Curso gratis Especialista en Ingenieria Biomedica: Métodos de Modelizacion y Simulacion de Biosistemas

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OBJETIVOS DEL CURSO GRATIS ESPECIALISTA EN INGENIERIA BIOMEDICA: MÉTODOS DE MODELIZACION Y SIMULACION DE BIOSISTEMAS

Con el curso de Métodos de Modelización y Simulación de Biosistemas, el alumno podrá entender el comportamiento de microorganismos y enzimas en biorreactor, a la vez que comprenderá en entramado sistema de redes (metabólica, genética, de transmisión de señal…) que opera de manera coordinada.

CONTENIDO DEL CURSO GRATIS ESPECIALISTA EN INGENIERIA BIOMEDICA: MÉTODOS DE MODELIZACION Y SIMULACION DE BIOSISTEMAS

UNIDAD DIDÁCTICA 1. MODELOS Y SISTEMAS BIOSISTÉMICOS

1. Introducción a los modelos y biosistemas
2. - ¿Qué es un modelo?
3. - Sistemas vivos y Biología de sistemas
4. - Dinámica en sistemas biológicos
5. Fundamentos de técnicas de modelado y simulación
6. - Cómo construir modelos en biología de sistemas
7. Tipos de modelos y sus componentes
8. - Modelos biológicos dinámicos
9. - Ecuaciones de tasas bioquímicas
10. - Modelos a nivel celular
11. Características esenciales de los sistemas
12. - Comportamiento dinámico
13. - Entorno y ambiente
14. - Complejidad y energía
15. - Entropía y negentropía
16. - Objetivos finales: equifinalidad y equilibrio
17. - Fronteras y organización
18. - Morfogénesis y morfostasis
19. - Relación, retroalimentación y sinergia
20. Perspectivas actuales y evolución
21. - ¿Qué es la selección natural?
22. - ¿Qué es la selección artificial?
23. - Diferencias principales entre ambos procesos

UNIDAD DIDÁCTICA 2. MODELADO Y CONTROL DE BIOSISTEMAS

1. Aplicaciones de modelos numéricos en biomedicina
2. - Introducción a la ingeniería biomédica
3. - Aspectos clave de la ingeniería en salud
4. - Cómo diseñar modelos en ingeniería biomédica
5. - Ejemplos prácticos de resolución de modelos por ordenador
6. Fundamentos para modelar sistemas biológicos
7. - ¿Qué significa modelar?
8. - ¿Qué es la simulación y cómo funciona?
9. - Pasos para desarrollar un modelo de simulación
10. - Cómo analizar los resultados de una simulación
11. - Herramientas de software para modelar y simular
12. - Ventajas del modelado y simulación en biomedicina
13. - Posibles errores durante el proceso de simulación
14. Identificación y control en sistemas biomédicos
15. - Ejemplos exitosos en sistemas cardiovasculares y endocrinos
16. - Uso en anestesia y otras áreas
17. Mejorando el control de biosistemas
18. - Tamaño del mercado y oportunidades de inversión
19. - Nuevas aplicaciones y áreas de investigación
20. - Factores importantes para impulsar el desarrollo de controles en tecnología biomédica
21. - Retos y obstáculos a superar

UNIDAD DIDÁCTICA 3. MODELADO DE BIOSISTEMAS CON MODELOS LINEALES

1. Introducción a los modelos lineales
2. - Modelo simple de crecimiento lineal
3. - Modelos de crecimiento más complejos
4. - Ecuaciones diferenciales con coeficientes constantes
5. - Cómo resolver ecuaciones diferenciales
6. Modelado en el dominio del tiempo
7. - Sistemas autónomos
8. - Modelos multivariable
9. - Sistemas en formato entrada-salida
10. Modelado en el dominio de la frecuencia
11. - Función de transferencia y análisis en frecuencia
12. - Sistemas representados por ecuaciones diferenciales
13. Análisis de estabilidad
14. - Estabilidad en sistemas autónomos
15. - Criterios de Routh-Hurwitz

UNIDAD DIDÁCTICA 4. ANÁLISIS DE DINÁMICA NO LINEAL EN SISTEMAS BIOMÉDICOS

1. Comparación entre sistemas lineales y no lineales
2. - Características de los sistemas lineales
3. - Particularidades de los sistemas no lineales
4. - Diferencias en tipos de modelos y comportamientos
5. - Sistemas de salida única con una entrada
6. - Diferencias en modelos matemáticos
7. Modelos dinámicos en biología
8. - Poblaciones de salmón Chinook
9. - Modelos tipo “bañera”
10. - Modelos con múltiples compartimentos
11. - Cinética enzimática
12. - Proceso de modelado dinámico
13. - Modelos farmacocinéticos
14. Variaciones y fluctuaciones en sistemas dinámicos
15. Dinámica no lineal y sistemas complejos
16. - Flujos en redes lineales
17. - Bifurcaciones en sistemas unidimensionales
18. - Impacto de términos de orden superior

UNIDAD DIDÁCTICA 5. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE SIMULACIÓN

1. Estrategias de simulación en biomedicina
2. - Componentes básicos de los programas de simulación
3. - Tipos de simulación y sus aplicaciones
4. Simulación quirúrgica con realidad virtual
5. - Entrenamiento para cirujanos
6. - ¿Qué es la simulación quirúrgica?
7. - La importancia creciente en formación médica
8. - Cirugía laparoscópica y realidad virtual
9. - Rol de los simuladores en la enseñanza quirúrgica
10. - Perspectivas futuras en simulación quirúrgica
11. - Ventajas y beneficios de integrar simulación en la formación
12. - La simulación más allá del aprendizaje técnico
13. - Enfoque centrado en el paciente
14. - Desafíos y limitaciones de la simulación
15. Aplicaciones de modelos experimentales en cirugía mínimamente invasiva
16. - Concepto y características de los modelos en investigación clínica
17. - Uso de simulación en cirugía mínimamente invasiva

UNIDAD DIDÁCTICA 6. EJEMPLOS PRÁCTICOS DE SIMULACIÓN DE SISTEMAS

1. Simulación de redes genéticas
2. - Genes, redes regulatorias y control transcripcional
3. - Genes reguladores maestros y factores pioneros
4. - Explorando la red biológica mediante simulaciones
5. - Caso práctico: desarrollo del corazón a través de simulación
6. Redes metabólicas
7. - Modelos y metodologías en redes metabólicas
8. Sistemas de señalización y transmisión de información
9. - Clasificación según su función en biomedicina
10. Representación gráfica y análisis de señales
11. - Algoritmos para clasificación óptima
12. - Tipos de sistemas de transmisión de señales biológicas