Εμβιομηχανική

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ :

1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ορισμοί των εννοιών «Εμβιομηχανική» και «Βιοϋλικά». Στοιχεία θεωρίας ελαστικότητας. Ισοτροπία. Ανισοτροπία. Εισαγωγή στη θερμοδυναμική των βιολογικών συστημάτων, στα δομικά συστατικά των βιολογικών οργανισμών και στις καταστατικές εξισώσεις της μηχανικής συμπεριφοράς βιολογικών ιστών.

2.ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΜΑΛΑΚΩΝ ΙΣΤΩΝ (Soft tissue Biomechanics)

Μηχανική της καρδιάς, των πνευμόνων και των αγγείων. Σύστολή σκελετικού και λείου μυικού ιστού.

3.ΒΙΟΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ (Biofluid Mechanics)

Αιμορρεολογία: Ιξώδες του αίματος, ελαστικότητα/αντίσταση αγγείων, μοντέλο Windkessel, μοντέλα ροης σε αγειακά δίκτια. Συστήματα αυτόματης ανάλυσης και παροχής φαρμάκων, τεχνητή καρδιά.

4.ΒΙΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ

Αλληλεπιδράσεις βιοϋλικών με το αίμα (Blood–materials interactions), in vitro / κλινικά τέστ βιοσυμβατότητας. Τεχνητά εμφυτεύματα (καρδιακές βαλβίδες, αγγεία, ενδοπροθέσεις (stents)).

5.ΙΣΤΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (TISSUE ENGINEERING)

Ικριώματα (Scaffolds) και πηγές κυττάρων για ιστοτεχνολογία, αγγειογένεση, εφαρμογές.

6.ΝΑΝΟΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

Εισαγωγή στην νανοεμβιομηχανική (nanobiomechanics). Μηχανικές ιδιότητες βιοϋλικών όπως οι πρωτεΐνες, τα κύτταρα και οι μαλακοί ιστοί. Συσχέτιση των μηχανικών ιδιοτήτων με τη φυσιολογία και την παθολογία τους. Μέτρηση αλληλεπιδράσεων στη νανοκλίμακα μεταξύ πρωτεϊνών και κυττάρων και συσχέτιση με διάφορες ασθένειες συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, της οστεοαθρήτιδας και του διαβήτη. Μεταβολές στην ελαστικότητα και την πρόσφυση των κυττάρων λόγω των ασθενειών. Επίδραση των δυνάμεων μεταξύ κυττάρων και μεταξύ κυττάρων και υλικών στους μηχανισμούς μετατροπής μηχανικών ερεθισμάτων σε χημική δραστηριότητα (mechanotransduction) για την κυτταρική διαφοροποίηση και την ανάπλαση των ιστών. Σχεδιασμός πειραμάτων και μοντέλων για τη μελέτη των βιοϋλικών στη νανοκλίμακα με μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (Atomic Force Microscope - AFM), μικροσκοπία δυνάμεων έλξης μεταξύ κυττάρων (cell traction force microscopy), νανοδιείσδυση (Nanoindentation Testing) και οπτική μικροσκοπία (optical tweezers or stretchers).

7.ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ (Systems Biology) - ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ (Bioinformatics)

Εισαγωγή στη Δομή και Λειτουργία του Κυττάρου. Πρωτεομική και γονιδιωματική ανάλυση, Βιολογικά δεδομένα υψηλής τροφοδοσίας / απόδοσης (High-throughput), βιολογικές βάσεις δεδομένων, ευθυγράμμιση νουκλεοτιδικών - αμινοξικών αλληλουχιών, αρχές φυλογενετικής ανάλυσης, γενετικά δίκτυα.

Κ. Χαριτίδης, Μ. Καβουσανάκης

Υλικό Εισαγωγικού Μαθήματος - 17/2/2021

Η παρουσίαση του κ. Χαριτίδη, το αρχείο της παρουσίασης του κ. Καβουσανάκη και τα περιεχόμενα του μαθήματος.

Διαφάνειες μαθήματος - 24/2/2021

Οι διαφάνειες του μαθήματος που πραγματοποιήθηκε στις 24/2/2021

Διαφάνειες μαθήματος - 3/3/2021

Μια εισαγωγή στο MATLAB - Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις - Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις

Οδηγίες εγκατάστασης COMSOL

Βρείτε εδώ οδηγίες για την εγκατάσταση του λογισμικού COMSOL Multiphysics 5.2.

Σημειώσεις μαθήματος - 17/3/2021

Βρείτε εδώ τις οδηγίες εκτέλεσης του παραδείγματος μεταφοράς θερμότητας σε κυκλικό δίσκο, και εδώ τις οδηγίες εκτέλεσης του παραδείγματος της ροής σε κανάλι με απότομη διαστολή.

Σημειώσεις μαθήματος - 24/3/2021

Βρείτε εδώ τις σημειώσεις του μαθήματος της Τετάρτης 24/3/2021. 

Δύο χρήσιμες δημοσιεύσεις για: (α) μοντέλα συνεχούς μέσου, (β) διακριτά στοχαστικά μοντέλα ανάπτυξης καρκινικών όγκων σε πρώιμο στάδιο.

Σημειώσεις μαθήματος - 01/04/2021. 

Βρείτε εδώ τις σημειώσεις του μαθήματος της Πέμπτης 01/04/2021.

Σημειώσεις μαθήματος - 08/04/2021. 

Βρείτε εδώ τις σημειώσεις του μαθήματος της Πέμπτης 08/04/2021.

Επίσης, αναρτήθηκε η δημοσίευση που περιγράφει τον αλγόριθμο Gillespie.

Σημειώσεις μαθήματος - 15/04/2021.

Βρείτε εδώ τις διαφάνειες του μαθήματος της Πέμπτης 15/04/2021. 

Επίσης χρήσιμο υλικό:

α) Το μοντέλο COMSΟL για την επίλυση της ροής σε αορτή με στένωση

β) Οδηγίες για την προσομοίωση μεταφοράς φαρμάκου από stent