Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000652] - BASI BIOLOGICHE E METODI DELLE BIOTECNOLOGIEBiological Bases and Biotechnology Methods
Valentino Bezzerri
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscere le basi della biologia e dell'anatomia umana. Conoscere le basi dell'ottica fisica e dell'elettromagnetismo. Conoscere le basi della biochimica.

To have basic biology and human anatomy knowledge. Basic physical optics and electromagnetism knowledge. To know basic biochemistry.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

48 ore di lezioni frontali

48 hours of frontal lessons


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento intende fornire allo studente gli strumenti per conoscere:
1. le principali apparecchiature e le tecniche utilizzate nelle biotecnologie.
2. caratteristiche e limitazioni delle attuali metodiche. Sapere quali prestazioni il biologo e il clinico richiedono alle attuali apparecchiature.
3. metodi di studio dell’organizzazione molecolare e funzionale della cellula, delle comunicazioni fra cellule, del flusso dell'informazione genetica
4. capire il ruolo dei biomarcatori nella pratica clinica e il motivo per cui si cercano ancora nuovi e migliori biomarcatori


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Questo insegnamento si inquadra in uno dei corsi a scelta nell’ambito delle conoscenze di Ingegneria Biomedica volte a fornire agli studenti la conoscenza delle basi biologiche e dei metodi delle biotecnologie.
La prova orale avrà lo scopo di verificare la capacità di applicare le conoscenze acquisite per: essere in grado di dialogare con i clinici e i ricercatori in BioMedicina, comprendere le scelte dettate dalle necessità assistenziali ma anche dall'esigenza di razionalizzazione della spesa pubblica in ambito sanitario, comprendere i principi alla base del funzionamento delle apparecchiature utilizzate nella ricerca BioMedica per saper tradurre in termini ingegnerisici le esigenze degli operatori.


Competenze trasversali.

Capacità di relazionarsi con persone provenienti da ambiti diversi.


Knowledge and Understanding.

This course aims to give the students the knowledge about:
1. the main equipments and the methods used in biotechnology field
2. the features and limitations of the current equipments and methods. To know the performances required to the equipments by biologist and clinician
3. the methods to study the molecular and functional organization of the cell, the communications among cells, the flow of genetic information
4. to understand the role of molecular biomarkers in clinical practice and why it is necessary to search for new and better biomarkers


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

This is an optional course of the Biomedical Engineering that aims at providing students with the knowledge of the biological bases and the methods used in the biotechnology field.
The oral test aims to assess the student ability to apply the knowledge gained in order to: be able to communicate with clinicians and researchers working in BioMedicine, understand the choices dictated by the care need but also by the need to rationalize public spending in health care, understand the principles applied in the equipments used in BioMedical research to translate the operator needs in engineering terms.


Transversal Skills.

Ability to relate to people with different backgrounds.



PROGRAMMA PROGRAM

Basi della biologia umana: la cellula, gli organuli cellulari e le membrane biologiche.
Basi della genetica: dalla genetica mendeliana alla genetica molecolare. DNA, RNA, proteine. Le malattie genetiche: alcuni esempi particolarmente studiati.
Basi della biologia molecolare: trasduzione del segnale, i principali pathway associati ad infiammazione e cancro. I biomarcatori dell’infiammazione e del cancro.
Le biotecnologie: applicazioni tecnologiche in campo biomedico. Tecniche di ricombinazione genetica. Nozioni di base di gene therapy.
Le principali metodiche biomolecolari e biochimiche di laboratorio: PCR, Western blot, immunofluorescenza, cromatografia, test immunoenzimatici.
Il funzionamento, i vantaggi ed i limiti delle attuali strumentazioni di laboratorio nel campo della biologia cellulare e molecolare, in particolare: le cappe a flusso laminare, gli incubatori a temperatura e umidità controllata, il citofluorimetro a flusso, il microscopio a fluorescenza, i termociclatori, il microscopio elettronico.
Le nuove frontiere della bioingegneria applicata alla biologia molecolare: criomicroscopia elettronica, microarrays (-omics), organ-on-a-chip arrays, le colture cellulari organoidi e i bioreattori.

Basic cellular and molecular biology: the cell, cell organelles, plasmamembranes. Signal transduction pathways involved in inflammation and cancer. Biomarkers for the study of inflammation and cancer.
Basic genetics. DNA, RNA, proteins. Inherited diseases with examples.
Medical biotechnology: gene editing, gene therapy.
Main biomolecular and biochemical lab methods: PCR, Western blot, immunofluorescence, chromatography, ELISA.
Pros and cons of the current lab instruments for cellular and molecular biology: laminar flow cabinet hoods, CO2 incubators, Fluorescence-activated cell sorting (FACS), fluorescence microscopy, PCR thermal cyclers, electron microscopy.
Cutting edge of applied bioengineering: cryo-EM, omics, organ-on –a-chip arrays, 3D cell culture and bioreactors.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

Esame orale


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione finale dello studente si basa sulla capacità dimostrata di conoscere in modo adeguato il contenuto del corso, sulla dimostrazione di senso critico, capacità di ragionamento e di sintesi delle nozioni apprese.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Il voto finale è attribuito in trentesimi. L'esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. E' prevista l'assegnazione del massimo voto con lode (30 e lode).


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale viene attribuito in base al risultato ottenuto nell'esame orale e la lode viene attribuita solo quando lo studente dimostra piena padronanza della materia e un'elevata propensione alla stessa.


Learning Evaluation Methods.

Oral examination


Learning Evaluation Criteria.

The final evaluation of the student is based on the demonstrated ability to know the course content adequately, on the demonstration of critical sense, reasoning ability and synthesis of the learned notions.


Learning Measurement Criteria.

The final mark is attributed in thirtieths. The exam is considered passed when the grade is greater than or equal to 18. The maximum mark is expected to be awarded with honors (30 cum laude).


Final Mark Allocation Criteria.

The final grade is given based on the result obtained in the oral exam and the award is given only if the student demonstrates full mastery of the subject.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

1) Titolo: Elementi di Biologia e Genetica
Autore: David Sadava, H Craig Heller, Gordon h Orians, William K Purves, David M Hills
Casa Editrice: Zanichelli
oppure
Titolo: Elementi di Biologia
Autore: Helena Curtis, N Sue Barnes, Adriana Schnek, Alicia Massarini
Casa Editrice: Zanichelli
2) Titolo: Metodologie biochimiche e biomolecolari
Autore: Mauro Maccarone
Casa Editrice: Zanichelli
3) materiale didattico aggiuntivo:
https://learn.univpm.it/

1) Title: Elementi di Biologia e Genetica
Authors: David Sadava, H Craig Heller, Gordon h Orians, William K Purves, David M Hills
Publishing house: Zanichelli
or
Title: Elementi di Biologia
Authors: Helena Curtis, N Sue Barnes, Adriana Schnek, Alicia Massarini
Publishing house: Zanichelli
2) Title: Metodologie biochimiche e biomolecolari
Author: Mauro Maccarone
Publishing house: Zanichelli
3) Additional material:
https://learn.univpm.it/


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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