B033014 - NANOSISTEMI PER LE BIOTECNOLOGIE, CON LABORATORIO

Italiano

Fondamenti dei sistemi nanostrutturati.
Il corso segue un approccio chimico-fisico per la descrizione dei
nanosistemi di rilevanza nelle biotecnologie (nanoparticelle metalliche,
aggregati polimerici e strutture soft matter) e per le metodologie di
caratterizzazione. Brevi richiami vengono fatti alle proprietà delle
superfici, alle forze intermolecolari e all'equilibrio chimico.
Largo spazio viene dato alla descrizione delle applicazioni in ambito
biomedico e nel campo dei materiali avanzati.

Materiale didattico fornito dal docente: slides del corso, articoli scientifici
e capitoli di libri specialistici.
Alcuni argomenti sono trattati in:
- "Fundamentals of Soft Matter Science" di Linda Hirst, CRC Press, 2019
(ISBN 9781138724440)
- "Il nano-mondo che verrà. Verso la società nanotecnologica" di Federico
Neresini, Il Mulino 2011 (ISBN 9788815149299 )

Questo insegnamento intende fornire le conoscenze di base per la comprensione dei processi che generano l'auto-organizzazione dei
sistemi chimici e fisici su scala nanometrica. L'approccio seguito è molto basato sull'esperienza e sui metodi di indagine adatti ai nanositemi. Gli esempi trattati vertono essenzialmente sulle applicazioni in campo biologico e sulle tecnologie innnovative

Nozioni apprese nei corsi di chimica generale, chimica organica ed
elementi di termodinamica

Lezioni frontali, seminari ed esercitazioni di laboratorio.
Il corso utilizza in parte risorse online.

Su richiesta dello studente, la docente si impegna a proporre un breve testo da studiare e riassumere in sede d'esame. La presentazione di questo testo, se valutata positivamente, aggiunge 1 punto alla votazione finale

Relazione sulle esercitazioni svolte in laboratorio; esame orale della
durata di 30-40 minuti.
Su base volontaria gli studenti potranno discutere un articolo presentato a lezione e in caso di valutazione positiva questa parte della prova comporterà un punto aggiuntivo nel voto d'esame

Caratteristiche chimico-fisiche dei sistemi dispersi. Forze intermolecolari.
Proprietà delle superfici e delle interfacce. Effetto idrofobico. Tensioattivi
e loro aggregazione in mezzi acquosi. Bistrati lipidici e liposomi. Loro
applicazioni in campo biomedico e tecnologico. Metodi per lo studio delle
superfici e per la caratterizzazione dei sistemi self-assembly: SPM, DLS,
SAXS, SANS, Microscopia Elettronica e tecniche calorimetriche.
Nanoparticelle e loro applicazioni. Il legame metallico. Struttura cristallina
dei nanosistemi inorganici. Polimeri e dendrimeri: loro caratteristiche
strutturali e applicazioni come trasportatori di farmaci.
Sostenibilità delle nanotecnologie.

Discussione dei problemi legati all'uso su larga scale delle nanotecnologie e presentazione delle soluzioni possibile.