TEMARIO

PARTE 1. BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR UNIDAD DIDÁCTICA 1. CULTIVOS CELULARES Métodos de fusión celular, hibridomas, obtención, selección - Condiciones necesarias para el desarrollo de los patógenos - Componentes de los medios de cultivo - Preparación de los medios de cultivo Anticuerpos monoclonales. Metodologías de producción. Aplicaciones en diagnóstico, terapéutica y producción de otras moléculas - Metodologías de producción - Aplicaciones en diagnóstico, terapéutica y producción de otras moléculas Producción de proteínas terapéuticas en cultivos de células animales Fermentaciones microbianas, genómica y biotecnología para la salud UNIDAD DIDÁCTICA 2. EXTRACCIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS Y PROTEÍNAS Conceptos básicos en la extracción de ácidos nucleicos Métodos de extracción de ácidos nucleicos - Métodos convencionales - Extracción de ácidos nucleicos en fase sólida Introducción a la extracción de proteínas Métodos de extracción de proteínas - Métodos cromatográficos para la separación de proteínas - La electroforesis para la separación de proteínas UNIDAD DIDÁCTICA 3. PCR Y ELECTROFORESIS Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) - Componentes principales de la reacción - Protocolo para la realización de PCR - Tipos de PCR Electroforesis - Tipos de electroforesis. - Interpretación de los resultados de electroforesis Técnicas electroforéticas - Medios soportes de electroforesis zonal - Factores que dependen del sistema electroforético - Métodos de detección en electroforesis UNIDAD DIDÁCTICA 4. ENZIMAS DE RESTRICCIÓN Y CLONACIÓN DEL ADN Las enzimas de restricción - Tipos de enzimas de restricción - Nomenclatura de las enzimas de restricción Aplicaciones de las enzimas de restricción - Polimorfismos en la Longitud de los Fragmentos de Restricción (RLFPs) - Polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) Clonación del ADN - La clonación en plásmidos Expresión de genes clonados en bacterias UNIDAD DIDÁCTICA 5. MARCADORES MOLECULARES E HIBRIDACIÓN DEL ADN Los marcadores moleculares Principales marcadores moleculares Detección de secuencias de ADN y genómica estructural - Detección de secuencias de ADN UNIDAD DIDÁCTICA 6. SECUENCIACIÓN DE ADN Introducción a la secuenciación de ADN Secuenciación química de Maxam y Gilbert Secuenciación de Sanger Métodos avanzados y secuenciación de novo El Proyecto Genoma Humano UNIDAD DIDÁCTICA 7. TÉCNICAS DE ANÁLISIS CROMOSÓMICO Los cromosomas El cariotipo - El cariotipo humano Cultivo de cromosomas y procesamiento del material Métodos de tinción y bandeo cromosómico Nomenclatura citogenética Alteraciones cromosómicas Caso práctico: análisis del cariotipo UNIDAD DIDÁCTICA 8. OTROS ENSAYOS DE INTERÉS EN BIOLOGÍA MOLECULAR Ensayos de tipo inmunológico - Western blotting - Inmunoaglutinación - ELISA Otros ensayos de tipo genético - Transferencia Southern - Hibridación en colonia - Hibridación slot-blot - Dot-blot Ensayos de toxicidad y mutagenicidad: test de Ames - Principios de la prueba - Procedimiento para la realización de la prueba UNIDAD DIDÁCTICA 9. BIOINFORMÁTICA: PROGRAMAS Y BASES DE DATOS PARA LA IDENTIFICACIÓN Y EL MODELADO DE GENES Localización y enmascaramiento de secuencias repetidas Métodos de comparación Análisis de la secuencia de ADN a nivel nucleótido Análisis de señales Búsqueda en bases de datos de secuencias expresadas Tipos de bases de datos biológicas - Referencias cruzadas con otras bases de datos - Bases de datos de secuencias - Principales bases de datos UNIDAD DIDÁCTICA 10. APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR Y CITOGENÉTICA Aplicaciones en el diagnóstico y prevención de enfermedades - Análisis molecular directo e indirecto - Ejemplos de patologías estudiadas mediante técnicas de genética molecular Aplicaciones en el diagnóstico prenatal y estudios de esterilidad e infertilidad - Aplicaciones de la genética molecular en el diagnóstico prenatal - Aplicaciones de la genética molecular en estudios de esterilidad e infertilidad Aplicaciones en pruebas de paternidad, medicina legal y forense Caso práctico: prueba de paternidad PARTE 