NANO-BIOMATERIALS

Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze di base e intermedie mirate alla produzione e alla caratterizzazione di nano-biomateriali, concentrandosi sui nanomateriali contenenti DNA.

Al termine del corso gli studenti conosceranno i principi base utili a progettare semplici nano-oggetti composti da DNA. Conosceranno le più diffuse tecniche di caratterizzazione dei nano-biomateriali e gli strumenti informatici per l'analisi strutturale di nanostrutture di DNA. Inoltre, gli obiettivi di apprendimento del corso di Nano-Biomaterials includono: 1) Conoscenze avanzate sulle proprietà, sintesi e applicazioni di nanomateriali in ambito biomedico (conoscenze e capacità di comprensione); 2) Capacità di applicare tali conoscenze nella progettazione di nuovi biomateriali per la medicina rigenerativa e dispositivi diagnostici (applicazione pratica); 3) Valutare criticamente l'efficacia e la sicurezza dei nano-biomateriali (autonomia di giudizio); 4) Comunicare risultati scientifici in modo efficace (abilità comunicative); 5) Acquisire autonomia nell'apprendimento continuo.

Sono richieste conoscenze di livello intermedio di biochimica degli acidi nucleici.

1- BIOPOLIMERI PER SELF-ASSEMBLY:

PROTEINE
DNA (ssDNA, dsDNA, TRIPLEX, QUADRUPLEX, HAIRPIN, TILING, Y-SHAPED, CATENANES)
RNA


2- NANOBIOMATERIALI COMPOSITI:

MODIFICA DELLA SUPERFICIE DELLE NANOPARTICELLE
FUNZIONALIZZAZIONE CHIMICA DEI NANOMATERIALI A BASE DI CARBONIO
ADSORBIMENTO SUPERFICIALE DI MOLECOLE
CARICAMENTO DI NANOPORI


3- PROPRIETÀ E APPLICAZIONI DEI NANOBIOMATERIALI:

MULTIFUNZIONALITÀ
GUIDA MAGNETICA
CONVERSIONE FOTOTERMICA
LSPR
CHIROPLASMONICS
TARGETED DELIVERY
TERANOSTICA


4- NANOBIOMATERIALI INTELLIGENTI:

MATERIALI RICONFIGURABILI
MATERIALI PROGRAMMABILI
MATERIALI STIMULI-RESPONSIVI


5- APPROFONDIMENTI

DNA ORIGAMI
LEGO-LIKE DNA
DNA-BOX


6- MODELLAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER

STRUTTURE SECONDARIE DEL DNA E DELL'RNA (NUPACK)
PROGETTAZIONE DELLA SEQUENZA DEL DNA ORIGAMI (CadNano)
RAPPRESENTAZIONE 3D DI STRUTTURE ORIGAMI (CanDo)

Appunti di lezione e articoli scientifici forniti a lezione.

Esame orale secondo calendarizzazione di dipartimento e della durata approssimativa di 30 minuti. Sarà inoltre possibile presentare una breve (15-20 minuti) relazione orale con l'aiuto di materiale grafico (Powerpoint) su un articolo scientifico sperimentale a scelta dello studente (80% del voto finale). A seguire, il docente chiederà qualche domanda inerente alla presentazione (20% del voto finale). Verranno valutati: l'utilizzo di un linguaggio appropriato (massimo 10 punti), il livello di approfondimento degli argomenti (massimo 10 punti), e la precisione della descrizione (massimo 10 punti).

I contenuti del corso saranno presentati durante le lezioni frontali in presenza. Gli studenti parteciperanno ad un laboratorio di bioinformatica per il design, modeling, e produzione delle sequenze per la fabbricazione di una nanostruttura di DNA.

Inglese

orale