Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Luca TIANO (Crediti: 2 Ore di lezioneTeaching hours: 16)
Elisabetta GIORGINI (Crediti: 2 Ore di lezioneTeaching hours: 16)
Andrea FRONTINI (Crediti: 2 Ore di lezioneTeaching hours: 16)
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [SM04] BIOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA Master Degree (2 years) - [SM04] APPLIED AND MOLECULAR BIOLOGY
Dipartimento: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'AmbienteDepartment: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'Ambiente
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/10 - BIOCHIMICA
ITALIANO
ITALIAN
È richiesta la conoscenza della biologia cellulare e delle principali classi di biomolecole
Knowledge of cell biology and the main classes of biomolecules is required
Il corso è composto da tre moduli, riguardanti la microscopia confocale, la microscopia a fluorescenza, la citofluorimetria e la microspettroscopia infrarossa a Trasformata di Fourier. Sono previste lezioni teoriche frontali (3 CFU, 24 ore) ed esercitazioni (3 CFU, 24 ore) durante le quali gli studenti avranno modo di familiarizzare con la strumentazione, i software di acquisizione e di elaborazione e analisi di immagine
The course is composed of three modules, covering confocal microscopy, fluorescence microscopy, flow cytometry and Fourier Transform infrared microspectroscopy (FTIR). There will be frontal theoretical lessons (3 CFU, 24 hours) and practice (3 CFU, 24 hours) during which students will have the opportunity to familiarize themselves with the instrumentation, image acquisition and processing and analysis software
Il corso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per operare l’acquisizione di dati qualitativi e quantitativi mediante l’impiego di diverse tipologie di microscopi (microscopio a fluorescenza, confocale, IR) ed il citofluorimetro per immagini oltre che apprendere le basi concettuali e pratiche per l’impiego dei software di elaborazione dei dati
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente sarà in grado di preparare i campioni ed eseguire l’acquisizione, elaborazione e analisi delle immagini e interpretazione di dati.
Competenze trasversali.
Il corso predispone lo studente a sviluppare competenze teorico-pratiche per l’interpretazione morfo-funzionale di dati scientifici che si basano sull’acquisizione di immagini. La struttura del corso permetterà agli studenti di indagare anche la loro predisposizione e attitudine alle attività di laboratorio e quindi alla ricerca scientifica.
The course is built to provide students with the tools to acquire qualitative and quantitative data through the use of different types of microscopes (fluorescence, confocal, IR microscope) and the flow cytometry for images as well as learning the conceptual and practical bases for the use of data processing software
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, the student will be able to prepare samples and perform image acquisition, processing and analysis and data interpretation.
Transversal Skills.
The course prepares the student to develop theoretical-practical skills for the morpho-functional interpretation of scientific data based on image acquisition. The structure of the course will also allow students to investigate their skills for laboratory activities and therefore for scientific research
Contenuti (lezioni frontali 3 CFU, 24 ore):
Il corso è costituito da 3 moduli tenuti da 3 docenti diversi. I moduli trattano diverse tecniche di acquisizione delle immagini e sono ampiamente integrati nella parte di post-produzione e di analisi.
Microscopia confocale (Prof. Andrea Frontini). Lezioni frontali (1CFU-8 ore). Introduzione e principi di microscopia ottica e a fluorescenza; preparativa dei campioni; immunocitochimica/immunoistochimica. Principi base della microscopia confocale vantaggi, potenzialità e limitazioni della tecnica. Tecniche di FRET e FRAP. Laboratorio e pratica (1 CFU-8 ore): sedute di acquisizione immagini allo strumento e al PC per l’analisi e post processing delle immagini (attività svolta a gruppi).
Microspettroscopia FTIR (Prof. Elisabetta Giorgini). Lezioni frontali (1CFU-8 ore). Introduzione alla radiazione elettromagnetica. Spettroscopia FTIR: principi teorici. Analisi di spettri IR. Applicazioni biologiche: microspettroscopia FTIR e spettroscopia FTIR Imaging. Identificazione delle bande IR relative alle principali biomolecole. Laboratorio e pratica (1 CFU-8 ore). Descrizione della strumentazione. Acquisizione di spettri IR di campioni cellulari. Acquisizione di immagini IR di tessuti. Utilizzo di software dedicati per il processing e la elaborazione dei dati IR. Curve fitting di regioni spettrali. Analisi multivariata e univariata. Identificazione di marker spettrali.