2. FISIOLOGÍA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA Funciones y unidad funcional Homeostasis Regulación funcional y sistemas de control Permeabilidad y transporte - Por membranas - Por epitelios Señalización celular y transducciones de señales UNIDAD DIDÁCTICA 2. EL SISTEMA ÓSEO Morfología y composición Funciones del sistema óseo División del esqueleto Desarrollo óseo Articulaciones y movimiento - Articulación tibio-tarsiana o tibio-peroneo astragalina - Articulación de la rodilla - Articulación coxo-femoral - Articulación escapulo-humeral UNIDAD DIDÁCTICA 3. EL SISTEMA MUSCULAR Introducción al sistema muscular Tejido muscular Clasificación muscular - Según el tipo de fibra - Según la ubicación - Según la función - Según la forma. Acciones musculares Ligamentos Tendones UNIDAD DIDÁCTICA 4. EL SISTEMA NERVIOSO Descripción del sistema nervioso Fisiología del sistema nervioso - Sinapsis Sistema nervioso periférico y central - Médula espinal - Encéfalo El tronco encefálico El cerebro La corteza cerebral. Áreas funcionales - Área frontal - Área parietal - Área temporal - Área occipital Los sentidos Funciones cognitivas UNIDAD DIDÁCTICA 5. EL SISTEMA RESPIRATORIO Respiración. Conceptos generales Respiración pulmonar Transporte de Oxígeno por la sangre Transporte de Dióxido de Carbono por la sangre Regulación de la función respiratoria UNIDAD DIDÁCTICA 6. EL SISTEMA DIGESTIVO Introducción al sistema digestivo Componentes de este sistema - La boca. Inicio de la digestión - La deglución - El estómago. Digestión gástrica - El intestino El tracto digestivo. Movimientos UNIDAD DIDÁCTICA 7. EL SISTEMA CARDIOVASCULAR Características fisiológicas del miocardio Autorritmicidad cardiaca - Sistemas de excitación y conducción. Electrocardiograma Actividad mecánica del corazón. Ciclo cardiaco Circulación - Coronaria - Capilar Sistema vascular. Hemodinámica Sistemas de circulación - Arterial - Venoso - Linfático Regulación de la circulación Regulación de la presión arterial PARTE 3. BIOMATERIALES UNIDAD DIDÁCTICA 1. BIOMATERIALES Definición de biomateriales Evolución del campo de los biomateriales Definición de biocompatibilidad - Pruebas de biocompatibilidad Modo de empleo Primer registro de uso de biomateriales Evolución a lo largo de la historia Materiales de origen biológico - Colágeno UNIDAD DIDÁCTICA 2. BIOPOLÍMEROS Definición de biopolímeros Propiedades de los biopolímeros Clasificación - Ácido poli-láctico y copolímeros Polímeros sintéticos - Elastómeros - Plásticos - Hidrogeles Aplicaciones biomédicas UNIDAD DIDÁCTICA 3. PROPIEDADES Constitución de los materiales Propiedades fisico-químicas Propiedades mecánicas - Del acero - Del aluminio - Del concreto - De la madera UNIDAD DIDÁCTICA 4. TIPOS DE MATERIALES Biomateriales usados de forma más común Materiales férreos Materiales no férreos Materiales metálicos Materiales no metálicos Materiales poliméricos Materiales cerámicos - Carbones - Cerámicas cristalinas bioinertes - Cerámicas porosas - Cerámicas de superficie reactiva o bioactiva - Mezclas o composites UNIDAD DIDÁCTICA 5. ALEACIONES Constitución de las aleaciones Propiedades de las aleaciones Clasificación Aleaciones ligeras Aleaciones de cobre UNIDAD DIDÁCTICA 6. MATERIALES Tratamientos de los materiales - Tratamientos térmicos - Tratamientos termoquímicos - Tratamientos mecánicos - Tratamientos químicos - Tratamientos superficiales La piel artificial Carticel: Cartílago articular Defectos óseos Órganos bioartificiales UNIDAD DIDÁCTICA 7. APLICACIONES DE LOS BIOMATERIALES Prótesis de cadera Implantes de rodilla Válvulas cardiacas Implantes dentales Espina dorsal UNIDAD DIDÁCTICA 8. ACTUALIDAD Ventajas y desventajas del uso de biomateriales según zona y tipo Nuevos biomateriales: Aportes de la química macromolecular Disciplinas necesarias en la elaboración de biomateriales - Ciencia de biomateriales - Ingeniería de biomateriales - Electrónica y microingeniería - Informática PARTE 4. INSTRUMENTACIÓN BIOMÉDICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. TERMINOLOGÍA MÉDICA Y DE DISPOSITIVOS MÉDICOS. Conceptos básicos de medicina y dispositivos médicos. Normativa aplicable a la instrumentación biomédica. Clasificación de instrumentos