- Oggetto:
- Oggetto:
Interazioni tra materiali inorganici e materia vivente - DM 270
- Oggetto:
INORGANIC MATERIALS AND LIVING MATTER INTERACTIONS
- Oggetto:
Anno accademico 2024/2025
- Codice attività didattica
- MFN1364
- Docente
- Ivana Fenoglio (Titolare)
- Corso di studio
- LM in Biotecnologie Industriali
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Da definire
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 5
- SSD attività didattica
- CHIM/03 - chimica generale e inorganica
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Orale
- Prerequisiti
-
Per frequentare in modo proficuo il corso è necessario conoscere i principi di base della Chimica Generale, della Fisiologia Umana e della Biochimica.
To successfully attend the course, it is necessary to know the basic principles of General Chemistry, Human Physiology and Biochemistry.
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
In linea con gli obiettivi generali del corso di laurea magistrale, che prevedono per il primo anno una serie di insegnamenti riferiti ad aspetti scientifici fondanti del contesto caratteristico delle biotecnologie industriali quali, ad esempio, quelli propri dell'interazione tra sistemi biologici e materiali sintetici, l'insegnamento si prefigge i seguenti obiettivi formativi:
- Conoscenza dei principali materiali utilizzati in campo industriale e medico e delle loro proprietà.
- Padronanza nella conoscenza dei processi che avvengono all'interfaccia materiali e biofluidi che regolano le interazioni tra organismi viventi e materiali.
- Capacità nell’interpretazione critica delle informazioni, tenuto conto dello stato dell'arte della conoscenza del settore.
- Dimestichezza nelle pratiche di laboratorio, nell'uso della strumentazione scientifica e dei software per l'elaborazione dei dati.
- Capacità di redigere una relazione di laboratorio con il sufficiente grado di dettaglio sperimentale.
- Capacità nell’interpretazione critica dei dati sperimentali.
In agreement with the general aim of the master course, that in the first year focuses on providing the scientific bases of disciplines which are relevant for industrial biotechnology, like e.g. those referred to the interaction between biological systems and synthetic materials, the course is intended to provide:
- Knowledge of the main kind of materials used in industries and in the medical field, and of their properties
- Knowledge of the processes occurring at the interface between biofluids and inorganic materials that regulate the interaction with living systems.
- Critical interpretation of information, considering the state-of-the-art of the scientific area.
- Familiarity with laboratory practice, use of scientific instrumentation and of the software for data elaboration.
- Ability to write a laboratory report with sufficient experimental details
- Critical evaluation of the experimental data.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Coerentemente con le conoscenze e competenze richieste per definire il profilo professionale caratteristico di un biotecnologo industriale, lo studente/studentessa dovrà essere in grado di:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Conoscenza dei materiali inorganici e delle loro proprietà, dei processi molecolari che avvengono all’interfaccia materiale- mezzo biologico, dei micro e nanomateriali di interesse tossicologico, delle proprietà dei biomateriali inclusi i nanobiomateriali.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATA
Capacità di utilizzare i concetti acquisiti per l'interpretazione e la comprensione di articoli scientifici del settore.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Valutazione critica delle informazioni che si ricavano dalla letteratura, in relazione al contesto internazionale e dei risultati ottenuti durante le attività di laboratorio.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Gli studenti/studentesse dovranno dimostrare di saper presentare in modo sintetico e chiaro i contenuti del corso e di un articolo scientifico attraverso un colloquio, e i risultati delle esperienze di laboratorio attraverso una relazione scritta.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Gli studenti/studentesse dovranno dimostrare di saper integrare le informazioni ottenute da diverse fonti bibliografiche e di saperle elaborare in maniera critica.
In accordance with the general aim of the master course and the professional profile of an industrial biotechnologist, students must acquire the following skills:
KNOWLEDGE AND LEARNING ABILITIES:
Knowledge of inorganic materials and their properties, of the molecular processes that occur at the material-biological medium interface, of micro and nanomaterials of toxicological interest, of biomaterials including nanobiomaterials.
APPLIED KNOWLEDGE AND LEARNING ABILITIES:
Ability to use the concepts acquired for the interpretation and understanding of scientific articles in the area.
