Tecniche microscopiche avanzate e nanotecnologie

A.A. 2015/2016
Insegnamento per
6
Crediti massimi
55
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso vuole fornire agli studenti una introduzione a diverse metodologie di rilevanza biotecnologica che richiedono una particolare conoscenza delle basi fisiche e informatiche e dei principi tecnologici su cui sono fondate.
Il corso pertanto propone un percorso che, partendo dall'introduzione di alcuni concetti scientifici e tecnologici fondamentali, presenta il funzionamento e gli scopi di svariate tecnologie di grande rilevanza.
Gli argomenti trattati nel Corso sono suddivisi in tre principali capitoli

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Didattica formalee: 40 ore
Didattica non formale: 15 ore
Programma
MICROSCOPIA OTTICA AVANZATA:
Introduzione alla risoluzione dei microscopi ottici.
Effetti della risoluzione finita sulle immagini.
Introduzione alla microscopia confocale.
Utilizzo di processi ottici che superano le limitazioni in risoluzione delle immagini lineari. Tra essi: microscopia non-lineare, STED, TIRF, PALM, SNOM.

NANOTECNOLOGIE:
Introduzione alle nanotecnologie
Nanoparticelle: quantum dots, nanomag, nanoparticelle metalliche. Concetti generali, stabilità, bioconiugazione. Laser tweezers per micromanipolazione.
Microfluidica: miniaturizzazione di apparati (Lab-on-a-chip technologies), tecnologie microfluidiche a flusso e a gocce. Diffusione e miscelazione. Esempi notevoli di applicazione.
Micromeccanica.
Atomic Force Microscopy
Biosensori label-free a base ottica per la rivelazione di molecole non marcate e interazioni tra molecole non marcate. Introduzione ai metodi SPR e ai metodi con ottica guidata.

ANALISI QUANTITATIVA DELLE IMMAGINI:
Introduzione ai fondamenti di computer grafica utili per comprendere i parametri legati al valore informativo delle immagini con esempi tratti da immagini da microscopie, da gel elettroforesi, da diagnostica medica.
Caratteristiche di colore: spettro, Gamut, coordinate cromatiche, gamma del monitor, RGB, CMYK
Formati di file grafici (es. BMP, TIF, GIF, JPG)
Compressione lossless e lossy
Formati di stack spaziali (immagini 3D) e temporali (video). Formati video.
Volumi e Rendering di superfici. Tomografia di volumi.
Introduzione a ImageJ come strumento informatico di base per:
- estrarre informazioni quantitative da un'immagine (quantificazione delle bande di un gel, conteggi, definizioni dei bordi di un'immagine)
- manipolare le immagini secondo filtri puntuali, locali o globali
- codificare immagini con falsi colori (es. fluorescenza)
Prerequisiti e modalità di esame
La prova d'esame è scritta.
Verranno proposte tre domande aperte indicate all'interno di una rosa di domande che sarà a disposizione degli studenti nel sito del corso.
Materiale didattico e bibliografia
Sul sito del corso si trovano i file delle slides utilizzate a lezione e una scelta di articoli di rassegna sugli argomenti trattati tratti da importanti riviste internazionali. La parte di esercitazione pratica utilizza il software ImageJ che è disponibile online senza bisogno di licenze.
Periodo
Primo trimestre
Periodo
Primo trimestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento