Nanoparticelle: chimica ed applicazioni

A.A. 2019/2020
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
CHIM/06
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Gli obiettivi dell'insegnamento sono quelli di fornire allo studente le piu' importanti nozioni relative alla conoscenza dei principi di base e fondamenti relativi alle nanoparticelle e alle loro applicazioni.
Risultati apprendimento attesi
Le competenze che verranno acquisite dagli studenti alla fine del corso consistono nella conoscenza dei metodi di sintesi di nanoparticelle inorganiche e loro funzionalizzazione per applicazioni nell'ambito scientifico disciplinare biomedico.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Programma
Nella prima parte del corso vengono forniti i concetti di base sulle nanoparticelle, le loro proprietà chimico-fisiche e la modulazione di tali proprietà in funzione delle dimensioni. In particolare vengono descritte le tecniche di sintesi, sia top-down che bottom-up, di diverse classi di nanoparticelle, da quelle metalliche, ai semiconduttori ed ai quantum dots, approfondendo le caratteristiche specifiche di ciascuna tipologia, quali l'assorbimento, l'emissione, la modulazione del band gap nei semiconduttori nanometrici. Vengono descritte le varie strategie di stabilizzazione delle nanoparticelle in sospensioni colloidali, la scelta del migliore materiale coprente in funzione delle applicazioni in campo biomedico e le tecniche di elezione per la caratterizzazione di oggetti nanometrici in solido (TEM, SEM e AFM) e in sospensione (DLS e potenziale Z).


Nella seconda parte del corso vengono forniti i fondamenti sulle nanoparticelle superparamagnetiche: in particolare, si illustrano definizioni, loro caratteristiche, e potenzialità di applicazione. In dettaglio vengono illustrate le nanoparticelle di ossido di ferro quali maghemite e magnetite: loro caratteristiche magnetiche, principali metodi di sintesi, e le più importanti tecniche di stabilizzazione. Vengono presentati i principali metodi di funzionalizzazione della superficie di nanoparticelle con molecole organiche e biomolecole. Vengono illustrati i principi base per le loro applicazioni biomediche: 1] in diagnostica, tramite il loro utilizzo come agenti di contrasto per risonanza magnetica per immagini e 2] in terapia, grazie alla loro capacità di dare ipertermia, di veicolare farmaci, di agire da vettori per l'ingresso in cellula di farmaci o biomolecole. Nell'ultima parte del corso si descrivono i nanotubi di Halloysite quali nanosistemi innovativi per potenziali applicazioni in diagnostica e terapia.
Prerequisiti
Lo studente deve avere conoscenze di base di chimica organica.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula.
Materiale di riferimento
Agli studenti verranno fornite le slides utilizzate durante le lezioni nelle due unità didattiche (tramite sito Ariel dei docenti sia per la Parte I che II). Gli studenti possono interloquire con il docente tramite e-mail, o preferenzialmente prendendo appuntamento per usufruire dell'orario di ricevimento settimanale.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Scritto: L'esame consiste in una prova scritta per entrambe le unità didattiche. La prova scritta prevede tre domande sul programma svolto nella prima unità didattica (inerente i vari metodi di sintesi delle nanoparticelle inorganiche, le tecniche di indagine impiegate per la caratterizzazione di oggetti nanoparticellari e applicazioni nell'ambito biomedico di tali nanoparticelle) e tre domande inerenti la seconda unità didattica (relative principalmente alle metodologie, ampiamente descritte durante il corso, da utilizzare per coniugare nanoparticelle o nanotubi a molecole organiche o biomolecole). I due voti in trentesimi, che devono risultare entrambi maggiori o al più uguale a 18/30, concorreranno al voto mediato finale. Per ogni anno accademico viene fissato un numero di date d'appello non inferiore a 7 nelle sessioni d'esame ordinarie.
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente/i
Ricevimento:
In qualsiasi momento previo appuntamento per mail.
Studio docente, stanza 1011 - Dipartimento di Chimica, Corpo C, ala nord, 1° piano - via Camillo Golgi, 19
Ricevimento:
Su appuntamento
stanza 1053, 1° piano lato B, corpo A edificio 5, Dipartimento di Chimica, Via Golgi 19