Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Farmaceutiche

Corso NanoTecnologie

(ultima modifica: 8 Gennaio 2017)

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Corso di NanoTecnologie, Anno Accademico 2016/2017

Ricevimento degli studenti: si riceve previo appuntamento telefonico o per email.

Per la partecipazione alla dimostrazione di AFM, seguite le istruzioni ed il calendario nella tabella, al fondo di questa pagina: link doodle http://doodle.com/poll/49g2ub66ec3tamt9

Programma e materiali didattici

 

Unità didattica Descrizione e materiali obbligatori Materiali didattici integrativi
Introduzione alle nanotecnologie e self-assembly Presentazione del corso. Cosa sono le nanotecnologie (e a cosa servono e serviranno: costruzioni e studi di proprietà sulla nanoscala). Esempi e temi generali sulle biotecnologie (concetto di scala, approcci top-down e bottom-up, nanocostruzioni, nanomanipolazioni; strumenti per operare sulla nanoscala; lo stato attuale delle nanotecnologie, miti illusioni e paure sulle nanotecnologie, etc.); glossario dei termini di uso più comune. Introduzione alle NanoBiotecnologie. Cosa sono le nanobiotecnologie. Studi di singole molecole. La nanomedicina.
  • "There is plenty of room at the bottom" di Richard Feynmann, 1959 (PDF, 150 kB).
  • Un articolo del National Geographic Magazine sulle nanotecnologie(PDF, 5MB).
  • Un opuscolo sulle nanotech della Comunità Europea (PDF, 3.7 MB)
  • la parte introduttiva della tesi di laurea di un mio studente: non è programma del corso ma può rappresentare una uile formulazione discorsiva di parte degli argomenti trattati ed aiutare nello studio (PDF)
Alcune note sulle pubblicazioni scientifiche e la ricerca bibliografica

Alcune note sulla ricerca bibliografica e sul processo della pubblicazione degli articili scientifici (PDF).

Un articolo di George Whitesides su come si organizzano e si scrivono gli articoli scientifici (PDF)

 
La struttura e le proprietà degli acidi nucleici nella nanoscala e gli Aptameri
  • Diapositive di 'revival' della struttura degli acidi nucleici (PDF)
  • Le dipositive sugli aptameri esposte a lezione (PDF).
  • Un articolo (Nutiu e Li) su un metodo di selezione degli aptameri (per signaling aptamers)(PDF)
  • Aptameri su wikipedia (Eng | Ita)
  • scaricate da quìi PDB di A-DNA B-DNA Z-DNA da aprire con RasMolChime, o analoghi programmi di molecular modeling); la Holliday junction (PDB), la tripla elica (Hoogsteen), la G tetraplex (PDB); Una serie di file in formato PDB con strutture di DNA (zip, 0.3 MB, le sequenze nel nome del file, DDD è il dodecamero di Dickerson e Drew);
Alcune tecniche di indagine nanobiotecnologiche o sistemi di nanosensing Introduzione ad alcune tecniche microscopiche che permettono analisi sulla scala dei nanometri e lo studio o la manipolazione di molecole singole:

- tecniche microscopiche nella nanoscala. Microscopie a sonda: le diapositive mostrate a lezione (ora corrette: PDF con animazioni - in alcuni browser potrebbero non animarsi: sono state verificate su Firefox e Acrobat per PC).

- Microscopia elettronica Le diapositive mostrate a lezione (PDF).

Le tecniche di microscopia ottica e tecniche correlate (PDF delle diapositive con animazioni - in alcuni browser potrebbero non animarsi: sono state verificate su Firefox e Acrobat per PC).

- un articolo che caratterizza la dinamica di singole molecole della giunzione di Holliday (PDF)

- un articolo che caratterizza la dinamica di singole proteine del capside dell'HIV (PDF, PDF Mat Supp)

- i nanopori: le diapositive mostrate a lezione (PDF).

- un articolo del gruppo di Cees Dekker sulla traslocazione del DNA attraverso nanopori ottenuti su grafene (PDF)(PDF Supp Info)

- la nobel lecture 2014 in chimica (you tube). Trovate la trascrizione e le slide sul portale dei premi Nobel

 

- un articolo che mostra la possibilità di misurare la vitalità di microrganismi studiando le vibrazioni di sonde AFM (Kasas et al. PDF).

Il folding proteico studiato con tecniche di singola molecola Lezione organizzata in collaborazione con il dott. Andrea Raspadori. (PDF delle diapositive)  
Nanostrutture a base di acidi nucleici
  • Programmare l'autoassemblaggio degli acidi nucleici; stability vs specificity; La giunzione di Holliday e la J1; Ligazione informatica o reale per ottenere parallelogrammi; geometria della giunzione; strutture ripetutean ( DX, etc.); polimeri di parallelogrammi a topologia lineare; altri esempi di strutture basate sugli acidi nucleici (Turberfield etc.); strutture ibride di DNA e proteine (Niemeyer); DNA e nanosfere (Mirkin); Strutture a DNA per posizionare altri nano-oggetti (proteine, nanosfere). Il concetto di motore o macchina molecolare; motori che sfruttano variazioni conformazionali degli acidi nucleici (B->Z, tetraplex, i-motif, triplex); pinzette a DNA ed il concetto di ibridizzazione competitiva (Yurke); motori a DNA semoventi e autonomi.
  • Le diapositive mostrate a lezione (PDF)
  • L'articolo di Lee et al. sull'internalizzazione di tetraedri di DNA nelle cellule (PDF): proposto come lettura aggiuntiva/facoltativa.

 

Materiale aggiuntivo/facoltativo:

Dimostrazione di AFM (60 min circa/gruppo incluso il tempo a disposizione per domande di chiarimento sul corso)

per piccoli gruppi (max 8 persone), una dimostrazione pratica della strumentazione AFM.

date proposte: 18 e 19/01/2017

Il laboratorio non è obbligatorio (ma è consigliato)

ISCRIZIONE OBBLIGATORIA SU http://doodle.com/poll/49g2ub66ec3tamt9

Luogo dell'esercitazione: Laboratorio di nanobioscienze, Via S. Giacomo, 11. Si entra dall'interno del cortile. suonate presso il laboratorio di biochimica, o chiamate il 9-4388 al citofono per accedere. La puntualità è gradita (in questo caso non si osserva il quarto d'ora accademico).