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Formazione pratica in nanotecnologie biomediche e terapie avanzate
01SRNMV
A.A. 2020/21
Lingua dell'insegnamento
Italiano
Corsi di studio
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica - Torino
Organizzazione dell'insegnamento
| Didattica | Ore |
|---|---|
| Lezioni | 30 |
| Esercitazioni in laboratorio | 30 |
| Tutoraggio | 80 |
Docenti
| Docente | Qualifica | Settore | h.Lez | h.Es | h.Lab | h.Tut | Anni incarico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mattu Clara | Professore Associato | IBIO-01/A | 12 | 0 | 39 | 0 | 7 |
Collaboratori
Didattica
| SSD | CFU | Attivita' formative | Ambiti disciplinari | ING-IND/34 | 6 | B - Caratterizzanti | Ingegneria biomedica |
|---|
2020/21
L’insegnamento si colloca al secondo anno della laurea Magistrale con l’obiettivo di fornire le necessarie competenze pratiche per lo sviluppo di tecnologie nel campo della nanomedicina e delle terapie avanzate.
Alle lezioni teoriche saranno affiancate lezioni/dimostrazioni pratiche in cui gli studenti avranno la possibilità di apprendere i metodi sperimentali per lo sviluppo e la caratterizzazione di sistemi innovativi e di frontiera nella biomedicina.
The course is held in the 2nd year of the Master's degree in Biomedical Engineering. The aim of the course is to provide students with knowledge of laboratory methods for the development of novel technologies (with special focus on advanced therapies and nanotechnology-based methods.) The course features both, theoretical classes and practical demonstrations, where students will gain knowledge on the experimental methods needed for the design and characterization of innovative systems in biomedicine.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le basi conoscitive relative alla gestione delle attività sperimentali e all’utilizzo di alcuni metodi di frontiera per lo sviluppo di terapie innovative, che combinano i biomateriali, le nanotecnologie e le componenti biologiche. Nel dettaglio, lo studente avrà acquisito:
- Conoscenze relative alla manipolazione di elementi biologici in condizioni sterili
- Conoscenze relative alla fabbricazione di costrutti tridimensionali e nanostrutturati per l’interazione con l’ambiente biologico
- Capacità di analisi e caratterizzazione attraverso metodi sperimentali di sistemi nanostrutturati
- Capacità di analisi e caratterizzazione attraverso metodi sperimentali di sistemi di nanomedicina
- Capacità di elaborare dati e redigere report tecnici
At the end of the course, the student will acquire the basic knowledge of laboratory rules and available technologies to develop novel therapies. In detail, the student will acquire knowledge on:
- Handling of biological-based devices in clean and sterile environments;
- Processes to produce nanostructured 3D architectures and methods to characterized their interaction with cells;
- Skills in experimental analysis and characterization of nanostructured systems
- Skills in experimental analysis and characterization of nanomedicines
- Handling /processing of experimental data and preparation of technical reports
Conoscenze di base di (i) tecnologia dei materiali, (ii) bionanotecnologie applicate alla medicina, (iii) metodi associati all’ingegneria dei tessuti e alla medicina rigenerativa.
Basic knowledge of (i) materials technologies, (ii) bionanotechnologies for medicine, (iii) methods for tissue engineering and regenerative medicine.
- Introduzione su terapie avanzate e regole di comportamento in laboratorio
- Tecniche di preparazione e caratterizzazione di nanomedicine (caratterizzazioni fisico-chimiche e morfologiche)
- Tecniche di modifica superficiale e caratterizzazioni (angolo di contatto, QCM, saggi di quantificazione proteica)
- Interazioni tra cellule e biomateriali/nanomedicine (saggi di vitalità cellulare, FACS, Saggi di espressione proteica, immunoistochimica)
- Metodi di fabbricazione e caratterizzazione (electrospinning, 3D printing, microscopia confocale, reologia)
- Attività di laboratorio finalizzata all’apprendimento pratico
- Test di biodistribuzione, principali modelli animali, processing di tessuti
- Principi etici nella ricerca
- Analisi di dati (excel, imageJ, prism), rappresentazione ottimale di dati e stesura di report di laboratorio
- Introduction on advanced therapies and laboratory rules
- Techniques for preparation and characterization of nanomedicines (physico-chemical and morphological characterizations)
- Surface modification techniques and surface characterizations (contact angle, QCM, protein quantification assays).
- Cell interactions with materials and nanomedicines (viability assays, FACS, protein expression assays, immunohystochemistry)
- Fabrication methods and characterizations (e.g. electrospinning, 3D printing, confocal microscopy, rheology)
- Practical activities
- Biodistribution tests, basic animal models, tissue processing
- Ethics in research
- Analysis of scientific data (excel, imageJ, Prism), choice of the data presentation method and preparation of scientific reports
Attività pratiche: Vista la situazione post emergenza coronavirus, le attività pratiche potrebbero essere gestite in modalità «a distanza». In questo caso, il docente svolgerà l’attività in laboratorio su tematiche specifiche e fornirà agli studenti i dati relativi. Agli studenti sarà richiesto di elaborare dati/immagini/informazioni e di strutturare una relazione scritta. Argomenti: Nanomedicina design e caratterizzazione di nanoparticelle per rilascio di farmaci/Interazione con cellule tumorali/Interazione con superfici o materiali bulk.
Practical activities: due to post Coronavirus emergency situation, practical activities might be perfomed in "distance" modality. If so, practical activities will be performed by the lecturer who will provide the students with data. Students will have to elaborate/analyze/interpret/represent all data/images/information and prepare a structured report. Topics: Nanomedicines: design and characterization, drug release, interaction with tumor cells, interactions with bulk materials and surfaces.
