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ELECTRON MICROSCOPY IN BIOLOGY 
LETIZIA MODEO
Academic year2023/24
CourseMOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
Code435EE
Credits3
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
TECNICHE DI MICROSCOPIA ELETTRONICA IN BIOLOGIABIO/05LEZIONI32
LETIZIA MODEO unimap
FRANCO VERNI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Obiettivo formativo del corso è la conoscenza teorico-pratica di strumenti e metodologie della microscopia elettronica applicata alla biologia.

 

 

Knowledge

The training objective of the course is the theoretical and practical knowledge concerning instruments and methods of Electron Microscopy (EM) applied to Biology.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica finale delle conoscenze acquisite avverrà mediante un esame orale, ma durante le lezioni sarà favorita la discussione informale tesa allo stesso scopo. 

Assessment criteria of knowledge

Knowledge assessment will be performed during lessons by means of informal discussion and then by means of a final examination interview.

Capacità

Al termine del corso lo studente saprà riconoscere le tipologie principali di microscopi elettronici, distinguere fra differenti tipologie di preparati per la microscopia elettronica, conoscerà e saprà mettere in atto almeno i principali step delle principali procedure di allestimento di preparati per la microscopia elettronica.

Skills

Gained skills will be the ability to recognize the main types of electron microscopes, to distinguish between different types of preparations for EM, to know (and be able to perform) the basic steps of the main procedures used to obtain samples for EM.

Modalità di verifica delle capacità

La verifica delle capacità acquisite avverà tramite discussione informale durante le lezioni.

Assessment criteria of skills

Assessment of skills can be performed during lessons by means of informal discussion.

Comportamenti

Al termine del corso sarà stata acquisita dallo studente la conoscenza necessaria per attuare comportamenti corretti 1. durante l'applicazione dei protocolli per la microscopia elettronica riguardo alle sostanze chimiche utilizzate (con particolare riguardo alle corrette modalità di utilizzo e  smaltimento), ai trattamenti a cui vengono sottoposti i campioni e ai macchinari dedicati alle preparazioni, e 2. per l'utilizzo dei microscopi elettronici, che sono strumentazioni complesse e delicate. Inoltre, saranno state acquisite accuratezza e precisione necessarie sia per la fase di progettazione dei protocolli di processamento di campioni per SEM e TEM, sia per la fase di attuazione dei protocolli stessi.

Behaviors

At the end of the course, the student will have acquired the necessary awareness to implement correct behaviors 1. during the application of the protocols for electron microscopy regarding the chemicals (with a particular focus on their proper use and waste disposal) and the treatments, and the instruments dedicated to the preparations used; and 2. for the use of the electron microscopes, which are complex and delicate instruments. In addition, the accuracy and precision required for the design of the sample processing protocols for SEM and TEM, as well as for the implementation of the protocols, will be achieved.

Modalità di verifica dei comportamenti

La verifica dei comportamenti acquisiti potrà essere effettuata durante le lezioni tramite discussione informale.

Assessment criteria of behaviors

The assessment of behaviors can be performed during lessons by means of informal discussion.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Non è richiesta alcuna conoscenza specifica pregressa eccetto quella di base sul funzionamento dei microscopi ottici.

Lo studente è invitato a verificare l'esistenza di eventuali propedeuticità consultando il Regolamento del Corso di studi relativo al proprio anno di immatricolazione. Un esame sostenuto in violazione delle regole di propedeuticità è nullo (Regolamento didattico d’Ateneo, art. 24, comma 3).

 

Prerequisites

No special previous knowledge/skill/behavior is required except for basic knowledge of how optical microscopes work.

The student is invited to check the existence of any prerequisites by consulting the Regulations of the Course of Studies related to their matriculation year. An examination taken in violation of the rules of prerequisites is void (University Teaching Regulations, art. 24, paragraph 3).

Indicazioni metodologiche

Per le lezioni verranno utilizzate diapositive/filmati (presentazioni ppt).

L'attività di laboratorio sarà svolta dagli studenti singolarmente o in piccoli gruppi e mirerà all'acquisizione della capacità di progettare e eseguire preparazioni per la microscopia elettronica fra quelle oggetto delle lezioni.

Gli argomenti dei laboratori faranno parte integrante degli argomenti di esame.

Potrebbe essere previsto il supporto da parte di personale tecnico e/o dottorandi/ricercatori postdoc sia per lo svolgimento delle lezioni sia per le attività di laboratorio e per l'esame dei preparati ai microscopi elettronici; tutte le attività saranno condotte dai docenti.

Potrebbe essere previsto anche l'uso della lingua inglese per lezioni o attività di laboratorio.

I docenti saranno a disposizione degli studenti per eventuali richieste di chiarimento sia a lezione, sia tramite e-mail, sia in ricevimenti appositi su appuntamento.

