Nanoparticelle: chimica ed applicazioni

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.