66610 - CHIMICA BIOANALITICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce la base delle convenzionali tecniche analitiche spettroscopiche e separative e metodologie bioanalitiche, atte ad interpretare un dato analitico e a selezionare i metodi di analisi più appropriati. Al termine del laboratorio, lo studente è in grado di applicare protocolli relativi alle materie trattate in modo teorico.

Contenuti

- Il processo chimico analitico.

- Trattamento statistico ed elaborazione dei dati analitici con elementi di chemiometria: errori nell'analisi quantitativa, applicazione della statistica ad un piccolo set di dati, test statistici di significatività (t-Student, F, Q), propagazione degli errori, cifre significative, statistica delle relazioni lineari.

- Parametri di validazione di un metodo analitico: precisione, accuratezza, sensibilità, limite di rivelazione, robustezza.

- Segnale analitico ed introduzione ai metodi strumentali di analisi.

- Spettrofotometria UV-Vis: spettro elettromagnetico e interazione radiazione/materia, assorbimento nell'UV-Vis (molecole organiche, inorganiche, complessi di metalli di transizione), legge di Lambert-Beer e limiti di validità, errore spettrofotometrico, analisi quantitativa mediante curva di calibrazione e metodo delle aggiunte standard, analisi di miscele, componenti della strumentazione per spettrofotometria UV-Vis e schemi strumentali.

- Fluorimetria: generalità sulla fluorescenza, spettri di eccitazione ed emissione, aspetti quantitativi dell'analisi in fluorescenza, cenni sulla strumentazione per misure di fluorescenza, fluorescenza polarizzata e risolta nel tempo.

- Principi e applicazioni dei metodi separativi: classificazione dei metodi, aspetti teorici della cromatografia, cromatografia liquida (HPLC), principali rivelatori (assorbimento, fluorescenza, indice di rifrazione, scattering della luce, elettrochimico), gascromatografia (GC), messa a punto ed ottimizzazione di un metodo cromatografico, cenni di tecniche di spettrometria di massa accoppiate a HPLC e GC.

- Metodi elettrochimici: generalità sui processi elettrochimici, equazione di Nernst, misure potenziomentriche, elettrodi classici e elettrodi ionoselettivi, elettrodo a vetro per la misura del pH, biosensori potenziometrici basati su reazioni enzimatiche .

- Principi teorici e applicazioni dei metodi di analisi biospecifici.

- Analisi enzimatica: principi di cinetica enzimatica, equazione di Michaelis-Menten, determinazione dell'attività catalitica di enzimi mediante reazioni enzimatiche semplici ed accoppiate, metodi a un punto e a due punti, determinazione della concentrazione di metaboliti mediante metodi a punto finale semplici ed accoppiati, metodi spettrofotometrici con misura diretta, mediante derivati chimici e mediante derivati generati enzimaticamente, metodi fluorimetrici, metodi non spettroscopici.

- Metodi immunologici: aspetti cinetici e termodinamici dei metodi immunometrici, metodi quantitativi competitivi e non competitivi, metodi omogenei ed eterogenei, sintesi di derivati aptene-proteina per la produzione di anticorpi, produzione e caratterizzazione di anticorpi poli- e monoclonali, tecniche di immobilizzazione di anticorpi, sintesi di derivati aptene-enzima e di traccianti fluorescenti e chemiluminescenti, rivelazione colorimetrica, fluorescente e chemiluminescente, messa a punto e ottimizzazione di un metodo immunologico.

- Esperienze di laboratorio con analisi di campioni incogniti: determinazione quantitativa spettrofotometrica del ferro dopo purificazione del campione mediante estrazione SPE, determinazione quantitativa spettrofotometrica dei fosfolipidi mediante metodo enzimatico, determinazione del progesterone mediante metodo immunoenzimatico competitivo in fase solida, costruzione e verifica di un elettrodo ionoselettivo per lo ione ammonio e di un biosensore elettrochimico per urea, analisi quali-quantitativa di principi farmaceutici mediante HPLC.

Testi/Bibliografia

Saranno fornite copie delle diapositive mostrate a lezione e dispense con spiegazioni dettagliate dei protocolli delle esercitazioni di laboratorio e tracce per la stesura delle relazioni.

Testi:

Skoog, West, Holler, Crouch – Fondamenti di chimica analitica - 2° Edizione – EdiSES (2004)

Harris - Chimica analitica quantitativa - 2° Edizione – Zanichelli (2005)

Spandrio - Principi e Tecniche di Chimica Clinica - Piccin Editore (2000)

 

Metodi didattici

Lezioni frontali e esercitazioni pratiche di laboratorio a posto singolo.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso esame orale finale, che accerta il raggiungimento degli obiettivi didattici:

- conoscenza delle procedure di elaborazione e valutazione dei dati sperimentali;

- conoscenza dei principi di base e delle procedure delle più importanti tecniche analitiche strumentali e bioanalitiche;

- capacità di stabilire la tecnica più adatta per la risoluzione di un determinato problema analitico.

L'idoneità acquisita giornalmente durante lo svolgimento delle esercitazioni a posto singolo e la preparazione del quaderno di laboratorio è comunque parte integrante dell'esame. Le prove di laboratorio includeranno l'analisi di campioni incogniti.

Il voto finale del Corso di Chimica Bioanalitica viene definito in base alla e la discussione delle relazioni di laboratorio, all'esito dell'analisi dei campioni incogniti e al risultato della prova orale.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni teoriche verranno svolte mediante videoproiettore. Le esercitazioni di laboratorio a posto singolo saranno effettuate in laboratori didattici universitari equipaggiati con tutta la strumentazione necessaria.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Aldo Roda