biomédicos. Criterios de diseño. Reducción de las interferencias en los instrumentos biomédicos. Técnicas de compensación UNIDAD DIDÁCTICA 2. SENSORES Sensores de desplazamiento. Sensores resistivos. Sesores inductivos. Sensores capacitivos. Sensores piezoeléctricos. Sensores de temperatura. Sensores de radiación. UNIDAD DIDÁCTICA 3. AMPLIFICADORES Y SISTEMAS DE CONTROL. Amplificadores operacionales ideales. Amplificadores de inversión. Amplificadores no inversores. Amplificadores diferenciales Comparadores. Rectificadores. Integradores . Diferenciadores. UNIDAD DIDÁCTICA 4. BIOPOTENCIALES Y ELECTRODOS Introducción al sistema nervioso periférico. Electrocardiogramas, electromiogramas y electroenfefalogramas . La interfaz electrodo-electrolito. Polarización. Electrodos polarizables y no polarizables. Microelectrodos. Electrodos para la estimulación eléctrica de los tejidos. UNIDAD DIDÁCTICA 5. MEDIDAS DEL SISTEMA CARDIVASCULAR Mediciones directas e indirectas de la presión. Monitores de presión. Sonidos cardíacos. Fonocardiografía. Monitores de flujo electromagnéticos y ultrasónicos. Pletismografía. UNIDAD DIDÁCTICA 6. MEDIDAS EN EL APARATO RESPIRATORIO Medición de presiones y flujos en el Sistema Respiratorio Volumen pulmonar: Espirómetro. Pletismografía respiratoria Ventilación y ventiladores Medida de concentración de gases UNIDAD DIDÁCTICA 7. SEGURIDAD ELÉCTRICA DE DISPOSITIVOS E INSTALACIONES Efectos psicológicos de la electricidad. Parámetros de susceptibilidad más importantes. Distribución de la energía eléctrica. Peligro de microshock. Peligro de macroshock. Códigos y normas de seguridad eléctrica. Enfoques básicos de protección contra el shock. Diseño de equipos de protección. Analizadores de seguridad eléctrica. PARTE 5. MÉTODOS DE MODELIZACIÓN Y SIMULACIÓN DE BIOSISTEMAS UNIDAD DIDÁCTICA 1. MODELOS Y SISTEMAS Concepto de modelos y biosistemas - Concepto de modelo - Sistemas y Biología de sistema - Dinámica de sistemas Introducción a las técnicas de modelado y simulación - Construcción de modelos en biología de sistemas Tipos de modelos y componentes - Modelo dinámico biológico - Ecuaciones de tasa bioquímica - Modelos dentro de una celda Característica de los sistemas - Dinámica - Ambiente - Complejidad - Energía - Entropía - Equifinalidad - Equilibrio - Frontera - Organización - Morfogénesis - Morfastesis - Negentropía - Relación - Retroalimentación - Sinergia Evolución y tendencias actuales - Definición de selección natural - Definición de selección artificial - Diferencias clave entre la selección natural y la artificial UNIDAD DIDÁCTICA 2. MODELIZACIÓN Y CONTROL DE BIOSISTEMAS Modelos numéricos en biomedicina - Ingeniería biomédica - Aspectos fundamentales de la ingeniería biomédica - Construyendo modelos de ingeniería - Ejemplos de resolución de modelos de Ingeniería biomédica por ordenador Fundamentos de la modelización del sistema - ¿Qué es modelar? - ¿Qué es la simulación? - ¿Cómo desarrollar un modelo de simulación? - ¿Cómo realizar el análisis de simulación? - Programa de modelado y análisis de simulación - Beneficios del modelado y análisis de simulación - Posibles errores durante la simulación Identificación de sistemas de control biomédicos - Aplicaciones exitosas de control: sistemas cardiovasculares y sistemas endocrinos - Anestesia - Otras aplicaciones Optimización del control de biosistemas - Tamaños de mercado e inversión - Oportunidades para nuevas aplicaciones e investigación - Consideraciones importantes para potenciar el desarrollo de los sistemas de control de los productos biomédicos - Retos y barreras UNIDAD DIDÁCTICA 3. MODELIZACIÓN DE BIOSISTEMAS MEDIANTE MODELOS LINEALES Modelos lineales - Modelo de crecimiento lineal básico - Modelo de crecimiento lineal más complejo - Ecuaciones diferenciales de coeficiente constante - El cálculo de ecuaciones Dominio del tiempo - Sistemas autónomos - El caso multivariable. - Sistemas en forma de entrada / salida Domino de la frecuencia - La función de transferencia y la frecuencia - Sistemas diferenciales Dominio de la estabilidad - Estabilidad de los sistemas autónomos - Las condiciones de Routh-Hurwitz UNIDAD DIDÁCTICA 4. ANÁLISIS DE