Introdução à Bioengenharia

As aulas teóricas serão orientadas para a compreensão das noções básicas da unidade curricular, sendo complementadas com aulas teórico-práticas para a resolução de questões e estudos de casos. Nas aulas teóricas a exposição da matéria será efetuada através da utilização de um sistema de projeção de diapositivos em powerpoint. Nas aulas teórico-práticas são resolvidas fichas de trabalho sobre os diferentes capítulos lecionados e executados trabalhos de grupo de análise de artigos científicos sobre temas ligados à Bioengenharia. Os alunos são incentivados a participarem durante as aulas teóricas e teórico-práticas. No final das aulas teórico-práticas serão discutidas as respostas às questões propostas e aos tópicos enquadrados. Todo o material de estudo é disponibilizado através da plataforma moodle.

O objetivo principal da unidade curricular é proporcionar ao estudante uma visão integrada da Bioengenharia e dos seus vários campos de aplicação, centrada na análise de conceitos de engenharia e design de processos e sistemas biológicos. Assim, pretende-se que os estudantes sejam capazes de i) compreender os conceitos dos novos paradigmas da engenharia e das ciências da vida e identificar as áreas atuais de importância tecnológica, como a Biologia sintética, a Nanobiotecnologia, os processos biotecnológicos industriais e ambientais, as terapias moleculares e celulares, a medicina regenerativa e a terapia génica; ii) analisar, esquematizar e definir os processos e suas variáveis; iii) realizar balanços de massa e de energia a processos biológicos; iv) identificar oportunidades de negócios pela análise de processos inovadores.

1. A Bioengenharia como o resultado da integração das ciências físicas, de engenharia e as ciências da vida. Introdução aos bioprocessos. A tecnologia de DNA recombinante. A era da genómica, proteómica e metabolómica. Biologia sintética. Nanobiotecnologia. Engenharia de bioprocessos. Aplicações industriais, ambientais e energéticas. Terapias moleculares e celulares e medicina regenerativa.
2. Introdução aos cálculos de engenharia. Definição de processo. Variáveis do processo. Diagramas de fabrico, de fluxo e de blocos.
3. Introdução aos balanços de massa. Balanços de massa a processos com e sem reação. Estequiometria do crescimento celular e formação do produto.
4. Balanços de energia. Formas de energia. Equação de conservação de energia. Balanços de energia em processos não reacionais.
5. Inovação e empreendedorismo.

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NAO

Cortassa, S., Aon, M.A., Iglesias, A.A., Lloyd, D., An introduction to metabolic and cellular engineering. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2002.

Doran, P., Bioprocess Engineering Principles, 2nd Ed., Elsevier, 2012.

Bailey, J.E., Ollis, D.F., Biochemical Engineering Fundamentals. , McGraw-Hill., 1987.

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Seider, W.D., Seader, J.D., Lewin, D.R., Product and process design principles, 2008. ISBN: 0-471-45247-5 0471203165.

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