Ateneo - UPO

Procedure di ricerca, isolamento e screening di microrganismi di interesse biofarmaceutico. Caratteristiche e applicazioni delle principali specie microbiche di interesse biotecnologico. Metodi di coltivazione, quantificazione microbica e recupero dei prodotti nei processi fermentativi; descrizione delle principali tecnologie ed esempi di processi produttivi.

Biotecnologie microbiche. Stefano Donadio. Casa Editrice Ambrosiana
Microbiologia industriale. Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana

L'insegnamento si prefigge di fornire alle studentesse e agli studenti una panoramica sugli aspetti fondamentali delle biotecnologie microbiche, concentrandosi sull'impiego dei microrganismi nella produzione di sostanze di interesse biofarmaceutico. A tale scopo verranno descritte le caratteristiche dei principali microrganismi di interesse industriale, biotecnologico e biofarmaceutico e i principali approcci metodologici dei processi fermentativi, dalla scoperta allo sviluppo e alla produzione.
Obiettivo formativo del corso sarà anche quello di stimolare lo spirito critico delle studentesse e degli studenti approfondendo in aula tematiche inerenti la Microbiologia applicata alla biofarmaceutica tramite la lettura e il commento di articoli scientifici.

Conoscenze di base inerenti alla struttura e alla funzione della cellula procariotica, al metabolismo microbico, alle modalità di coltivazione e quantificazione delle colture microbiche.

Lezioni frontali in aula con il supporto di slide che verranno fornite tramite la piattaforma DIR. Alcune tematiche saranno inoltre approfondite con la visione di filmati in inglese e in italiano. Argomenti di particolare interesse e attualità verranno approfonditi con la lettura critica e il commento di pubblicazioni scientifiche. Al termine di ogni parte del corso verranno effettuate esercitazioni in aula.

E’ possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo: https://www.dir.uniupo.it/
Sarà possibile sostenere una prova in itinere relativa al modulo di Microbiologia Applicata alla Biofarmaceutica nel mese di Febbraio.
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Vedere la scheda dell’insegnamento generale.

• La bioprospezione: esplorazione della biodiversità microbica per scopi biotecnologici (definizione ed esempi).
• L’uso industriale dei microrganismi: storia ed applicazioni in campo farmaceutico
• Isolamento e selezione di microrganismi di interesse biofarmaceutico (approccio ed esempi di screening)
• I microrganismi di interesse biotecnologico e biofarmaceutico: caratteristiche ed applicazioni
- E. coli
- Streptomyces
- Bacillus
- Lieviti
- Funghi filamentosi
• Metodi di coltivazione dei microrganismi (aspetti cinetici dei processi microbiologici, la curva di crescita in batch, la fermentazione continua e la fermentazione fed-batch)
• Valutazione dello sviluppo microbico nei processi industriali (analisi delle colture, metodi diretti, metodi indiretti)
• Introduzione alle procedure per l’ottenimento di metaboliti microbici, misure, regolazione e tecnologie nei processi fermentativi (cenni sui bioreattori e sul processo fermentativo)
• Il miglioramento dei processi produttivi (miglioramento dei ceppi e dei terreni di coltura, materie prime utilizzate in ambito industriale per la crescita microbica)
• Panoramica sui metodi di recupero di prodotti biotecnologici - downstream (chiarificazione, disintegrazione cellulare, precipitazione, processi a membrana, estrazione, evaporazione, distillazione, trattamenti finali)
• Le basi molecolari dei processi produttivi: alcuni esempi
- I metaboliti primari (aminoacidi)
- Gli antibiotici
- Le vitamine
- I microrganismi come produttori di proteine ricombinanti (insulina, antigene di superficie del virus dell’epatite B)

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze e capacità di comprensione relative alle applicazioni delle principali metodiche utilizzate per la produzione di molecole di interesse biofarmaceutico. Inoltre, le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze in merito ad alcune delle tecnologie utilizzate per le trasformazioni microbiche, alle metodologie di isolamento e selezione di microrganismi di interesse biofarmaceutico, all'utilizzo di substrati di crescita ed alle tecniche di quantificazione dello sviluppo microbico in ambito farmaceutico e industriale.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: verranno forniti alle studentesse e agli studenti sia un quadro teorico sia gli strumenti relativi all'applicazione delle principali metodologie e processi microbiologici attualmente impiegati nei settori farmaceutico ed industriale col fine di conseguire la capacità di selezionare criticamente l’utilizzo delle metodologie descritte e di sviluppare e approfondire ulteriori competenze nel settore microbiologico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO E ABILITA’ COMUNICATIVE: al termine del corso, le studentesse e gli studenti dovranno dimostrare di avere autonomia di giudizio, di essere in grado di analizzare criticità operative e di adottare misure di correzione appropriate nell’ambito microbiologico farmaceutico ed industriale e di aver acquisito competenze inerenti alla comunicazione verbale e scritta mediante l’utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.