Teaching methods

For the lessons, slides/movies (ppt presentations) will be used. 

The laboratory activity will be carried out by the students individually or in small groups, with the aim to gain the ability to actively design and perform protocols for EM among those covered by the lessons.

The topics of the laboratory practicals are an integral part of the exam topics. 

Technical support by expert technicians and Ph.D./postDoc students both for lessons and lab activities could be offered; all the activities will be conducted by the teachers.

Lessons and lab activities are in Italian, but, on special occasions, they might be performed in English.

Teachers will be available to students for any clarification requests in class or by e-mail, or in special receptions by appointment.

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Generalità sulla microscopia elettronica
  • Metodi di preparazione di campioni per il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) attraverso step di fissazione ed inclusione in resina
  • TEM : comportamento degli elettroni nei campi magnetici; formazione dell'immagine sullo schermo fluorescente
  • Metodi di preparazione di campioni per la visione al microscopio elettronico a scansione (SEM)
  • Principi di enzimo-citochimica applicata al TEM e di immunoelettromicroscopia 
  • Tecniche di microscopia elettronica a scansione
  • Preparazione resine e tamponi per la microscopia elettronica
  • SEM: funzionamento del Critical Point Drying apparatus e del metallizzatore
  • TEM: preparazione di sezioni ultrafini all’ultramicrotomo equipaggiato con lama di diamante

 

Syllabus
  • Electron microscopy (EM): generalities
  • Transmission Electron Microscopy (TEM): sample preparation through fixation and embedding in resins
  • TEM: electron behavior within magnetic fields; image formation 
  • Scanning Electron Microscopy (SEM): sample preparation
  • Enzyme-cytochemistry techniques applied to TEM and immunoelectron microscopy
  • SEM techniques
  • Embedding media and buffers for EM
  • SEM: Critical Point Drying (CPD) apparatus and sputter coating device
  • TEM: cutting of ultrathin sections by means of ultramicrotome equipped with diamond knife
Bibliografia e materiale didattico

Non è previsto un libro di testo unico di riferimento. Per le lezioni verranno utilizzati diapositive/filmati (presentazioni ppt) e saranno forniti articoli da apposite riviste scientifiche, anche per approfondire alcuni argomenti. Tutto questo materiale può essere utilizzato per lo studio.

Bibliography

A specific textbook is not recommended; slides/movies used for lessons (ppt presentations) will be used as the main reference, and papers from scientific journals will be provided, also to deepen selected topics.

Indicazioni per non frequentanti

Non sussistono variazioni per gli studenti non frequentanti in merito a programma, modalità di svolgimento dell'esame, testi di riferimento e altro materiale bibliografico indicato per lo studio degli argomenti.

Prendere comunque contatto con il docente prima di presentarsi all'esame.

 

 

Non-attending students info

There are no variations for non-attending students concerning the exam program, the modality of the exam interview, the textbook, and other bibliographical material proposed for the study of the exam topics.

All students, especially non-attending students, are requested to contact the teacher before sitting the exam.

Modalità d'esame

Esame orale consistente in domande inerenti a tutti gli argomenti del programma. Per presentarsi all'esame è raccomandata la frequenza alle attività di laboratorio che saranno proposte in quanto esse fanno parte integrante del programma oggetto del colloquio di esame.

La prova sarà superata se il candidato risponderà correttamente almeno al 75% delle domande proposte e mostrerà di essere in grado di esprimersi in modo chiaro e usando la terminologia corretta.

 

Assessment methods

Oral exam consisting of questions concerning all the topics included in the program. Students are warmly encouraged to attend lab activities to sit the exam, as they are an integral part of the program and of the examination interview.

The candidates will succeed if they will respond correctly at least to 75% of the proposed questions and upon showing the ability to express themselves clearly and using the correct terminology. 

 

Note

Si prega di contattare via e-mail il docente (letizia.modeo@unipi.it) al momento dell'iscrizione al corso.

La commissione d’esame è così composta:


Presidente: Dr.ssa Letizia Modeo
Due membri: Prof. Franco Verni, Dr. Michele Melai

Presidente supplente: Prof. Franco Verni
Due membri supplenti: Dr.ssa Valentina Serra, Prof. Claudia Vannini

Tutti gli studenti interessati a sostenere l'esame sono pregati di mettersi in contatto con il docente via email prima di presentarsi all'esame.

Notes

Please email the teacher (letizia.modeo@unipi.it) when registering for the course.

The Examination committee shall consist of:


President: Dr Letizia Modeo
Members: Prof. Franco Verni, Dr. Michele Melai

Alternate President: Prof. Franco Verni
Alternate members: Dr. Valentina Serra, Prof. Claudia Vannini

All students are kindly requested to email the teacher before sitting the exam.

Updated: 28/12/2023 13:50