Catalogo dei Corsi di studio

CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
Conoscenza approfondita degli strumenti metodologici e degli argomenti del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei compartimenti cellulari, modellistica quantitativa dell’azione del campo elettromagnetico a livello di membrana e dei canali cellulari, modelli integrati del comportamento cellulare), aspetti che costituiscono le basi per l’analisi e la verifica di nuove tecniche terapeutiche e diagnostiche.
CAPACITÀ APPLICATIVE.
Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave progettuale, al fine di verificare e predire il comportamento dei principali strumenti diagnostici e terapeutici che utilizzano campi elettromagnetici su esseri umani.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in terapia e diagnostica.
ABILITÀ DI COMUNICAZIONE.
Acquisizione di un bagaglio conoscitivo approfondito per la divulgazione delle conoscenze scientifiche nel settore del bioelettromagnetismo.
CAPACITÀ DI APPRENDERE.
Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo approfondito atto alla formazione di una figura professionale esperta nell’uso terapeutico e diagnostico dell’esposizione ai campi EM dell’essere umano.

Programma

Il corso è dedicato all'approfondimento delle modalità di interazione del campo elettromagnetico con i sistemi biologici.
La valutazione del campo indotto è estesa a livello cellulare e molecolare. Gli effetti sono analizzati in un'ottica di un modello multifunzionale dal livello molecolare alla comunicazione tra cellule.
Particolare attenzione è dedicata alle applicazione diagnostiche e terapeutiche.
Introduzione
1. Effetti dei Campi Elettromagnetici. Campi elettromagnetici e biosistemi: ricerca internazionale e principali risultati: effetti in vivo e in vitro. Effetto uditivo delle microonde. Propagazione del potenziale d'azione in strutture nervose
2. Tecniche numeriche: Tecniche numeriche specifiche per dosimetria e microdosimetria FDTD, Metodo delle ammettenze. Microdosimetria
3. Fondamenti di fisiologia della struttura della cellula e della membrana. I canali di membrana ed il loro funzionamento. Equazioni di Hodgkin and Huxley (HH). Generalizzazione dell’equazioni di HH
4. Modellistica dell’interazione bioelettromagnetica: Meccanismi biofisici e modellistica dell’interazione per i diversi livelli di complessità biologica. La forza dielettroforetica ed relative applicazione nanotecnologiche. I canali di membrana come macchine a stati. Reti e fibre nervose
5. Studi epidemiologici sull'interazione tra i campi elettromagnetici e l'uomo. Metodologia degli studi dedicati ai campi elettromagnetici. Misure di campo in ambienti complessi e misure di SAR
6. Tecniche chimica computazionale e loro applicazione ai problemi di bioelettromagnetismo: dinamica molecolare classica e metodi quantistici
7. Cenni su tecniche diagnostiche e terapeutiche basate sull'interazione bioelettromagnetica (Aspetti biomedicali dei campi EM).
N.M.R. (Nuclear Magnetic Resonance)
F.E.S. (Functional Electrical Stimulation)
Micro- e nano-elettroporazione
Tecniche di ricostruzione ossea
DBS (Direct Brain Stimulation)

Testi adottati

PPT delle lezioni e articoli di letteratura,

Bibliografia di riferimento

1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York.

Prerequisiti

Buona conoscenza degli argomenti del programma di "Interazione bioelettromagnetica I"

Modalità di valutazione

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di essere in grado di argomentare le conoscenze acquisite applicandole nei contesti applicativi dello studio multilivello dell'interazione tra campi elettromagnetici e tessuti biologici e nella comprensione dei processi alla base delle nuove applicazioni diagnostiche e terapeutiche basate sui campi EM. Tali aspetti concorrono alla formazione del giudizio finale.
Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve, invece, dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente.
Il giudizio deriva da una valutazione complessiva e collegiale delle risposte a tre domande orali.

Data inizio prenotazione	Data fine prenotazione	Data appello
22/01/2022	08/02/2022	09/02/2022
10/03/2022	20/03/2022	22/03/2022
17/05/2022	31/05/2022	06/06/2022
23/06/2022	06/07/2022	08/07/2022
25/08/2022	05/09/2022	07/09/2022
26/09/2022	04/10/2022	05/10/2022
21/12/2022	09/01/2023	10/01/2023