NANOPARTICLE APPLICATIONS

Obiettivi formativi

Obiettivi generali. L’insegnamento è svolto tramite lezioni frontali che vengono, per gli argomenti altamente specializzanti, integrate da seminari tematici coordinati in aula dal docente. L’insegnamento si propone di sviluppare le seguenti competenze: -conoscere le strutture e le funzioni delle varie classi di nanovettori, le problematiche formulative e produttive dei nanovettori; -comprendere le relazioni esistenti tra proprietà chimico-fisiche e applicazione del nanocarrier; -comprendere l’importanza delle varie tecniche di caratterizzazione per definire le proprietà chimico-fisiche del nanocarrier; -comprendere l’importanza delle sostanze utilizzate e delle derivatizzazioni superficiali per ottenere una veicolazione mirata con strategie di targeting attivo e passivo; -comprendere quale sia il nanovettore da utilizzare in funzione della natura del principio attivo e del campo di applicazione. Obiettivi Specifici. a) conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza e comprensione del rapporto tra struttura e funzione dei nanovettori e delle proprietà chimico fisiche; conoscenza delle varie tecniche di caratterizzazione; conoscenza delle sostanze utilizzate e delle derivatizzazioni superficiali per ottenere una veicolazione mirata con strategie di targeting attivo e passivo; conoscenza delle limitazioni legate alla natura del principio attivo e al campo di applicazione e loro influenza nella scelta del nanocarrier. b) capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di scelta e di formulazione del nanocarrier in funzione della sostanza attiva da veicolare e del campo di applicazione; capacità di scelta di tecniche appropriate per la caratterizzazione del nanocarrier. c) autonomia di giudizio: saper risolvere autonomamente problemi di veicolazione; saper individuare gli ostacoli legati alla natura del principio attivo, alla via di somministrazione o al campo di applicazione nella scelta del nanocarrier più idoneo; saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate per la caratterizzazione del nanocarrier. d) abilità comunicative: saper illustrare e spiegare i vari tipi di nanocarrier e le loro applicazioni in termini appropriati e con rigore logico; saper illustrare le principali tecniche di caratterizzazione in generale; saper descrivere le strategie di targeting e il campo di applicazione dei nanocarrier. e) capacità di apprendimento: acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle nanotecnologie; acquisizione delle conoscenze di base per progredire autonomamente in altre discipline biologiche e tecnologiche formulative; capacità di apprendere rapidamente e applicare le conoscenze apprese in differenti contesti lavorativi.

Canale 1
PAOLA BAIOCCO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Il corso prevede la classificazione e la descrizione dei concetti fondamentali delle nanoparticelle, le principali modifiche chimiche al fine di funzionalizzare il vettore sulla base del loro principale utilizzo in ambito biotecnologico.   PARTE GENERALE (8 ore):  Descrizione delle proprietà e struttura delle interazioni biologiche per le applicazioni dei principali nanocarrier attualmente utilizzati in nanotecnologia: liposomi, nanoparticelle basate su virus, nanoparticelle di oro e magnetiche, nanomateriali di carbonio e Quantum Dots.   PARTE SECONDA (12 ore):  Nanoparticelle polimeriche di origine proteica: strategie di funzionalizzazione di nanoparticelle utilizzando ingegneria genetica e bioconiugazione chimica con vari gruppi funzionali; strategie per la coniugazione chimica proteina-farmaco e peptide-farmaco: modifiche e ruolo dei peptidi naturali per nanoparticelle. Nanoparticelle ibride di polimeri proteici sintetici per il rilascio di farmaci: nanoparticelle derivate da polimeri e proteine ​​legate in modo covalente, assemblate idrofobicamente e auto-assemblate mediante interazioni elettrostatiche. PARTE TERZA (4 ore):   Visita ai laboratori di ricerca al fine di conoscere e comprendere l’uso e il funzionamento della strumentazione di laboratorio. Gli studenti saranno divisi in piccoli gruppi e dovranno leggere, comprendere, discutere tra di loro ed esporre alla classe con una breve presentazione power point, un articolo scientifico, assegnato dal docente, relativo all’impiego e utilizzo di nanoparticelle per sviluppare le capacità di comunicazione, critica e giudizio dello studente.
Prerequisiti
Indispensabile la conoscenza dei concetti di base della chimica generale, della chimica organica e di biochimica. In particolare, è necessario conoscere le proprietà dei principali gruppi funzionali e la loro reattività; consigliabile la conoscenza dei principali metodi biofisici per la caratterizzazione di piccole molecole e macromolecole biologiche e la conoscenza dei fondamenti della biologia strutturale.
Testi di riferimento
Oltre ai testi consigliati di seguito, alcuni consultabili come ebook, e alle diapositive proiettate durante il corso, verrà fornito materiale scientifico integrativo di recente pubblicazione al fine di proporre aggiornamenti sugli argomenti trattati. Nanoscience and Nanotechnology for Human Health, Edited by Bert Muller and Marcel Van de Voorde, Wiley, 2017 Advances in Protein Chemistry and Structural Biology: Protein and peptide Nanoparticles for drug delivery. Edited by Rossen Donev Nanoparticles in Biology and Medicine. Edited by Enrico Ferrari e Mickhail Soloviev, Springer Protocols, Humana Press.
Frequenza
nessun obbligo
Modalità di esame
L’insegnamento di nanotecnologie è diviso in due moduli. L’esame, che si svolge al termine dell’insegnamento, è orale e avrà luogo nello stesso giorno per i due moduli. Ogni prova consiste in un colloquio condotto dal docente del modulo in modo che, complessivamente, siano discusse tutte le parti del programma. Per il modulo di Nanoparticles Application, la preparazione dello studente sarà valutata in base alla sua capacità di descrivere le classi di nanocarrier e delle loro funzionalizzazioni utilizzate a fini biotecnologici in modo chiaro e scientificamente rigoroso e dimostrando di aver compreso la logica delle loro applicazioni. Ai fini della valutazione complessiva della preparazione dello studente, saranno prese in considerazione anche le capacità di comunicazione, critica e giudizio. Ognuno dei docenti, sulla base dei criteri esposti, esprime una votazione in trentesimi. La votazione finale è una media delle due votazioni.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali per la spiegazione degli argomenti oggetto del programma tramite proiezione di diapositive e materiale audiovisivo. Durante le lezioni saranno proposte delle verifiche formative non esonerative e anonime per valutare l’apprendimento degli studenti e di verificare se il messaggio è stato compreso correttamente e, in caso negativo, di modificarlo e riformularlo in maniera più efficace. La partecipazione attiva degli studenti alla lezione si completa con la partecipazione attiva degli studenti suddivisi in piccoli gruppi: sono infatti previste lezioni capovolte in cui ogni studente potrà esporre, mediante una breve presentazione, un articolo scientifico sugli argomenti del corso al fine di verificare la capacità di riassumere ed esporre in maniera rigorosa i risultati scientifici per sviluppare le capacità di comunicazione, critica e giudizio dello studente.
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoBiochemistry – Biochimica
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDBIO/10
  • CFU3