AUTONOMY OF JUDGEMENT
Critical evaluation of the information obtained from the literature, in relation to the international context and of the results obtained during the laboratory activities.
COMMUNICATION SKILLS
The students will have to demonstrate that they are able to present the contents of the course and of a scientific article in a concise and clear way through an interview, and the results of the laboratory experiences through a written report.
LEARNING SKILLS
Students will have to demonstrate that they know how to integrate information obtained from different bibliographic sources and know how to process it critically.
- Oggetto:
Programma
MATERIALI INORGANICI, PROPRIETÀ E CARATTERIZZAZIONE
Classificazione dei materiali inorganici, proprietà dei materiali, proprietà delle superfici; principali metodi per la caratterizzazione dei materiali e delle superfici.
COLLOIDI, PROPRIETÀ E CARATTERIZZAZIONE
Proprietà dei colloidi, metodi per la caratterizzazione dei colloidi.
PROCESSI DI INTERFACCIA
L'interazione delle proteine con le superfici: descrizione molecolare dell'interazione proteine-materiale, proprietà delle proteine, modulazione dell'adsorbimento delle proteine sulla superficie e nel mezzo.
Interazione con particelle: la corona proteica, metodi per lo studio dell'interazione proteine-materia.
Interazione con le membrane cellulari
Dissoluzione e rilascio.
Reattività dei materiali
SPECIE REATTIVE DELL'OSSIGENO e STRESS OSSIDATIVO
Radicali liberi e specie reattive dell’ossigeno (ROS), ruolo biologico dei ROS.
Metodi per la determinazione dei ROS e dello stress ossidativo
POLVERI COME TOSSICHE
La risposta cellulare alle particelle
Particolato urbano (PM), silice cristallina, amianto e altre polveri industriali
NANOMATERIALI E NANOTOSSICOLOGIA
Nanotecnologie, definizioni di nanomateriali, tipologie di nanomateriali
Sicurezza dei nanomateriali: il destino delle nanoparticelle nel corpo, i determinanti fisico-chimici della tossicità dei nanomateriali
Aspetti normativi della sicurezza dei nanomateriali
BIOMATERIALI
Definizione e storia dei biomateriali, tipologie di materiali impiantabili.
Biomateriali per applicazioni ortopediche e dentistiche.
Modifica della superficie per migliorare la biocompatibilità.
Debris, biofilm.
Valutazione della biocompatibilità.
NANOMATERIALI IN MEDICINA
Nanomedicina, classificazione dei nanomateriali, nanomateriali inorganici in medicina: proprietà ed applicazioni;
Strategie per modulare la biodistribuzione
Aspetti normativi della nanomedicina.
LABORATORIO. Le esercitazioni saranno effettuate in piccoli gruppi e saranno e saranno costituite da tre esperienze riguardanti l'interazione materiali-proteine, l'identificazione di radicali liberi, la sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle.
INORGANIC MATERIALS, PROPERTIES AND CHARACTERIZATION
Classification of inorganic materials, properties of materials, properties of the surfaces; main methods for the characterization of materials and of surfaces.
COLLOIDS, PROPERTIES AND CHARACTERIZATION
Properties of colloids, methods for the characterization of colloids.
INTERFACE PROCESSES
The interaction of proteins with the surfaces: molecular description of proteins-material interaction, properties of protein, surface and medium modulating proteins adsorption.
Interaction with particles: the protein corona, methods for the study of proteins-material interaction.
Interaction with cell membranes
Dissolution and leaching.
Reactivity of materials
REACTIVE OXYGEN SPECIES and OXIDATIVE STRESS
Free radicals and Reactive Oxygen and Species (ROS), biological roles of ROS.
Methods for the determination of ROS and oxidative stress
POWDERS AS TOXICANTS
The cellular response to particles
Urban particulate matter (PM), crystalline silica, asbestos and other industrial powders
NANOMATERIALS AND NANOTOXICOLOGY
Nanotechnology, nanomaterials definitions, kind of nanomaterials
Safety of nanomaterials: the fate of nanoparticles in the body, physico-chemical determinants of nanomaterials toxicity
Regulatory aspects of the nanomaterial safety
BIOMATERIALS
Biomaterial definition and history, kind of implantable materials.
