Biotecnologie nella diagnostica di laboratorio e fondamenti di statistica

A.A. 2020/2021
9
Crediti massimi
84
Ore totali
SSD
BIO/12 MED/01 MED/05 MED/36
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Acquisire conoscenze in merito alla organizzazione del laboratorio di diagnostica clinica e ai principi alla base delle tecniche diagnostiche avanzate.
Acquisire le conoscenze relative alla definizione di biomarcatore diagnostico , nonché le caratteristiche dei principali biomarcatori attualmente utilizzati nella diagnostica clinica a di diversa patologie umane e nella ricerca clinica e traslazionale
Acquisire le conoscenze relative ai principi di base delle principali tecniche diagnostiche non invasive (RX, TAC, Tecniche nucleari, Ecografia, MRI, Imaging ottico) e i biomarcatori misurabili mediante tali procedure.
Acquisire le conoscenze di base sulla relazione tra metodo scientifico e statistica con riferimento ai problemi della misura in biomedicina con i fondamenti della pianificazione degli esperimenti.
Acquisire i concetti di variabilità biologica e analitica
Acquisire i metodi di inferenza statistica nell'ambito dello studio dell'associazione.
Applicare i metodi di statistica descrittiva, regressione e analisi della varianza utilizzando il software R, con riferimento alle applicazioni in laboratorio e a dati nelle scienze omiche.
Acquisire l'approccio concettuale quantitativo al test diagnostico e alla valutazione dell'efficacia delle procedure di intervento in medicina.
Risultati apprendimento attesi
Conoscere i limiti e l'applicabilità delle diverse metodologie utilizzate nella diagnostica clinica avanzata. Saper scegliere tra metodologie diverse.
Saper applicare l'utilizzo di diversi biomarcatori e dei criteri diagnostici relativi alle diverse patologie umane .
Saper descrivere le potenzialità delle diverse tecniche e le possibili applicazioni in ambito clinico e preclinico/sperimentale.
Saper interpretare su base statistica i risultati delle diverse metodologie di diagnostica clinica. Saper utilizzare i metodi statistici di base per l'analisi dei dati nell'ambito della ricerca biomedica.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
METODI DIDATTICI
L'attività didattica del corso sarà erogata come insegnamento frontale e come apprendimento sincrono a distanza. La presenza in aula sarà possibile in turni nel rispetto delle norme anti-covid.
Le modalità e i criteri per partecipare alle lezioni in presenza, che prevedono una prenotazione con un'apposita app, saranno pubblicate sulla pagina Ariel dell'insegnamento e/o comunque dalla segreteria didattica del corso.
In caso di una nuova sospensione delle lezioni frontali, a tutti gli studenti verrà chiesto di passare all'apprendimento sincrono a distanza. Ogni ora della lezione sarà divisa in 45" di insegnamento formale seguita da 15" di discussione / interazione / tempo delle domande.
Tutte le lezioni saranno registrate e rese disponibili per gli studenti sulle piattaforme dedicate (ad es. Ariel, TEAMS, ecc.)
Le sessioni pratiche di laboratorio, pur nel rispetto del programma riportato, saranno erogate in modalità remoto ed
il materiale utile sarà disponibile, anche sotto forma di registrazione ove previsto dal docente, sulle piattaforme dedicate e rese disponibili dall'Ateneo.
Qualsia eventuale avviso relativo ad aggiornamenti o anche legato all'evoluzione della normativa imposta dal Covid-19 sarà pubblicato sul sito Ariel del corso di laurea e dei singoli corsi di insegnamento nonché comunicato dalla segreteria didattica.

MATERIALE DI RIFERIMENTO
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni. Quest'ultimo sarà reso disponibile sulle piattaforme dedicate (ad es. Ariel, TEAMS, ecc.)

MODALITA' DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO E CRITERI DI VALUTAZIONE
Se non diversamente specificato, gli esami saranno organizzati in aula e secondo le modalità di apprendimento riportate che non subiranno variazioni. Qualora lo studente non fosse in grado di raggiungere la sede degli esami per problemi relativi a COVID, potrebbero essere presi in considerazione altre modalità (questo vale solo per gli esami in programma fino al 31 dicembre - 2020).
Prerequisiti
Gli studenti devono avere assolto a tutti gli obblighi di propedeuticità indicati nel piano di studi: Biochimica e fondamenti di biochimica umana, Laboratorio di metodologie cellulari e molecolari, Patologia generale e immunologia.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in due prove scritte, entrambe obbligatorie e svolte lo stesso giorno.
La prima prova scritta, della durata di 1 ora, è costituita da 60 domande (30 per biochimica clinica e biologia molecolare clinica e 15 per patologia clinica e 15 di diagnostica per immagini, che comprendono:
1) quesiti a risposta multipla (70-80 %);
2) quesiti a breve risposta libera (30-20 %);
Ogni quesito consente di ottenere 0,5 punti. La prova scritta è superata se il punteggio totalizzato è uguale o superiore a 18.
La seconda prova scritta per la parte di statistica medica, della durata di 1 ora, è costituita da 30 domande (20 per statistica e valutazione dell'evidenza in medicina e 10 per la diagnostica per immagini, che comprendono:
1) quesiti a risposta aperta con l'analisi di problemi di carattere statistico (50-60 %);
2) quesiti a riposta multipla con breve spiegazione della scelta (40-50 %);
Ogni quesito consente di ottenere 1 punto. La prova scritta è superata se il punteggio totalizzato è uguale o superiore a 18.
Entrambe le prove mirano ad accertare che lo studente abbia conoscenze teoriche sulle principali metodologie di biochimica e diagnostica clinica e dei principi alla base delle tecniche diagnostiche avanzate, nonché le necessarie competenze statistiche di base per l'osservazione e la misura in presenza di incertezza sperimentale e la valutazione dell'evidenza scientifica dalle analisi dei dati nell'ambito della ricerca biomedica. Verranno considerati i seguenti parametri di valutazione: correttezza e completezza delle risposte, inoltre per la parte a risposta aperta verrà valutata la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza, la capacità di ragionamento critico e la competenza nell'impiego del lessico specialistico.
Il voto finale dell'esame, espresso in trentesimi, risulterà dalla media ponderata sui crediti erogati del punteggio ottenuto nella prima e nella seconda prova scritta approssimata per eccesso all'intero.
I risultati della prova saranno comunicati via e-mail, tramite servizio di verbalizzazione.
Modulo: Biotecnologie in diagnostica
Programma
Biochimica Clinica:
Definizione e scopi . Organizzazione del laboratorio di diagnostica clinica. Raccolta e conservazione dei campioni biologici.
Preparazione dei campioni;
Elettroforesi zonale capillare (CZE): principi ed applicazioni;
HPLC / nano HPLC: principi ed applicazioni;
Tecniche di coating delle superfici per applicazioni in CZE ed ELISA;
ELISA: principi ed applicazioni;
Proteomica e metabolomica: principi;
Spettrometria di massa: principi;
Spettrometria di massa: applicazioni.

Patologia Clinica:
Definizione di biomarker e sue caratteristiche;
Metallo proteinasi come biomarcatori di patologie osse;
Metallo proteinasi come biomarcatori di patologie cardiovascolari;
Chemochine come biomarcatori di patologia;
Biomarcatori tumorali;
Introduzione all'osteoimmunologia e biomarcatori osteoimmunologia;
Biomarcatori di infezione protesica.
Metodi didattici
I docenti utilizzeranno: a) Lezioni frontali (4 CFU); b): attività sperimentale individuale e/o in piccoli gruppi in laboratorio disciplinare (1 CFU).
I docenti utilizzeranno la piattaforma Ariel per fornire il materiale didattico che consiste in: a) copia delle presentazioni utilizzate nelle lezioni frontali; b) dispense con la spiegazione delle procedure sperimentali da affrontare nell'attività di laboratorio.
La frequenza alle lezioni frontali e all'attività di laboratorio disciplinare è obbligatoria.
Materiale di riferimento
Biochimica Clinica:
Tietz: Fondamenti di Biochimica clinica
Patologia Clinica:
eventuale approfondimento con reviews e articoli forniti a lezione e citati nelle lezioni
Modulo: Statistica nella sperimentazione biomedica
Programma
Diagnostica per immagini:
Concetto di biomarcatore: definizione e classificazione di biomarcatori, metodi di rilevazione;
Tecniche non-invasive studi anatomici e funzionali: differenza tra struttura e funzione, vantaggi e svantaggi, possibili combinazioni;
Principi e applicazioni delle tecniche che utilizzano Raggi X: principi fisici, biomarcatori visualizzabili, strumentazione disponibile, applicazioni;
Principi e applicazioni di Ecografia: principi fisici, Effetto Doppler, biomarcatori visualizzabili, strumentazione disponibile, applicazioni;
Principi e applicazioni delle tecniche di imaging nucleare: Principi fisici della radioattività, decadimenti radioattivi, prodotti dei decadimenti, strumentazione disponibile, utilizzi in diagnostica e terapia;
Principi e applicazioni dell'Imaging con Risonanza Magnetica: principi fisici della tecnica, strumentazione disponibil, possibili applicazioni;
Principi e applicazioni dell'imging ottico: Concetto di Bioluminescenza e fluorescenza, strumentazione disponibile, applicazioni in ambito preclinico;
Cenni di Imaging molecolare e cellulare: concetto di tracciante, geni reporter per imaging non-invasivo, marcature cellulari.

Fondamenti di Statistica:
Statistica e Metodo Scientifico;
Il problema della misura: variabili e scale;
Sintesi dei dati: indici di posizione e variabilità (statistica descrittiva);
Misure : errori di misura (Accuratezza e Precisione.);
Variabilità biologica ed analitica;
Misure e modelli statistici (campionamento statistico);
La statistica come metodo di misura: stima (Inferenza statistica 1);
Intervalli di confidenza;
Verifica di ipotesi su base statistica (Inferenza statistica 2) ;
Associazione e dipendenza (il modello statistico lineare);
Calibrazione di metodi di misura e Regressione;
Piano sperimentale ed Analisi della Varianza;
Concordanza tra metodi di misura;
Il test diagnostico 1: sensibilità, specificità e ROC;
Il test diagnostico 2: valori predittivi e rapporti di verosimiglianza diagnostici;
Epidemiologia Clinica: valutazione dell'efficacia di una procedura diagnostica o terapeutica;
Bioprofili da analisi genomiche.
Metodi didattici
I docenti utilizzeranno lezioni frontali e attività di esercitazione pratica (4 CFU).
I docenti utilizzeranno la piattaforma Ariel per fornire il materiale didattico che consiste in: a) copia delle presentazioni utilizzate nelle lezioni frontali; b) materiale bibliografico integrativo e codice di programmazione per le analisi statistiche.
La frequenza alle lezioni frontali e alle attività di esercitazione è obbligatoria.
Materiale di riferimento
Eventuale approfondimento con reviews e articoli forniti a lezione e citati nelle lezioni.
Moduli o unità didattiche
Modulo: Biotecnologie in diagnostica
BIO/12 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA - CFU: 0
MED/05 - PATOLOGIA CLINICA - CFU: 0
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 32 ore

Modulo: Statistica nella sperimentazione biomedica
MED/01 - STATISTICA MEDICA - CFU: 0
MED/36 - DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA - CFU: 0
Esercitazioni: 8 ore
Lezioni: 28 ore

Docente/i
Ricevimento:
Lunedì dalle 10 alle 13
LITA
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail