Nanoparticelle e vettori virali
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
L'insegnamento fornisce allo studente conoscenze relative alle strategie più innovative volte alla progettazione e sviluppo di farmaci biotecnologici per la terapia di patologie congenite o acquisite nelle quali sia possibile intervenire con approccio biotecnologico.
In particolare, verranno fornite conoscenze specifiche sull'impiego e produzione di vettori virali per terapia genica e vaccini; tecniche di progettazione, funzionalizzazione e caratterizzazione di nanoparticelle; concetti ed esempi di applicazioni di biosensoristica.
In particolare, verranno fornite conoscenze specifiche sull'impiego e produzione di vettori virali per terapia genica e vaccini; tecniche di progettazione, funzionalizzazione e caratterizzazione di nanoparticelle; concetti ed esempi di applicazioni di biosensoristica.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrebbe essere in grado di:
· descrivere le caratteristiche dei diversi vettori virali presentati durante l'insegnamento;
· valutare il tipo di vettore virale più adatto per una determinata classe di patologie;
· analizzare vantaggi e svantaggi dei diversi vettori virali discussi durante l'insegnamento;
· confrontare le diverse tipologie di nanoparticelle inorganiche ed organiche in base alle loro proprietà fisico-chimiche e in funzione della scala;
· specificare le tecniche di caratterizzazione di nanoparticelle e valutarne ambiti e limitazioni di utilizzo;
· descrivere il funzionamento delle principali tecniche biosensoristiche basate su nanoparticelle;
· descrivere la progettazione di nanoparticelle per il delivery di principi attivi biotecnologici;
· descrivere le metodiche e le tecniche di decorazione delle nanoparticelle;
· analizzare le metodiche di sintesi e di funzionalizzazione di nanoparticelle.
· descrivere le caratteristiche dei diversi vettori virali presentati durante l'insegnamento;
· valutare il tipo di vettore virale più adatto per una determinata classe di patologie;
· analizzare vantaggi e svantaggi dei diversi vettori virali discussi durante l'insegnamento;
· confrontare le diverse tipologie di nanoparticelle inorganiche ed organiche in base alle loro proprietà fisico-chimiche e in funzione della scala;
· specificare le tecniche di caratterizzazione di nanoparticelle e valutarne ambiti e limitazioni di utilizzo;
· descrivere il funzionamento delle principali tecniche biosensoristiche basate su nanoparticelle;
· descrivere la progettazione di nanoparticelle per il delivery di principi attivi biotecnologici;
· descrivere le metodiche e le tecniche di decorazione delle nanoparticelle;
· analizzare le metodiche di sintesi e di funzionalizzazione di nanoparticelle.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
1_Prof. Lara Manganaro
Programma unità didattica: Vettori Virali
Questa unità didattica fornisce un'esplorazione approfondita delle tecniche di trasferimento genico virale e di terapia genica. I temi principali includono:
Strategie di Replicazione Virale ed Espressione Genica: Studio completo delle metodologie di terapia genica in vivo ed ex vivo.
Caratteristiche e Applicazioni dei Vettori: Esame dettagliato dei vettori retrovirali, lentivirali, adenovirali e del virus adeno-associato (AAV), evidenziando le loro caratteristiche uniche e i loro usi.
Risposta Immunitaria Innata: Analisi della risposta immunitaria innata del corpo ai vettori virali.
Applicazioni Avanzate: Copertura dell'uso dei vettori virali nell'editing genetico, vaccini genetici e virus oncolitici.
2_Prof. Tommaso Pietro Fraccia
Programma unità didattica: Fisica delle nanoparticelle
Tecniche per la caratterizzazione alla nanoscala: microscopia ottica oltre il limite di risoluzione, microscopio a forza atomica (AFM), microscopia elettronica (TEM, SEM), dynamic light scattering (DLS), scattering di radiazione (neutroni, raggi x).
Nanoparticelle inorganiche (metalliche, magnetiche, semiconduttori, quantum dots) proprietà fisiche in funzione della scala, applicazioni per imaging, biosensoristica e ipertermia.
Principi fisici per la descrizione del comportamento di fase collettivo di sistemi polimerici (separazioni di fase, coacervazione complessa), dell'autoassemblaggio di molecole e macromolecole biologiche (lipidi, acidi nucleici e peptidi), e di biomateriali nanostrutturati (DNA nanotechnology). Esempi di applicazione per la realizzazione di nanoparticelle organiche per il trasporto e/o il rilascio controllato di farmaci: liposomi, nanoparticelle polimeriche, micelle polimeriche, polimerosomi, dendrimeri, complessi polimero/lipide - acidi nucleici.
Cenni di microfluidica e biosensoristica.
3_Prof. Sergio Romeo
Programma unità didattica: Chimica Farmaceutica delle nanoparticelle
Il programma dell'unità didattica si divide in tre parti, il focus principale è lo studio approfondito di nanoparticelle in uso terapeutico ed in sviluppo:
1. Introduzione: proprietà e classificazione delle nanoparticelle. Nanoparticelle a base lipidica: carriers nanolipidici, nanoparticelle lipidiche e lipidiche solide. Nanoparticelle a base polimerica: polimeri di sintesi, polisaccaridi, dendrimeri, proteine, peptidi, DNA. Nanoparticelle inorganiche: oro, composti magnetici, punti quantici, nanotubi di carbonio, silice
2. Preparazione e funzionalizzazione di nanoparticelle: self-assembly, reazioni di coniugazione, biofunzionalizzazione
3. Studio attraverso esempi da letteratura di nanoparticelle in uso terapeutico ed in sviluppo: sistemi teranostici, sistemi per il delivery di siRNA, mRNA e DNA, terapie enzima-profarmaco, targeting del sistema nervoso centrale, biosensori
Programma unità didattica: Vettori Virali
Questa unità didattica fornisce un'esplorazione approfondita delle tecniche di trasferimento genico virale e di terapia genica. I temi principali includono:
Strategie di Replicazione Virale ed Espressione Genica: Studio completo delle metodologie di terapia genica in vivo ed ex vivo.