Overview of the importance of post-processing for quantitative analysis, Basic concepts of image processing and analysis, Image Enhancement Techniques, Noise reduction and denoising methods, Contrast enhancement techniques, Image filtering and sharpening, Thresholding methods, Region-based segmentation techniques, Edge detection algorithms, Feature Extraction and Quantification, Measurement of size, shape, and intensity, Texture analysis methods, Co-localization analysis
Esercitazioni in laboratorio/aula informatica (3 CFU, 24 ore):
Introduction to Open-Access Software for Image Analysis, Overview of popular software tools (e.g., ImageJ/Fiji, CellProfiler), Practical Applications and Case Studies, Quantitative analysis of cell morphology and dynamics, Tracking and analysis of subcellular structures, Case studies demonstrating the application of post-processing in biological research
Contents (frontal lessons 3 credits, 24 hours):
The course consists of 3 modules taught by 3 different teachers. The modules cover different image acquisition techniques and are extensively integrated into the post-production and analysis part.
Confocal microscopy (Prof. Andrea Frontini). Lectures (1CFU-8 hours). Introduction and principles of optical and fluorescence microscopy; sample preparation; immunocytochemistry/immunohistochemistyBasic principles of confocal microscopy, advantages, potential and limitations of the technique. FRET and FRAP techniques. Laboratory and practice (1 CFU-8 hours): image acquisition sessions on the instrument and on the PC for the analysis and post processing of the images (activity carried out in groups).
FTIR microspectroscopy (Prof. Elisabetta Giorgini). Lectures (1CFU-8 hours). Introduction to electromagnetic radiation. FTIR spectroscopy: theoretical principles. Analysis of IR spectra. Biological applications: FTIR microspectroscopy and FTIR imaging spectroscopy. Identification of IR bands relating to the main biomolecules. Laboratory and practice (1 CFU-8 hours). Description of the instrumentation. Acquisition of IR spectra of cellular samples. Acquisition of IR images of tissues. Use of dedicated software for processing and processing of IR data. Curve fitting of spectral regions. Multivariate and univariate analysis. Identification of spectral markers.
Overview of the importance of post-processing for quantitative analysis, Basic concepts of image processing and analysis, Image Enhancement Techniques, Noise reduction and denoising methods, Contrast enhancement techniques, Image filtering and sharpening, Thresholding methods, Region-based segmentation techniques, Edge detection algorithms, Feature Extraction and Quantification, Measurement of size, shape, and intensity, Texture analysis methods, Co-localization analysis
Laboratory/computer classroom exercises (3 credits, 24 hours):
Introduction to Open-Access Software for Image Analysis, Overview of popular software tools (e.g., ImageJ/Fiji, CellProfiler), Practical Applications and Case Studies, Quantitative analysis of cell morphology and dynamics, Tracking and analysis of subcellular structures, Case studies demonstrating the application of post-processing in biological research
La valutazione dell’apprendimento viene effettuata mediante una relazione scritta su uno dei tre moduli affrontati nell’ambito delle esercitazioni teorico pratiche ed un esame orale sulla parte rimanente del corso
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Le domande della prova orale sono volte ad accertare la conoscenza e la
comprensione da parte dello studente degli argomenti trattati durante le
lezioni frontali. La relazione sperimentale consentirà la valutazione della capacità dello studente di affrontare aspetti applicativi inerenti le tematiche del corso.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato
quando il voto finale è uguale o maggiore a 18. È possibile l’assegnazione
del massimo dei voti con lode (30 e lode).
Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo. Le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo
(https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili)
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto finale viene attribuito valutando
la relazione e le risposte alle due domande sulla parte rimanente del corso
complessivamente con un punteggio compreso tra 0 e 30. La lode può
essere attribuita quando il punteggio ottenuto raggiunga il valore di 30 e
quando lo studente abbia dimostrato piena padronanza della materia e ottima capacità di esposizione.
The assessment of learning is carried out through a written report on one of the three modules addressed as part of the theoretical and practical exercises and an oral exam on the remaining part of the course.
Learning Evaluation Criteria.
The questions in the oral test are aimed at ascertaining knowledge and student's understanding of the topics covered during the frontal lessons. The experimental report will allow the evaluation of the student's ability to deal with application aspects relating to the topics of the course.
Learning Measurement Criteria.
The final grade is awarded out of thirty. The exam is considered passed when the final grade is equal to or greater than 18. Assignment is possible full marks with honors (30 cum laude).
For students with disabilities/invalidities or specific learning disorders (DSA), who have duly requested support to take the specific exam at the Disability/DSA Info Point of the University. The exam methods will be adapted in light of the provisions of the University guidelines
(https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili)
Final Mark Allocation Criteria.
The final grade is awarded by evaluating the report and the answers to the two questions on the remaining part of the course overall with a score between 0 and 30. “Summa cum laude” can be awarded when the score obtained reaches the value of 30 and when the student has demonstrated full knowledge of the subject and excellent presentation skills.
Il materiale didattico (dispense e ppt) sarà fornito dai docenti nella pagina didattica del corso su learn:
https://learn.univpm.it/course/view.php?id=19909
The teaching material (lecture notes and ppt) will be provided by the teachers on the course learn page:
https://learn.univpm.it/course/view.php?id=19909
Il Corso di insegnamento non è erogato in modalità e-learning
The teaching course is not delivered in e-learning mode
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427