- Docente: Catia Arbizzani
- Crediti formativi: 3
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Biotecnologie farmaceutiche (cod. 8519)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente possiede competenze di tipo chimico-fisico per affrontare la realizzazione e l'utilizzo di biosensori basati su meccanismo di trasduzione sia elettrochimico che piezoelettrico. In particolare lo studente è in grado di descrivere il funzionamento dei diversi tipi di biosensori sia in base al tipo di trasduttore (potenziometrico, amperometrico, conduttimetrico, impedenzimetrico, piezoelettrico) che in base alla natura del processo di riconoscimento (enzimatico o per affinità) e possiede conoscenze sui processi di immobilizzazione del materiale biologico e sulle proprietà chimico-fisiche dei materiali supportanti.
Contenuti
Il corso consiste di 12 lezioni da 2 ore ciascuna.
1-Introduzione al corso.
Caratteristiche e classificazione dei biosensori elettrochimici.
Biosensori commerciali per applicazioni cliniche e farmaceutiche.
2- Richiami di elettrochimica.
3-Principi di funzionamento dei sensori potenziometrici
Tipi di membrane negli ISE
Esempi di realizzazione di biosensori potenziometrici a membrana
4-Principi di funzionamento di sensori amperometrici.
Cronoamperometria
Esempi di biosensori amperometrici
5-Tecniche voltammetriche.
Esempi di biosensori amperometrici
6-Principi di funzionamento di sensori impedenziometrici
Esempi di biosensori impedenziometrici
7-Principi di funzionamento dei BioFET con esempi.
8-Principi di funzionamento dei sensori piezoelettrici con esempi.
9-Classificazione dei biosensori in base alla natura del processo di riconoscimento
Biosensori enzimatici e microbici.
10-Architettura dei biosensori elettrochimici
Materiali e metodi di immobilizzazione
Polimeri conduttori
11-Biosensori ad affinità: immunosensori
Interazioni molecolari tra Ab e Ag
Classificazione immunosensori
Esempi di immunosensori
Richiami ai diversi tipi di interazioni non covalenti
Legami idrogeno e interazioni idrofobiche.
12-Biosensori basati sul DNA.
Aptameri.
Esempio di realizzazione di un biosensore a DNA (Filmato).
Biosensori miniaturizzati. Bio fuel cells.
Testi/Bibliografia
Il testo di riferimento e di approfondimento è Chemical Sensors and Biosensors - Fundamentals and Applications di Florinel-Gabriel Banica.
Verranno forniti come materiale di supporto tutti i riferimenti bibliografici indicati nelle presentazioni utilizzate a lezione.
Molti di questi articoli vengono sostituiti periodicamente con articoli più recenti.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Si consiglia di frequentare le lezioni per la migliore comprensione degli argomenti.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova finale è orale e mira a verificare, sulla base di un argomento a scelta dello studente e di due o più domande sui principali argomenti trattati, sia l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso che la capacità dello studente di sapersi muovere all'interno degli argomenti trattati, anche utilizzando il materiale bibliografico fornito dal docente. Lo studente riceve un voto in base alla capacità di esporre in modo sintetico e compiuto le specifiche tematiche. Una visione organica e critica degli argomenti trattati e la padronanza di linguaggio specifico verranno valutati molto positivamente; la conoscenza mnemonica della materia, la mancanza di sintesi e un linguaggio non sempre appropriato verranno invece valutati meno positivamente. Il voto in trentesimi sarà mediato con quello dell'altro modulo del C.I. Biosensori.
Strumenti a supporto della didattica
Verranno fornite le presentazioni in power point utilizzate durante le lezioni e materiale di approfondimento. Tale materiale viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite internet. Le presentazioni in power point utilizzate durante le lezioni saranno caricate nel sito Insegnamenti on line in anticipo rispetto alle lezioni corrispondenti. Si consiglia di consultare le presentazioni ppt prima della lezione in modo tale da poter seguire la lezione stessa in modo proattivo. Si suggerisce di scaricare (o stampare) le presentazioni e portarle a lezione in modo tale da poterle integrare con appunti.
Link ad altre eventuali informazioni
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Catia Arbizzani