ANALYTICAL TECHNIQUES FOR BIOMOLECULES - MOD. 1

L’insegnamento di Analytical Techniques for Biomolecules si inserisce tra le attività formative caratterizzanti dell’indirizzo Biomolecular Chemistry del corso di laurea magistrale in Chimica e Tecnologie Sostenibili. L'insegnamento è annuale, articolandosi in due moduli (denominati Modulo 1 e Modulo 2) localizzati nel due semestri del primo anno del Corso di Laurea. Ciascuno di essi è suddiviso in lezioni di teoria (svolte in aula) e lezioni di laboratorio.
I due moduli si pongono l’obiettivo comune di costruire conoscenze e competenze ad ampio spettro su principi ed applicazioni delle tecniche avanzate di maggior rilievo in campo bio-analitico. In particolare:
• comprendere i principi alla base delle tecniche bio-analitiche;
• sviluppare la capacità di proporre, impostare e gestire nuovi approcci d’analisi delle biomolecole per risolvere problemi complessi, legati alla loro determinazione qualitativa e quantitativa in matrici reali complesse;
• sviluppare competenze per ricavare e comunicare informazioni analitiche da dati sperimentali con piena consapevolezza delle potenzialità, dei limiti e delle incertezze associate alle tecniche, ai metodi applicativi, agli analiti; alle matrici e alle finalità specifiche;
• sviluppare competenze flessibili ed adattative nell’utilizzo di strumenti software per la gestione di strumentazione avanzata e per il trattamento del dato chimico-analitico.
I risultati attesi sono definiti in funzione dei contenuti specifici dei due moduli in cui si articola il corso di Analytical Techniques for Biomolecules.

L'insegnamento di Analytical Technique for Biomolecules si propone di fornire le basi conoscitive e metodologiche necessarie alla messa a punto e all’applicazione di procedure analitiche avanzate per la determinazione quali- e quantitativa di biomolecole in matrici complesse. Lo/a studente/ssa acquisirà un ampio spettro di conoscenze e competenze in campo bio-analitico, che includono:

Conoscenza e comprensione
- Conoscere i principi fondamentali e le terminologie delle tecniche analitiche avanzate.
- Conoscere le problematiche connesse alla raccolta e alla conservazione di un campione d’analisi rappresentativo
- Conoscere, pianificare e applicare le metodologie per la preparazione dei campioni finalizzata alla determinazione di biomolecole in matrici complesse
- Conoscere i principi di funzionamento hardware e le modalità di gestione software delle strumentazioni analitiche avanzate.
- Conoscere le principali caratteristiche del processo di elaborazione dei dati sperimentali raccolti con le tecniche analitiche avanzate.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Saper comprendere e utilizzare correttamente la terminologia tecnico-scientifica propria delle metodologie bio-analitiche avanzate. Saper individuare la tecnica e la metodologia più idonee alla determinazione quali/quantitativa di interesse. Saper individuare la combinazione di tecniche bio-analitiche avanzate ideale per ottenere informazioni complete e integrate in funzione dell’obiettivo.
- Saper individuare e pianificare le procedure di campionamento più appropriate per la raccolta di un campione rappresentativo e per la sua conservazione prima dell’analisi.
- Saper individuare e pianificare le procedure pre-analitiche più appropriate per determinazione di biomolecole in base a obiettivi e vincoli analitici, con attenzione particolare alla preservazione degli analiti, alla specificità/selettività/sensibilità della tecnica di analisi successivamente impiegata, ed alla contaminazione.
- Saper impostare l’utilizzo come operatore/ice di strumentazione bio-analitica avanzata in una logica di adattabilità a configurazioni variabili e nuove.
- Sapere interpretare i dati sperimentali per definire la concentrazione di analita in una matrice complessa in modo accurato e preciso.

Capacità di giudizio
- Capacità di esprimere un giudizio sull'applicabilità di una determinata tecnica analitica in uno specifico contesto.
- Essere pienamente consapevoli della qualità e del valore interpretativo dei dati analitici ottenuti/ottenibili per rispondere a quesiti o problematiche applicative specifiche e complesse.
- Capacità di riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato

Abilità comunicative
Saper comunicare sia oralmente che per iscritto a fruitori di ogni livello (pubblico generico, committenti e decisori non specializzati, tecnici, esperti) e con proprietà di linguaggio il piano sperimentale, il funzionamento e le impostazioni di utilizzo della strumentazione ed i risultati ottenuti dall'impiego di tecniche e metodi analitici avanzati per la determinazione di biomolecole in matrici complesse.

Capacità di apprendimento
Saper utilizzare il metodo scientifico come strumento di lavoro sia per la continuazione del percorso formativo, sia per l'attività professionale.
Saper individuare e utilizzare le metodologie analitiche avanzate idonee alla risoluzione dei quesiti proposti.

Conoscenze di base di chimica analitica e di chimica analitica strumentale acquisite negli insegnamenti della laurea triennale in chimica (L27)

L’insegnamento di Analytical Techniques for Biomolecules affronta le metodologie analitiche più innovative per l'analisi delle biomolecole.
In particolare, gli argomenti affrontati nel corso del modulo 1, che si svolge all'interno del primo semestre sono:
1. Il processo analitico volto all’analisi delle biomolecole in matrici complesse: rappresentatività del campione d’analisi, metodi di conservazione del campione, adattamento del campione alle specifiche dell’analisi richiesta, approcci per la rimozione delle interferenze, tecniche d’analisi strumentali applicate all’analisi delle biomolecole.
2. Test rapidi per l’analisi di biomolecole. Sistemi d’analisi portatili
3. Analisi delle biomolecole attraverso sensori chimici: principi di funzionamento di sensori caratterizzati da diversa trasduzione; immobilizzazione dell’elemento di riconoscimento; definizione delle prestazioni dei sensori; problemi di analisi in matrici complesse.

Appunti di lezione, slide presentate a lezione, pubblicazioni scientifiche come casi-studio forniti dal docente.

La verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova orale a partire dalla discussione di una metodica analitica proposta dalla letteratura scientifica.
Nell'esame orale verranno testate:

- Le conoscenze apprese sia durante le lezioni teoriche che durante le esperienze di laboratorio.
- Le conoscenze teoriche sulle tecniche e le metodologie bio-analitiche.
- La conoscenza della struttura, delle proprietà e della rilevanza biologica delle biomolecole trattate durante il corso.
- Le conoscenze teorico-tecniche nel trattamento e nella valutazione di dati analitici
- La capacità di applicare le conoscenze apprese a casi di problematiche analitiche

I suddetti sono requisiti necessari per il superamento della prova finale

Il voto finale dell'insegnamento di Analytical Techniques for Biomolecules è unico e corrisponde alla media aritmetica dei voti singoli conseguiti nei due moduli.
L'esame di modulo 1 può essere svolto anche al termine del primo semestre e avrà validità di esame parziale per l'esame integrato.

Lezione frontale ed attività di laboratorio (3 esperienze).

Inglese

orale