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PLANO DE ENSINO Bioengenharia e Biotecnologia Aplicada à Biomedicina I – Ementa A disciplina objetiva investigar a aplicação dos conhecimentos básicos da Bioengenharia e da Engenharia Genética em processos relacionados ao desenvolvimento de técnicas e produtos voltados às necessidades biológicas, com foco na área terapêutica e na manutenção da saúde humana. Além disso, pretende demonstrar a necessidade da utilização da bioinformática para organização e análise de resultados obtidos, bem como a importância da aplicação da tecnologia em escala nanométrica para a área humana. II – Objetivos gerais Aprendizado de conceitos que envolvem a bioengenharia; Principais tecnologias aplicadas à saúde com a finalidade de melhoria da qualidade de vida; Aplicação de técnicas inovadoras no desenvolvimento de novos produtos, substâncias e materiais para aplicação humana. III – Objetivos específicos Principais técnicas relacionadas à engenharia genética e biotecnologia; Estratégias de obtenção e tratamento com células-tronco; Tecnologia de soros e vacinas (obtenção de vacinas em larga escala); Nanotecnologia, organismos geneticamente modificados (OGMs) e transgênicos; Conceitos básicos de bioinformática; Manutenção de equipamentos e instrumentos laboratoriais. IV – Competências Compreender a seleção, o desenvolvimento e o controle de qualidade de metodologias, reativos, reagentes e equipamentos e de produtos obtidos por biotecnologia, bem como análises químicas e biológicas, produção de soros, vacinas, kits de reagentes para análises. Compreender o desenvolvimento e pesquisa de métodos e produtos em biologia celular e molecular, bioinformática, genética, diagnósticos moleculares, meio ambiente, saúde e agropecuária. V – Conteúdo programático Fundamentos de bioengenharia: Principais conceitos em biotecnologia e sua aplicabilidade com ênfase terapêutica. Estudo de engenharia biomédica, principais conceitos e aplicabilidade. Engenharia genética. Conceitos fundamentais em engenharia genética. Aplicações da engenharia genética na indústria, saúde e agropecuária. Biotecnologia aplicada ao melhoramento animal e vegetal e o uso de microrganismos para melhoramento biológico e genético. Engenharia genética como ferramenta para processos aplicados à biotecnologia: principais tecnologias utilizadas. Princípios básicos de cultura de células e tecidos. Biotecnologia no Brasil: situação atual e perspectivas. Produção de proteínas recombinantes: Utilização de microorganismos (bactérias e leveduras) na produção de proteínas de interesse terapêutico, como hormônios e enzimas. Mecanismos moleculares que controlam a expressão de proteínas em bactérias. Métodos de purificação de proteínas recombinantes. Método GenCrispr de editação genômica. Transgênicos e organismos geneticamente modificados (OGMs): Técnicas de obtenção utilizadas em animais: microinjeção pró-nuclear e transformação de células-tronco embrionárias. Técnicas de obtenção utilizadas em plantas: transformação com Agrobacterium tumefaciens e biobalística. Células-tronco: Principais características: classificação como totipotentes, pluripotentes e multipotentes. Divisão entre embrionárias e adultas. Aplicabilidade e estratégias de obtenção para o tratamento de patologias. Clonagem animal, clonagem terapêutica e terapia gênica. Biossegurança aplicada à bioengenharia. Tecnologia de soros e vacinas. Vacinas inativadas e atenuadas: estratégias usadas no desenvolvimento, mecanismos de produção em larga escala, controle biológico, purificação, armazenamento e conservação. Utilização de tecnologia de DNA recombinante na produção de novas vacinas: de DNA e recombinantes. Sequenciamento de DNA: Princípio da técnica de Sanger. Sequenciamento automático do DNA. Fingerprint. Marcadores moleculares para detecção de câncer. Farmacogenômica. Nutrigenômica. Bioinformática. Utilização de banco de dados na análise de genomas e no estudo de proteínas. Estudo dos principais aplicativos de administração laboratorial e interpretação de dados clínicos. Nanotecnologia: Nanopartículas e lipossomos: definição, estrutura e aplicabilidade na área alimentícia, cosmética, farmacêutica, entre outras. Criação e desenvolvimento de novos materiais, produtos e processos, utilizando-se da manipulação de átomos e moléculas: Principais perspectivas. Biomateriais: Principais biomateriais usados na fabricação de próteses e suas aplicações: metais, polímeros e cerâmica. Instrumentação biomédica. Funcionamento de equipamentos biomédicos de uso rotineiro. Áreas de influência da bioengenharia em laboratórios e centros clínicos. Equipamentos para manutenção da vida e aplicados ao diagnóstico. VI – Estratégia de trabalho A disciplina é ministrada por meio de aulas expositivas, metodologias ativas e diversificadas apoiadas no plano de ensino. O desenvolvimento dos conceitos e conteúdos ocorre com o apoio de propostas de leituras de livros e artigos científicos básicos e complementares, exercícios, discussões em fórum e/ou chats, sugestões de filmes, vídeos e demais recursos audiovisuais. Com o objetivo de aprofundar e enriquecer o domínio dos conhecimentos e incentivar a pesquisa, o docente pode propor trabalhos individuais ou em grupo, palestras, atividades complementares e práticas em diferentes cenários, que permitam aos alunos assimilarem os conhecimentos essenciais para a sua formação. VII – Avaliação A avaliação é um processo desenvolvido durante o período letivo e leva em consideração todo o percurso acadêmico do aluno, como segue: Acompanhamento de frequência; Acompanhamento de nota; Desenvolvimento de exercícios e atividades; Trabalhos individuais ou em grupo; Estudos disciplinares; Atividades complementares. A avaliação presencial completa esse processo. Ela é feita no polo de apoio presencial no qual o aluno está matriculado, seguindo o calendário acadêmico. Estimula-se a autoavaliação, por meio da autocorreção dos exercícios, questionários e atividades, de modo que o aluno possa acompanhar sua evolução e rendimento escolar, possibilitando ainda a oportunidade de melhoria contínua por meio da revisão e feedback. Os critérios de avaliação estão disponíveis para consulta no Regimento Geral. VIII – Bibliografia Básica BRUNO, Alessandra Nejar. Biotecnologia. Vol. I e II. Porto Alegre: Artmed, 2014. (Minha Biblioteca) PIMENTA, Célia Marques. Genética aplicada à biotecnologia. São Paulo: Érica, 2015. (Minha Biblioteca) RESENDE, Rodrigo Ribeiro. Biotecnologia aplicada à saúde. São Paulo: Edgard Blucher, 2014. (Biblioteca Virtual) Complementar BERTI, Leandro Antunes. Nanossegurança: guia de boas práticas em nanotecnologia para fabricação e laboratórios. São Paulo: Cengage Learning, 2016. (Minha Biblioteca) BRUNO, A. N. Biotecnologia I: princípios e métodos. Porto Alegre: Artmed, 2014. (Minha Biblioteca) FREITAS, Elisangela de. Imunologia, parasitologia e hematologia aplicadas à biotecnologia. São Paulo: Érica, 2015. (Minha Biblioteca) LIMA, Edilson Gomes de. Nanotecnologia: biotecnologia e novas ciências. Rio de Janeiro: Interciência, 2014. (Biblioteca Virtual) OLIVEIRA, Vanessa Gama. Processos biotecnológicos industriais. São Paulo: Érica, 2015. (Minha Biblioteca)