Biomaterials for orthopaedic and dental applications.
Surface modification to improve biocompatibility.
Debris, Biofilms.
Biocompatibility assessment.
NANOMATERIALS IN MEDICINE
Nanomedicine, classification of nanomaterials, inorganic nanomaterials in medicine: properties and applications;
Strategies to modulate the biodistribution
Regulatory aspects of nanomedicine.
LABORATORY PRACTICE
The laboratory practices are done in small groups and consist of three experiences concerning the interaction of proteins with materials, the identification of free radicals, the synthesis and characterization of nanoparticles.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento consiste di 32 ore di attività in aula in cui vengono fornite le nozioni teoriche della materia e 16 di laboratorio. Le lezioni sono facoltative mentre il laboratorio è obbligatorio.
Sono previsti dei seminari monotematici da parte di docenti dell'ateneo o esterni.
The course consists in 32 hours of theoretical lessons and 16 of training in laboratory. Lecture attendance is optional, while training in laboratory is compulsory.
Monothematic seminars by external professors or professors of this University will be planned.- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame si articola in tre parti:
- redazione della relazione di laboratorio: la relazione riguarderà un'esperienza a scelta di laboratorio e dovrà essere effettuata seguendo le indicazioni fornite a lezione. Ad essa dovrà essere allegata l'elaborazione dei dati ottenuti durante le esercitazioni. La relazione dovrà essere consegnata entro la data che verrà indicata a lezione.
- commento (durante il colloquio orale) di un articolo da letteratura di natura sperimentale: l'articolo dovrà riguardare uno degli argomenti del corso, di lunghezza non superiore a 5/6 pagine, e scelto attraverso una attività di gruppo tramite parole chiave sulle banche dati a disposizione dell'ateneo (Scopus o Web of Science), tenuto conto dei parametri di qualità della rivista e del lavoro. L'articolo dovrà essere consegnato entro la data che verrà indicata a lezione.
- colloquio orale sugli argomenti del corso.
Il voto finale sarà calcolato sulla base della media ponderata dei voti ottenuti nelle singole prove, secondo un peso 1:2:5.
Per accedere all'esame è necessario iscriversi attraverso la piattaforma MYUNITO. In caso di problemi è necessario contattare il docente con sufficiente anticipo.
Gli studenti/studentesse con parziale esonero che devono sostenere prove di integrazione devono segnalarlo con il dovuto anticipo.
Gli studenti/studentesse che intendano avvalersi di prove speciali (DSA, disabilità) devono segnalarlo al docente secondo le modalità indicate all'indirizzo http://www.unito.it/servizi/lo-studio.
The exam consists in three parts:
- Laboratory report: the report will focus on one of the experiences in laboratory following the indication given during the course. The elaboration of the data obtained needs to be attached. The report has to be submitted before the deadline indicated during the lessons.
- Comment (during oral examination) of one scientific paper. The paper, experimental, has to focus on one topic of the course and have to be chosen in team by consulting the databanks available from the University (Scopus or Web of Science), considering the quality indexes of the paper and of the journal. The paper has to be submitted before the deadline indicated during the lessons.
- oral examination concerning the syllabus.
The final score will be the weighted mean of the score obtained in the three parts following the proportion 1:2:5.
To attend the test, the students need to be registered on the MYUNITO platform. In case of failure of the system the students have to contact the professor. At the same time the students need to contact the professor for integrative examinations. Students asking for special examinations (disabilities, DSA) need to follow the indication found at http://www.unito.it/servizi/lo-studio
- Oggetto:
Attività di supporto
I lucidi proiettati durante le lezioni e altro materiale didattico integrativo saranno scaricabili dalla piattaforma e. learning.
The slides presented during the course and other material may be downloaded from the e. learning platform.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Materiale didattico
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Testi consigliati e bibliografia
I lucidi proiettati durante le lezioni e altro materiale didattico integrativo saranno scaricabili dalla piattaforma e. learning.
The slides presented during the course and other material may be downloaded from the e. learning platform.
- Registrazione
- Aperta
- Oggetto:
