Saranno illustrati sistemi bioartificiali ottenuti mediante processi ispirati ai meccanismi alla base della vita (replicazione del DNA, trascrizione in RNA, sintesi proteica, meccanismi di riconoscimento anticorpo-antigene) e ne saranno descritte le applicazioni in campo biomedico. Durante l¿insegnamento saranno anche esplorate le frontiere che dividono il naturale dall¿artificiale verificando quanto la scienza è lontana dalla possibile realizzazione di sistemi totalmente sintetici che ¿mimino¿ l¿organizzazione dei sistemi viventi. Il raggiungimento di questi obiettivi potrebbe portare alla realizzazione di dispositivi biomedicali sempre più affidabili e perfezionati. Nella seconda parte del corso particolare attenzione sarà posta sulla principale proteina strutturale umana, il collagene tipo I, per comprendere come l¿organizzazione gerarchica ed altamente strutturata si alla base delle proprietà macroscopiche dei tessuti connettivi. A questo scopo si prevede di sviluppare modelli molecolari di sequenze peptidiche per lo studio e la caratterizzazione meccanica di tali strutture.

Cenni di biotecnologie e biochimica (struttura di proteine ed acidi nucleici, terapia genica, tecnologia del DNA ricombinante, dogma centrale della biologia molecolare). Metodi di sintesi polimerica controllata: metodi chimici, metodi bioispirati. Motori e macchine molecolari sintetici (sistemi pistone-cilindro, navetta molecolare, a rotazione forzata) e biologici (proteine motore, microtubuli, nanomuscoli). Cellule sintetiche e vita artificiale. Metodi di meccanica molecolare per lo studio di biomolecole.