Caratteristiche e Applicazioni dei Vettori: Esame dettagliato dei vettori retrovirali, lentivirali, adenovirali e del virus adeno-associato (AAV), evidenziando le loro caratteristiche uniche e i loro usi.
Risposta Immunitaria Innata: Analisi della risposta immunitaria innata del corpo ai vettori virali.
Applicazioni Avanzate: Copertura dell'uso dei vettori virali nell'editing genetico, vaccini genetici e virus oncolitici.
2_Prof. Tommaso Pietro Fraccia
Programma unità didattica: Fisica delle nanoparticelle
Tecniche per la caratterizzazione alla nanoscala: microscopia ottica oltre il limite di risoluzione, microscopio a forza atomica (AFM), microscopia elettronica (TEM, SEM), dynamic light scattering (DLS), scattering di radiazione (neutroni, raggi x).
Nanoparticelle inorganiche (metalliche, magnetiche, semiconduttori, quantum dots) proprietà fisiche in funzione della scala, applicazioni per imaging, biosensoristica e ipertermia.
Principi fisici per la descrizione del comportamento di fase collettivo di sistemi polimerici (separazioni di fase, coacervazione complessa), dell'autoassemblaggio di molecole e macromolecole biologiche (lipidi, acidi nucleici e peptidi), e di biomateriali nanostrutturati (DNA nanotechnology). Esempi di applicazione per la realizzazione di nanoparticelle organiche per il trasporto e/o il rilascio controllato di farmaci: liposomi, nanoparticelle polimeriche, micelle polimeriche, polimerosomi, dendrimeri, complessi polimero/lipide - acidi nucleici.
Cenni di microfluidica e biosensoristica.
3_Prof. Sergio Romeo
Programma unità didattica: Chimica Farmaceutica delle nanoparticelle
Il programma dell'unità didattica si divide in tre parti, il focus principale è lo studio approfondito di nanoparticelle in uso terapeutico ed in sviluppo:
1. Introduzione: proprietà e classificazione delle nanoparticelle. Nanoparticelle a base lipidica: carriers nanolipidici, nanoparticelle lipidiche e lipidiche solide. Nanoparticelle a base polimerica: polimeri di sintesi, polisaccaridi, dendrimeri, proteine, peptidi, DNA. Nanoparticelle inorganiche: oro, composti magnetici, punti quantici, nanotubi di carbonio, silice
2. Preparazione e funzionalizzazione di nanoparticelle: self-assembly, reazioni di coniugazione, biofunzionalizzazione
3. Studio attraverso esempi da letteratura di nanoparticelle in uso terapeutico ed in sviluppo: sistemi teranostici, sistemi per il delivery di siRNA, mRNA e DNA, terapie enzima-profarmaco, targeting del sistema nervoso centrale, biosensori
Prerequisiti
Sono richieste nozioni basilari di biologia generale, chimica farmaceutica, chimica organica applicata alle macromolecole e fisica generale.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
Materiale di riferimento
Giacca M. "Gene Therapy"
Springer, 2010
ISBN 978-88-470-1643-9
Bionanotechnology : Concepts and Applications
Fruk, Ljiljana, Kerbs, Antonina
Cambridge University Press, 2021
ISBN : 9781108609623
Risorsa disponibile online https://www.sba.unimi.it/
Characterisation methods in solid state and materials science
Morrison, Kelly
IOP Publishing
2019
ISBN : 9780750313834
Disponibile online su www.sba.unimi.it
Materiale didattico e bibliografia saranno forniti dagli insegnanti e saranno disponibili sul sito Teams della classe.
Giacca M. "Gene Therapy"
Springer, 2010
ISBN 978-88-470-1643-9
Bionanotechnology : Concepts and Applications
Fruk, Ljiljana, Kerbs, Antonina
Cambridge University Press, 2021
ISBN : 9781108609623
Risorsa disponibile online https://www.sba.unimi.it/
Characterisation methods in solid state and materials science
Morrison, Kelly
IOP Publishing
2019
ISBN : 9780750313834
Disponibile online su www.sba.unimi.it
Materiale didattico e bibliografia saranno forniti dagli insegnanti e saranno disponibili sul sito Teams della classe.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in 3 prove una per ogni unità didattica. Unità vettori virali (3 CFU): prova scritta "multiple choice" con una domanda aperta. Unità didattica fisica (2 CFU): prova orale. Unità didattica chimica (2 CFU): prova orale.
Lo studente dovrà dimostrare padronanza e capacità di esposizione delle conoscenze apprese e capacità di ragionamento nell'integrare gli argomenti trattati a lezione.
Il voto finale (in trentesimi) sarà calcolato come media pesata (sulla base dei CFU) della votazione ottenuta nelle single unità didattiche.
Lo studente dovrà dimostrare padronanza e capacità di esposizione delle conoscenze apprese e capacità di ragionamento nell'integrare gli argomenti trattati a lezione.
Il voto finale (in trentesimi) sarà calcolato come media pesata (sulla base dei CFU) della votazione ottenuta nelle single unità didattiche.
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 3
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 2
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 2
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 2
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 2
Lezioni: 56 ore
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
INGM, via Francesco Sforza 35 o DiSFeB, via Balzaretti 9, Milano
Ricevimento:
Lunedì 10:30-12:30 previo appuntamento via email
Via Mangiagalli 25, secondo piano, ufficio 2062