Scheda programma d'esame
NMR SPECTROSCOPY IN BIOMEDICINE AND FOOD CHEMISTRY
GLORIA UCCELLO BARRETTA
Academic year2020/21
CourseCHEMISTRY
Code209CC
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
SPETTROSCOPIA NMR IN BIOMEDICINA E NEL SETTORE AGROALIMENTARECHIM/06LEZIONI24
GLORIA UCCELLO BARRETTA unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completa il corso acquisirà le conoscenze di base necessarie per comprendere le applicazioni della spettroscopia a risonanza magnetica nucleare nei campi biomedico e agroalimentare. Acquisirà concetti ben consolidati in materia di risonanza magnetica per applicazioni cliniche, comprese le proprietà miscroscopiche che sono responsabili della MRI e sull'uso di gradienti di campo magnetico per la codifica di frequenza, la selezione di strato e la codifica di fase, nonché i concetti di contrasto e pesatura T1 , T2 e densità protonica. Lo studente acquisirà le basie per l'applicazione delle tecniche NMR allo studio dell'interazione tra farmaci e biomacromolecole, basato sui metodi di rilassamento e di diffusione. Per quanto riguarda le applicazioni di NMR nel campo agroalimentare, lo studente apprenderà i principi dell'NMR quantitativo, sulla base della selezione di parametri sperimentali adeguati e di standard interni o esterni, e ne troverà applicazione nell'analisi degli oli di oliva.

Knowledge

The student who successfully completes the course will acquire the basis knowledges which are needed to understand the applications of Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy in the biomedical and agroalimenmtary fields. He or she will acquire well consolidated concepts regarding Magnetic Resonance Imaging for clinical applications, including the miscroscopic properties which are responsible for MRI and the use of magneric field gradients for frequency encoding, slice selection and phase encoding as well as the concepts of contrast and T1, T2 and spin density weighting. The student will acquire the basis for the investigation of the interaction between drugs and biomacromolecules, based on relaxation and diffusion methods. Regarding the applications of NMR in the agroalimentary field, the student will learn the principles of quantitative NMR, based on the selection of suited experimental parameters and internal or external standard. 

Modalità di verifica delle conoscenze

Per l’accertamento delle conoscenze saranno organizzati dei momenti di discussione in aula

 

Assessment criteria of knowledge

The evaluation of the knowledges will be based on  classromm discussions

Capacità

Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di esporre in modo chiaro e con linguaggio scientificamente corretto i principi che stanno alla base dell'MRI e dei metodi NMR per lo studio dell'interazione tra principi attivi e biomacromolecole. Oltre a ciò sarà in grado di condurre in modo autonomo un'accurata determinazione quantitativa su matrici anche complesse, come quelle di prodotti naturali.

Skills

At the end of the course, the student will be able to express, clearly and with scientific rigour, the principles underlying MRI and  NMR methods for the study of interaction between active principles and biomacromolecules. In addition, he will be able to independently conduct an accurate NMR quantitative determination on complex matrices, such as those of natural products.

Modalità di verifica delle capacità

Tramite momenti di discussione appositamente ritagliati nei tempi disponibili e tramite le sessioni di laboratorio di NMR quantitativo

Assessment criteria of skills

Through on purpose organized discussion times  and through quantitative NMR lab sessions

Comportamenti

Lo studente acquisirà sensibilità a problematiche di ottimizzazione dei parametri strumentali per l'ottimizzazione delle immagini in MRI e per analisi quantitative di matrici complesse tramite NMR

Behaviors

The student will gain sensitivity to  problems of optimization of instrumental parameters for the acquisition of MRI images and for quantitative analyses of complex matrices through NMR

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante i momenti di discussione in aula e durante le sessioni di laboratorio strumentale

Assessment criteria of behaviors

During classroom discussion times and laboratory sessions

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

I principi della tecnica spettroscopica NMR di base

Prerequisites

Principles of Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy

Indicazioni metodologiche
  • il corso è costituito da lezioni frontali, discussioni in aula, sessioni di laboratorio di spettroscopia.
  • le lezioni frontali sono svolte con l'ausilio di diapositive
  • le esperienze di applicazione dell'NMR quantitativo all'analisi degli oli di oliva vengono effettuate in aula informatica, utilizzando i PC connessi con lo spettrometro di Risonanza Magnetica Nucleare
  • il docente fa uso di ricevimenti e della posta elettronica per comunicare con gli studenti

 

 

Teaching methods
  •  The course consists of lessons, classroom discussions  and spectroscopy laboratory sessions
  • PowerPoint presentations are used for the lessons
  • Computer of informatic classroom, which are connected to the NMR spectrometer, are employed for applications of quantitative NMR to the analysis of olive oil
  • The teacher uses e-mails and meetings by appointment to communicate with students

 

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Principi di MRI. Proprietà microscopiche responsabili dell'MRI. Gradienti di campo magnetico per codifica di frequenza, selezione dello strato e codifica di fase. Contrasto e agenti di contrasto. Metodi di rilassamento e di diffusione per lo studio dell'interazione tra principi attivi e biomacromolecole. Principi di NMR quantitativo e sue applicazioni all'analisi degli oli di oliva.

Syllabus

Principles of Nuclear Magnetic Resonance Imaging. Microscopic Property Responsible for MRI. Magnetic Field Gradients: Frequency Encoding, Slice Selection  and Phase Encoding Gradients. Contrast and Constrast Agents. Relaxation rates and traslational diffusion measurements for drug to protein binding investigations. Quantitative NMR principles and applications  to the analysis of olive oils.

Bibliografia e materiale didattico

Materiale di supporto fornito dal docente

Bibliography

Support material given by the teacher

Indicazioni per non frequentanti

La frequenza è fortemente consigliata per i contenuti assai specialistici del corso.

Non-attending students info

Attendance: strongly advised

Modalità d'esame
  • La prova orale consiste in un colloquio della durata media di 30minuti tra il candidato e il docente e include quesiti generali sui principi dell'MRI, sulle tecniche NMR per lo studio dell'interazione tra principi attivi e biomacromolecole e sui principi dell'NMR quantitativo.
  • il colloquio avrà esito positivo se lo studente dimostrerà di essere in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia scientifica corretta e se risponderà correttamente alle domante poste.
  • Il voto sarà espresso in trentesimi
Assessment methods
  • the oral examination is normally 30 minutes long
  • The oral exam includes general questions dealing with the principles of MRI, NMR techniques for the study of the interaction between biomacromolecules and active principles, and   the principles of quantitative NMR
  • In order to get a positive evaluation, the students should use an appropriate scientific language and answer to the majority of questions.
Updated: 30/11/2020 11:53