84932 - BIOELETTRONICA E BIOSENSORI

Anno Accademico 2018/2019

  • Docente: Massimo Marcaccio
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: CHIM/02
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Biotecnologie molecolari e industriali (cod. 9213)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le basi chimiche e chimico-fisiche dei processi di trasferimento elettronico e di trasduzione del segnale chimico insieme alla loro applicazione per la comprensione e sviluppo di sistemi bioelettrochimici nell'ambito della biosensoristica e della bioproduzione energetica industriale. In particolare, lo studente i) è in grado di analizzare, valutare e misurare i parametri energetici e cinetici dei processi di trasferimento elettronico, ii) acquisisce le metodologie di funzionalizzazione di differenti tipi di superfici e la loro caratterizzazione, iii) conosce i principi di funzionamento di una varietà di dispositivi biosensoristici e per la produzione sostenibile di energia.

Contenuti

Trasferimento elettronico eterogeneo: equazione di Butler-Volmer.

Fondamenti di teoria del trasferimento elettronico e regione inversa di Marcus.

Metodi amperometrici e voltammetrici di specie in soluzione.

Modificazione di elettrodi con specie molecolari e sistemi biologicamente attivi.

Studio elettrochimico di elettrodi modificati mediante metodi voltammetrici e spettroscopia di impedenza.

Indagine di superfici modificate mediante microscopia a scansione di sonda elettrochimica (SECM).

Trasduzione del segnale in Sensori e biosensori.

Principi di funzionamento di sensori e biosensorsi amperometrici.

Sensori ottici e principi dell'elettrochemiluminescenza.

Principi di sensori di massa.

Conversione bioelettrochimica dell'energia: biocelle a combustibile.

Testi/Bibliografia

Chemical Sensors and Biosensors, Florinel-Gabriel Bănică; Wiley 2012

Electrochemical Methods - Fundamentals and Applications, A. J. Bard, L. R. Faulkner, Wiley (II edition)

Metodi didattici

Durante le lezioni verranno discusse tematiche riguardanti i vari aspetti del trasferimento elettronico omogeneo ed eterogeneo e dello sviluppo di dispositivi sensoristici utilizzando prevalentemente concetti del trasferimento elettronico.

Gli argomenti svolti a lezione saranno completati da Esercitazioni di laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento del corso consisterà in un esame orale su argomenti svolti a lezione e la discussione dei risultati ottenuti nelle esperienze di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Marcaccio