67165 - BIOSENSORI ELETTROCHIMICI E PIEZOELETTRICI

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

Introduzione al corso. Caratteristiche e classificazione dei biosensori elettrochimici. Biosensori commerciali per applicazioni cliniche e farmaceutiche. Richiami di elettrochimica, conducibilità degli elettroliti. Biosensori  conduttometrici. Principi di funzionamento dei sensori potenziometrici con esempi. Principi di funzionamento dei BioFET con esempi. Principi di funzionamento di sensori impedenziometrici con esempi. Principi di funzionamento dei sensori piezoelettrici con esempi. Principi di funzionamento di sensori amperometrici.  Cronoamperometria e Voltammetria. Classificazione dei biosensori in base alla natura del  processo di riconoscimento: biosensori enzimatici. Biosensori ad affinità: immunosensori con esempi. Interazioni  molecolari tra Ab e Ag. Richiami ai diversi tipi di interazioni non covalenti. Legami idrogeno e interazioni idrofobiche. Biosensori basati sul DNA. Aptameri. Esempio di realizzazione di un biosensore a DNA. Architettura dei biosensori elettrochimici: materiali e metodi  di immobilizzazione. Adsorbimento. Immobilizzazione mediante l'uso di polimeri conduttori e non. Esempi di biosensori contenenti polimeri conduttori. Biosensori miniaturizzati. Bio fuel cells.

Testi/Bibliografia

A lezione verranno date indicazioni sui testi di riferimento, tutti disponibili nelle biblioteche. Verranno inoltre forniti articoli e review di supporto. 

Metodi didattici

Lezioni frontali

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 http://campus.unibo.it/  in anticipo rispetto alle lezioni corrispondenti. Si suggerisce di stampare le presentazioni  e portarle a lezione.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Catia Arbizzani