- Docente: Giampaolo Zuccheri
- Crediti formativi: 3
- SSD: CHIM/06
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Pharmaceutical biotechnology (cod. 9068)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente possiede: - una comprensione globale delle nano(bio)tecnologie; - una conoscenza dei metodi per la preparazione di nanostrutture mediante approcci top-down e bottom-up, con esempi focalizzati sulle nanoparticelle e sull'autoassemblaggio di acidi nucleici; - una conoscenza degli strumenti e delle metodologie per la caratterizzazione delle nano(bio)strutture. Inoltre, lo studente acquisisce le competenze per scegliere l'insieme di tecniche adatte alla caratterizzazione di nano(bio)sistemi di interesse e per interpretare i dati risultanti.
Contenuti
Introduzione alle nanotecnologie: Organizzazione delle lezioni e modalità di reperimento dei materiali didattici a supporto dell'apprendimento. Test o chiacchierata per posizionamento della classe in accesso. Introduzione agli argomenti del corso: fenomeni nella nanoscala, struttura nella nanoscala, nanofabricazione e autoassemblaggio, strumenti di caratterizzazione della nanoscala. Esempi di applicazioni di nanomedicine (diagnostica, terapia, teranostica). Accenni del dibattito etico riguardo le nanotecnologie. (4 ore).
Autoassemblaggio e nanoparticelle: Concetti di base. Principi chimico-fisici dell'assemblaggio molecolare. Esempi e principi di autoassemblaggio delle molecole biologiche. Le nanoparticelle: principi generali, differenza tra le nanoparticelle e altre particelle, sintesi e caratterizzazione, esempi di applicazioni.(4 ore).
Gli acidi nucleici e le DNA nanotechnologies: La stabilità degli acidi nucleici. Principi dell'autoassemblaggio di acidi nucleici. Nanostrutture di acidi nucleici senza controllo strutturale.Structural DNA nanotechnology. Esempi di caratterizzazione e di applicazioni delle nanostrutture di DNA (4 ore).
Le tecniche di caratterizzazione nelle nanotecnologie:
Le tecniche basate su nanostrutture (nanopori e (L)SPR) per la caratterizzazione dei sistemi biologici. Applicazioni plasmoniche su nanostrutture. Esempi di impieghi in analitica e diagnostica. Tecniche basate sui nanopori (4 ore).
Microscopia ottica ed elettronica nella nanoscala: Microscopia a fluorescenza. Microscopia confocale. Tecniche di microscopia avanzate (superrisoluzione, illuminazione selettiva). Tecniche di ricostruzione. Principi ed applicazioni delle microscopie elettroniche (4 ore).
Microscopie a sonda: Principi ed esempio di funzionamento di STM e AFM e tecniche correlate. Tecniche di nanomanipolazione e misura di forze: Tecniche basate sull'AFM. (4 ore).
Testi/Bibliografia
Il corso utilizza articoli di letteratura scientifica recente sui quali si incentrerà la discussione in aula.
Non sono forniti testi che affrontino in modo esaustivo l'approccio e gli argomenti previsti dal programma: saranno indicati alcuni testi che possono essere usati come supporto se desiderato e saranno forniti materiali di studio connessi a ciascuna unità didattica.
Saranno indicati contenuti web e saranno forniti software demo per l'integrazione dei contenuti del corso.
Metodi didattici
Lezioni frontali. Quando possibile saranno effettuate piccole dimostrazioni dalla cattedra e dimostrazioni di software. Saranno forniti contenuti web e test di autovalutazione dell'apprendimento saranno svolti anche durante le lezioni. Idealmente gli studenti dovrebbero poter utilizzare un dispositivo elettronico abilitato al web durante le lezioni (l'aula ha il wi-fi di Ateneo).
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame orale.
Strumenti a supporto della didattica
Sito web per il corso con collegamenti esterni. Diapositive presentate a lezione ed articoli selezionati di letteratura scientifica. Test di autovalutazione.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Giampaolo Zuccheri