L’insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni in aula o in laboratorio (inclusa analisi di dati). Le lezioni frontali costituiscono circa il 50% del corso, le esercitazioni in aula il restante 50%.
Attività pratiche: Vista la situazione post emergenza coronavirus, le attività pratiche potrebbero essere gestite in modalità «a distanza». Il docente svolgerà l’attività in laboratorio su tematiche specifiche e fornirà agli studenti i dati relativi. Agli studenti sarà richiesto di elaborare dati/immagini/informazioni e di strutturare una relazione scritta. Argomenti: Nanomedicina design e caratterizzazione di nanoparticelle per rilascio di farmaci/Interazione con cellule tumorali/Interazione con superfici o materiali bulk.
The course is organized in a series of lectures (about 50% of the course) and practical classroom or laboratory activity - including data analysis (about 50% of the course).
Practical activities: due to post Coronavirus emergency situation, practical activities might be perfomed in "distance" modality. Practical activities will be performed by the lecturer, who will provide the students with relative data. Students will have to elaborate/analyze/interpret/represent all data/images/information and prepare a structured report. Topics: Nanomedicines: design and characterization, drug release, interaction with tumor cells, interactions with bulk materials and surfaces.
Dispense e materiale didattico fornito dal docente
Texts, handouts and other learning resources made available by the teacher
Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento tramite una prova scritta costituita da domande a risposta aperta o esercizi (tot. 15 punti), relative a tutti gli argomenti delle lezioni e dei laboratori e domande a risposta multipla (tot. 11 punti).
Al voto dello scritto si somma il voto ottenuto negli elaborati, da consegnare a gruppi di 5-6 studenti (6 elaborati per un massimo di 6 punti). Il punteggio massimo ottenibile è pertanto pari a 32 punti.
La valutazione finale è espressa in trentesimi e viene fatta considerando:
a) la correttezza delle risposte,
b) la pertinenza delle informazioni fornite,
c) la capacità di rispondere in modo chiaro, preciso e razionale, motivando adeguatamente le argomentazioni prodotte.
La valutazione degli elaborati viene effettuata tenendo conto di:
a) la rappresentazione dei risultati;
b) la chiarezza della presentazione;
c) l'appropriatezza delle considerazioni proposte.
Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti. Non è possibile consultare materiale didattico né appunti o altri testi, è concesso l'uso della calcolatrice.
Non è previsto alcun orale integrativo.
Exam: Computer-based written test using the PoliTo platform;
The final test aims at verifying the acquisition of the required knowledge and abilities.
The test is a written examination, consisting of open questions or exercises (for a total of 15 points) on the topics of the course (including theoretical and practical classes as well as laboratories), and of multiple-choice questions (for a total of 11 points).
Laboratory reports will also be evaluated. Students in groups of 5-6 have to prepare 6 reports (for a maximum of 6 total points). The maximum total score is 32.
The final mark (out of 30) is the sum of the evaluation of laboratory reports and of the final exam.
The evaluation considers: a) the appropriateness of the response, b) the significance of the information provided, c) the ability to respond in a clear, precise, rational fashion and to adequately justify the reasoning.
The laboratory reports are evaluated by taking into account: a) representation of results; b) clarity of presentation; c) appropriateness of the considerations/reasoning provided.
The duration of the written exam is 90 min. Supporting material, notes, textbooks etc. are not allowed. Students are allowed to bring their own calculator. Integrative oral examination will not be provided.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento tramite una prova scritta costituita da domande a risposta aperta o esercizi (tot. 15 punti), relative a tutti gli argomenti delle lezioni e dei laboratori e domande a risposta multipla (tot 11 punti).
Al voto dello scritto si somma il voto ottenuto negli elaborati, da consegnare a gruppi di 5-6 studenti (6 elaborati per un massimo di 6 punti). Il punteggio massimo ottenibile è pertanto pari a 32 punti.
La valutazione finale è espressa in trentesimi e viene fatta considerando:
a) la correttezza delle risposte,
b) la pertinenza delle informazioni fornite,
c) la capacità di rispondere in modo chiaro, preciso e razionale, motivando adeguatamente le argomentazioni prodotte.
La valutazione degli elaborati viene effettuata tenendo conto di:
a) la rappresentazione dei risultati;
b) la chiarezza della presentazione;
c) l'appropriatezza delle considerazioni proposte.
Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti. Non è possibile consultare materiale didattico né appunti o altri testi, è concesso l'uso della calcolatrice.
Non è previsto alcun orale integrativo.
Exam: Written test; Computer-based written test using the PoliTo platform;
The final test aims at verifying the acquisition of the required knowledge and abilities.
The test is a written examination, consisting of open questions or exercises (for a total of 20 points) on the topics of the course (including theoretical and practical classes as well as laboratories), and of multiple-choice questions (for a total of 6 points).
Laboratory reports will also be evaluated. Students in groups of 5-6 have to prepare 6 reports (for a maximum of 6 total points). The maximum total score is 32.
The final mark (out of 30) is the sum of the evaluation of laboratory reports and of the final exam.
The evaluation considers: a) the appropriateness of the response, b) the significance of the information provided, c) the ability to respond in a clear, precise, rational fashion and to adequately justify the reasoning.
The laboratory reports are evaluated by taking into account: a) representation of results; b) clarity of presentation; c) appropriateness of the considerations/reasoning provided.
The duration of the written exam is 90 min. Supporting material, notes, textbooks etc. are not allowed. Students are allowed to bring their own calculator. Integrative oral examination will not be provided.