PROGRAMME 2015-2016 Organisation de la formation du Master 2 MBIOS (Domaine STS : sciences, technologie et santé ; FC : formation continue ; VAE : validation des acquis de l expérience) Conception/création : service communication de l UFR de médecine de Créteil UFR de médecine - Département du master biologie santé 8 rue du Gal Sarrail - 94010 Créteil Cedex1 http://medecine.u-pec.fr/formations/master-biologie-sante-sante/
1. Contenus des enseignements du MBIOS 1.1 Enseignements différenciés Chaque étudiant sera amené à choisir 3 enseignements parmi les 6 enseignements différenciés en fonction de son cursus antérieur. Les enseignements en sciences du vivant sont organisés en enseignements différenciés pour la remise à niveau, principalement à l attention des étudiants issus d une formation antérieure en sciences pour l ingénieur. Les enseignements en sciences de l ingénieur sont organisés en enseignements différenciés pour la remise à niveau, principalement à l attention des étudiants issus d une formation antérieure en sciences du vivant. Enseignements en sciences du vivant Biologie cellulaire Biochimie Anatomie et physiologie Enseignements en sciences de l ingénieur Mécanique des matériaux Mathématiques et analyse numérique Informatique 1.2 Enseignements en Bioingénierie pour la santé Chaque étudiant devra suivre 3 enseignements non différentiés et sera amené à choisir 3 enseignements parmi les 5 enseignements différenciés. Enseignements non différentiés Biomécanique et biologie des adaptations Recherche en biomécanique Méthodologie de la recherche Enseignements différentiés Modélisation et simulation pour la biomécanique Bioimagerie Biomatériaux et biomimétisme Chimie des matériaux Ingénierie tissulaire Ainsi, le parcours MBIOS permettra aux étudiants d orienter leur formation vers l un des secteurs correspondant à des priorités nationales de formation et de recherche. 1.3 Enseignements de Langue, communication scientifique La partie «communication scientifique» s articulera autour du thème principal du «transfert des résultats vers la communauté scientifique». La rédaction d articles, la réalisation de posters et la communication orale seront les principaux éléments d apprentissage. Egalement, seront abordées deux problématiques particulières à la formation MBIOS : l interdisciplinarité et les champs scientifiques émergents. Cette partie permettra de guider les étudiants dans leur projet professionnel. 2
1.4 Accueil des étudiants en laboratoires (stages) Le tissu de relations de recherche académique et industrielle de l UPEC permet d assurer que chaque étudiant du MBIOS trouvera, dès l ouverture de la formation, des terrains de stage de recherche où lui seront proposés des sujets de bon niveau scientifique et un tutorat en relation avec les équipes pédagogiques d enseignants-chercheurs du MBIOS. Les laboratoires et équipes de recherche engagés dans MBIOS seront les principales structures d accueil pour les stages. Par ailleurs, les entreprises industrielles, avec lesquelles les laboratoires de l UPEC développent des activités recherche dans les domaines de la bioingénierie pour la santé, constitueront également un potentiel de terrains de stage. On peut citer quelques-unes de ces entreprises : L Oréal, Medtronic, Essilor, Stryker, Innothera, Hexacath, Scient X, EADS, DGA, Les étudiants seront aussi encouragés à effectuer leur stage dans des laboratoires à l étranger. A noter que les élèves-ingénieurs de troisième année qui suivront en parallèle le MBIOS n auront à effectuer qu un stage, commun à leurs formations. 1.5. Evaluation des enseignements par les étudiants A la fin du cursus de MBIOS, chaque étudiant sera amené à évaluer les enseignements qu il aura suivis. Cette évaluation participera à faire évoluer la formation. 2. Contenus des enseignements (sous réserve de modification) CM : Cours magistral, TD : Travaux dirigés, TP : Travaux pratiques ECUEs de remise à niveau en sciences de l ingénieur Mécanique des matériaux (20h CM, 8h TP) Eléments de mécanique des milieux continus : déformation, contrainte. Etudes de comportements mécaniques élémentaires (élasticité, viscosité, plasticité) et complexes (viscoélasticité, élastoplasticité, viscoplasticité, élastoviscoplasticité). Anisotropie et hétérogénéité. Eléments de résistance des matériaux et de calcul des structures. Caractérisation expérimentale des propriétés mécaniques des matériaux. Applications dans le domaine biomédical (orthopédie et cardiovasculaire). Mathématiques et analyse numérique (28h CM) Eléments d analyse : calcul intégral, fonction à plusieurs variables, calcul différentiel. Eléments d algèbre linéaire : Polynômes, calcul matriciel, système linéaire. Méthodes numériques pour la résolution des équations différentielles ordinaires. Méthodes numériques pour la résolution des systèmes linéaires ou non linéaires d équations. Méthodes numériques pour les problèmes d optimisation. Applications dans le domaine biomédical (utilisation du logiciel Maltab). Informatique (20h CM, 8h TP) Eléments d algorithmique. Eléments de programmation en langages évolués. Systèmes de gestion de bases de données. Bibliothèques graphiques et mathématiques. 3
