINUO NELLE APPLICAZIONI DI E-HEALTH: PIATTAFORME E DISPOSITIVI COMMERCIALI PER IL RILIEVO DEI DATI FISIOLOGICI.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, SEMINARI ED ESERCITAZIONI SPERIMENTALI IN LABORATORIO.
Verifica dell'apprendimento
L'ESAME PREVEDE LA REALIZZAZIONE DI UN PROGETTO E LA STESURA DELLA RELATIVA RELAZIONE. LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO ORALE CON VOTAZIONE IN TRENTESIMI BASATO SUL PROGETTO PRESENTATO. IL PROGETTO MIRA A VALUTARE LE CAPACITÀ PRATICHE DELLO STUDENTE E PREVEDE LA PROGETTAZIONE ED ESECUZIONE DI UN SEGNALE DI COMANDO AZIONATO DA PARAMETRO FISIOLOGICO. IL PROGETTO PUÒ ESSERE INDIVIDUALE O DI GRUPPO. LA VALUTAZIONE DEI PROGETTI, CON VOTAZIONE MASSIMA DI 15 PUNTI, SARÀ EFFETTUATA TENENDO CONTO DEI SEGUENTI ASPETTI:
- INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA;
- RIGORE SCIENTIFICO NELLA DESCRIZIONE DELLA PROCEDURA INDIVIDUATA;
- RISPETTO IN FASE DI ESECUZIONE DELLA PROCEDURA PRECEDENTEMENTE INDIVIDUATA;
- CONTENUTO E STRUTTURA DELLA RELAZIONE DESCRITTIVA DEL PROGETTO.
IL COLLOQUIO ORALE, CON VOTAZIONE MASSIMA DI 15 PUNTI, DURA TIPICAMENTE 20MIN. PER VERIFICARE LE CAPACITÀ ESPOSITIVE ALLO STUDENTE VENGONO PROPOSTI TIPICAMENTE TRE DOMANDE RELATIVE AL PROPRIO PROGETTO, DI CUI UNA PRIMA FINALIZZATA ALL’ESPOSIZIONE DEL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL TRASDUTTORE, UNA SECONDA RELATIVA ALLA PARTE DI ATTUAZIONE ED UNA TERZA DI DESCRIZIONE DEI POSSIBILI CONTESTI APPLICATIVI. LA VOTAZIONE DIPENDERÀ DAL GRADO DI MATURITÀ DIMOSTRATO NELL’ACQUISIZIONE DEI CONTENUTI ESPOSTI, DALLA QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE ORALE E DELL'AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
LA VOTAZIONE FINALE SI COMPONE DELLA SOMMA DEI VOTI RIPORTATI NELLA PARTE PROGETTUALE E NELLA PARTE ESPOSITIVA.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE MOSTRA UNA CONOSCENZA FRAMMENTARIA DEI CONTENUTI TEORICI E PRESENTA UN ELABORATO PROGETTUALE CONTENENTE ALMENO GLI ELEMENTI FONDAMENTALI CHE NE DEFINISCONO LA VALUTAZIONE. IL LIVELLO MASSIMO (30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI CONTENUTI TEORICI E PRESENTA UN ELABORATO PROGETTUALE ESAUSTIVO IN TUTTI GLI ASPETTI CONSIDERATI AI FINI DELLA VALUTAZIONE.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI APPLICATIVI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI NEL PROGETTO.
Testi
SENSORI PER MISURE BIOMEDICHE, DE ROSSI DANILO; AHLUWALIA ARTI; MAZZOLDI ALBERTO; PEDE DANILO; SCILINGO ENZO PASQUALE, PATRON ISBN/EAN: 9788855527644
SENSOR TECHNOLOGIES. HEALTHCARE, WELLNESS, AND ENVIRONMENTAL APPLICATIONS. AUTHORS: MICHAEL J. MCGRATHCLIODHNA NÍ SCANAILL, OPEN ACCESS. COPYRIGHT © 2014 BY APRESS MEDIA, LLC

MICRO- AND NANO-SCALE SENSORS AND TRANSDUCERS. EZZAT G. BAKHOUM. CRC PRESS 2017. ISBN 9781138894303 - CAT# K32883
Altre Informazioni
SLIDE DELLE LEZIONI, ARTICOLI SCIENTIFICI DI RIFERIMENTO DA UTILIZZARE COME APPROFONDIMENTO.
IL CORSO È EROGATO IN LINGUA INGLESE
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-10-21]