LA DINÁMICA NO LINEAL DE LOS SISTEMAS BIOMÉDICOS Diferencias entre sistemas lineales y no lineales - Sistemas lineales - Sistemas no lineales - Diferencias en cuanto a tipos de sistemas - Sistemas de salida única de una sola entrada - Diferencias en cuento a modelos matemáticos Modelos biológicos dinámicos - Dinámica de poblaciones del Salmón Chinook - Modelos de ?bañera? - Muchas bañeras: modelos con compartimentos - Cinética de la enzima - El proceso de modelado dinámico - Modelos farmacocinéticos Fluctuaciones en sistemas dinámicos Dinámica no lineal y sistemas complejos - Flujo en una línea - Bifurcaciones en 1d - Influencia de los términos de orden superior UNIDAD DIDÁCTICA 5. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE SIMULACIÓN Técnicas de simulación en biomedicina - Estructura básica de los programas de simulación - Tipos de simulación Simulación quirúrgica mediante técnicas de realidad virtual - Entrenamiento quirúrgico - Concepto de simulación quirúrgica - La creciente importancia de la simulación en cirugía - Cirugía laparoscópica - Papel de los simuladores de realidad virtual en la educación quirúrgica - Futuro de la simulación en cirugía - Ventajas de la simulación e integración con las teorías del aprendizaje - Simulación no solo para aprendizaje - Simulación, no solo para la adquisición de habilidades técnicas - Simulación centrada en el paciente - Desventajas de la simulación La simulación y los modelos experimentales en el aprendizaje de la cirugía de mínima invasión - Concepto de modelo y características básicas de su empleo en investigación médica - Simulación en cirugía mínimamente invasiva UNIDAD DIDÁCTICA 6. EJEMPLOS DE SIMULACIÓN DE SISTEMAS Redes genéticas - Genes redes regulatorias y regulación transcripcional - Genes selectores, reguladores maestros y factores pioneros - Una vista a la red de Biologia - Ejemplo de red genética conocida a través de simulación: Desarrollo del corazón Redes metabólicas - Modelo y Métodos Sistemas de transmisión de señal - Clasificación en biomedicina en base a los sistemas de señalización Representación gráfica de las señales - Algoritmo de clasificación óptima - Tipos de sistemas de transmisión biológica de señales PARTE 6. BIOTECNOLOGÍA SANITARIA UNIDAD DIDÁCTICA 1. ¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA? Introducción Definiciones de biotecnología Antecedentes históricos Tipos de biotecnología Introducción a la biotecnología sanitaria Fermentaciones microbianas, genómica y biotecnología para la salud Áreas de aplicación de la biotecnología sanitaria UNIDAD DIDÁCTICA 2. REGLAMENTACIÓN Y NORMATIVA EN BIOTECNOLOGÍA Legislación de aplicación Seguridad en laboratorios de biotecnología sanitaria La calidad en el laboratorio UNIDAD DIDÁCTICA 3. APLICACIONES A LA BIOTECNOLOGÍA Aplicaciones e impactos de la biotecnología Aplicaciones de la moderna biotecnología en la producción Relaciones entre la biotecnología y la industria química UNIDAD DIDÁCTICA 4. TERAPIA GÉNICA ¿Qué es la medicina regenerativa? Definición y objetivos de terapia génica Desarrollo de la terapia génica Vector UNIDAD DIDÁCTICA 5. TERAPIA CELULAR Introducción a la terapia celular El ensayo clínico de la terapia celular Regulación y evaluación de los ensayos clínicos de terapia celular UNIDAD DIDÁCTICA 6. BIOTECNOLOGÍA DE ORIGEN MARINO APLICADO A LA SALUD Introducción Organismos marinos como fuentes prometedoras de nuevos fármacos Proceso de descubrimiento de medicamentos de origen marino Zeltia Cultivo de células animales y vegetales Producción de proteínas terapéuticas en cultivos de células animales Metodologías para la modificación genética de células vegetales Plantas y alimentos transgénicos. Problemas legales y de percepción pública UNIDAD DIDÁCTICA 7. PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES EN EL LABORATORIO BIOTECNOLÓGICO Prevención de riesgos físicos en el laboratorio biotecnológico Prevención de riesgos químicos en el laboratorio biotecnológico Prevención de riesgos biológicos en el laboratorio biotecnológico Barreras físicas, químicas, biológicas, educativas PARTE 7. PROYECTO FIN DE MÁSTER

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