ECUEs de remise à niveau en sciences du vivant Biologie cellulaire (20h CM, 8h TP) L organisation cellulaire. Les interactions avec l environnement. Prolifération cellulaire. Différenciation cellulaire. Techniques de biologie cellulaire (immuno-histochimie, cultures de cellules). Anatomie et physiologie (28h CM) Anatomie humaine des grands systèmes tels que l ostéoarticulaire, le cardiovasculaire, le musculo-tendineux et le cutané. Physiologie humaine. Biochimie (20h CM, 8h TP) Biomolécules. Enzymologie. ECUEs non différenciés Biomécanique et biologie des adaptations (28h CM) Mécanique des tissus biologiques (vasculaire, osseux, cartilage, tendon, ligament). Mécanique et adaptations tissulaires (vasculaire, osseuse, tendineuses). Mécanique du complexe muscle-tendon. Mécano-transduction de l os et du cartilage. Hypo/hyper activité. Vieillissement. Mécanique du complexe muscle-tendon. Adaptations à la demande fonctionnelle. Les étirements musculo-tendineux. Recherche en biomécanique (28h CM) Recherche en biomécanique du système musculo-tendineux. Recherche en biomécanique du mouvement. Recherche en biomécanique ostéoarticulaire. Recherche en biomécanique cardiovasculaire. Méthodologie de la recherche (20h CM, 10h TD) Différents types de recherche (analytique, descriptive, expérimentale...). Démarche scientifique. Identification et présentation d un problème. Mis en place de la méthode pour résoudre un problème. Analyse et traitement des résultats (méthodes et outils statistiques). Ethiques médicales. Langue - communication scientifique (20h CM) Lecture, synthèse et présentation d articles de recherche. Préparation à la présentation du stage recherche ou professionnel du second semestre. 4
ECUEs différenciés Modélisation et simulation en biomécanique (20h CM, 8h TP) Eléments de CAO et de maillage. Méthode aux différences finies : schémas aux différences pour les équations différentielles ordinaires. Méthode aux éléments finis. Applications à l étude de grands systèmes physiologiques et/ou à des implants (ostéoarticulaire, cardiovasculaire, musculo-tendineux). Utilisation de logiciels industriels (Catia, Abaqus). Chimie des matériaux (20h CM, 8h TP) Différents types de liaison atomique (forte : métallique, covalente, ionique faible : van der Waals). Structure des principaux matériaux (métaux, polymères, céramiques, composites). Propriétés des matériaux (mécanique, thermique, électrique, piézoélectrique, magnétique). Analyse de surface des matériaux (état de surface, énergie de surface, rugosité, adhésion, vieillissement, corrosion). Méthodes de caractérisation des matériaux. Utilisation des matériaux prothétiques dans le domaine biomédical (ostéoarticulaire, cardiovasculaire, musculo-tendineux, cutané). Ingénierie tissulaire (20h CM, 8h TP) Principes de l ingénierie tissulaire. Cellules souches et la thérapie cellulaire. Thérapie génique. Biomatériaux hybrides. Tests de biocompatibilité cellulaire et tissulaire in-vitro et in-vivo. Toxicité des extraits et de produits de relargage. Biomatériaux et biomimétisme (20h CM, 8h TP) Biomimétisme et biomatériaux. Généralités sur les biomatériaux. Définition et classification des biomatériaux. Normes ISO et réglementations - tests de biocompatibilité et assurance qualité. De la recherche au patient - normes de qualité-bonnes pratiques de laboratoires- développement d un produit de la recherche jusqu à l application humaine. Etude de différents types de biomatériaux biodégradables ou non. Essais de caractérisation. Evaluation biologique des biomatériaux : tests de culture de cellules, viabilité, cytotoxicité, prolifération cellulaire, différenciation cellulaire selon les normes d évaluation, adhérence, marqueurs cellulaires et tissulaires. Matériovigilance. Applications aux grand systèmes physiologiques (ostéo-articulaire, cardiovasculaire, musculo-tendineux, cutané) Conception/création : service communication de l UFR de médecine de Créteil Bioimagerie (20h CM, 8h TP) Acquisition : imagerie microscopique et imagerie médicale. Prétraitement des images biomédicales (filtrage,...). Analyse des images biomédicales: segmentation, recalage. Reconnaissance des formes en imagerie biomédicale. 5