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MICROORGANISMS AND BIOSENSORS
NOEMI VIOLETA POMA SAJAMA
Academic year2023/24
CourseMOLECULAR BIOTECHNOLOGY
Code554EE
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MICRORGANISMI E BIOSENSORISTICABIO/19LEZIONI24
NOEMI VIOLETA POMA SAJAMA unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso fornisce allo studente le conoscenze sulle diverse tipologie di biosensori, i loro principi di funzionamento, gli elementi di bioriconoscimento, e le loro applicazioni con principale enfasi nella rilevazione di microorganismi.

Knowledge

The course supplies the student the knowledge about the main sensor types, the working principle, the biorecognition elements,  and their different applications with particular focus on the detection of microorganisms.

Modalità di verifica delle conoscenze

Per l'accertamento delle conoscenze verrà svolto un colloquio individuale riguardatene gli argomenti trattati durante il corso. In aggiunta, lo studente verrà valutato per la sua capacità critica di discutere, un articolo selezionato dalla letteratura, con linguaggio scientifico appropriato.

Assessment criteria of knowledge

The acquired knowledge will be evaluated with an oral exam regarding the topics of the course. In addition, the student will be evaluated by her/his ability to discuss with an appropriate scientific language an article chosen from the literature .

Capacità

Lo studente al termine del corso sarà in grado di discutere criticamente i contenuti di articoli scientifici relativi ai biosensori, e di selezionare gli elementi di bioriconoscimento e le tecniche di trasduzione appropriati per una specifica applicazione.

Skills

At the end of the course the student will be able to discuss critically the contents of literature relevant to biosensors, and to select the most suited biorecognition elements and transduction systems for a specific purpose.

Modalità di verifica delle capacità

Lo studente dovrà fare una presentazione e discutere un articolo scientifico concordato con il docente durante il colloquio orale.

Assessment criteria of skills

The student will prepare a presentation and discuss a scientific article selected together with the professor during the oral exam.

Comportamenti

Risultati attesi. Apprendimento, mediante esempi rappresentativi delle principali tipologie di biosensori utili per la rilevazione di microorganismi.

Behaviors

Expected results: Learning through the presentation of examples regarding the principal typologies of biosensors used for the detection of microorganisms.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le lezioni frontali sarà stimolata la discussione tra il docente e gli studenti.

Assessment criteria of behaviors

In the classroom, discussion and interaction between the class and the professor will be encouraged.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per una propria comprensione delle tematiche affrontate è richiesta le conoscenze di base di microbiologia, chimica e biologia molecolare.

"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

To fully understand the course topics, it is required a basic knowledge of microbiology, chemistry and molecular biology.

Indicazioni metodologiche
  • lezioni in presenza con ausilio di diapositive
  • vengono fornite allo studente le diapositive, materiale di supporto come ad esempio articolo scientifici
  • Il docente è disponile ad effettuare ricevimento su richiesta (contattarlo via mail).
Teaching methods
  • presential lessons supported by slides
  • students are given access to the didactic material: slides and scientific articles
  • the professor is available for reception and consultation upon request (via e-mail).
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Lezioni frontali:

Introduzione ai biosensori: Definizione, componenti, modalità di classificazione e applicazioni.

Figure di merito dei biosensori: Selettività, specificità, limite di rilevabilità, tempo di risposta, curva di risposta, tempo di vita e riproducibilità

Biorecettori: enzimi, peptidi, acidi nucleici, anticorpi, microorganismi, batteriofagi.

Tecniche di immobilizzazione, vantaggi e svantaggi.

Panoramica sui sistemi di trasduzione: sistemi di trasduzione elettrochimica e ottica.

Biosensori enzimatici: esempi di biosensori che utilizzano gli enzimi come elemento di bioriconoscimento

Immunosensori: esempi di biosensori che utilizzano gli anticorpi come elemento di bioriconoscimento

Biosensori basati sull’utilizzo di acidi nucleici: esempi di biosensori che utilizzano gli acidi nucleici come elemento di bioriconoscimento.

Biosensori basati sull’utilizzo del sistema CRISPR-Cas: introduzione al sistema CRISPR/Cas, esempi di biosensori che utilizzano l’enzima Cas9, Cas12a, Cas13.

Syllabus

Introduction to biosensors: definitions, components, classification methods and applications.

Perfomance factors: Selectivity, specificity, limit of detection, response time, calibration curva, life time and reproducibility.

Bioreceptors: enzymes, peptides, nucleic acids, antibody, microorganisms, bacteriophages.

Immobilization techniques advantages and disadvantages.

Overview of the transduction systems: electrochemical, optical.

Enzymatic biosensors: examples of biosensors using enzymes as biorecognition elements.

Immunosensors: examples of biosensors using antibodies as biorecognition elements.

Nucleic acid-based biosensors: examples of biosensors using nucleic acids as biorecognition elements.

Crispr/Cas based biosensors: introduction to the system CRISPR/Cas, examples of biosensors using the enzymes Cas9, Cas12a and Cas13.

Bibliografia e materiale didattico
  1. Banica, F.G. Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications, 2012 John Wiley & Sons
  2. Eggins, B Chemical sensors and biosensors, 2002. John Wiley & Sons
Bibliography
  1. Banica, F.G. Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications, 2012 John Wiley & Sons
  2. Eggins, B Chemical sensors and biosensors, 2002. John Wiley & Sons
Indicazioni per non frequentanti

Il materiale didattico relativo al corso può essere reperito su Moodle.

Non-attending students info

Didactic material can be entirely downloaded from the Moodle platform.

Modalità d'esame

L'esame è composto da una prova orale riguardante la discussione di un articolo scientifico, concordato con il docente, e da un colloquio sui contenuti del corso

Assessment methods

The exam includes the discussion of a scientific article and a colloquium concerning the content of the course.

Note

Commissione d'esame

Presidente: Dott.ssa Noemi Violeta Poma Sajama

Membri: Prof.ssa Arianna Tavanti

 

Presidente supplente:Prof.ssa Arianna Tavanti

Membro supplente: Dott.ssa Mariagrazia Di Luca

 

 

 

 

Updated: 14/09/2023 14:25