Laurea Magistrale in Biotecnologie Farmaceutiche

Academic program

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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP)
Course ID
FA0316
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
BOSETTI Michela
Teachers
Meneghini Vasco, Borroni Ester, Bosetti Michela
CFU
10.0
Teaching duration (hours)
80.0
Individual study time
0.0
SSD
BIO/14 - FARMACOLOGIA, BIO/17 - ISTOLOGIA, BIO/16 - ANATOMIA UMANA
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
2
Period
Primo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
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Contenuti/Content Summary
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Testi di riferimento/Textbooks
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Obiettivi formativi/Mission
Vedere le schede dei singoli moduli
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Prerequisiti/Required background knowledge
Vedere le schede dei singoli moduli
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Metodi didattici/Teaching methods
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Altre informazioni/Further information
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Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Commissione di esame a tre componenti (Professori Bosetti, Borroni e Meneghini). Esame orale con discussione di un articolo scientifico con presentazione power point. La valutazione terrà conto della capacità espositiva ed argomentativa del progetto e della criticità delle tecniche sperimentali utilizzate.
Three-member examination committee (Professors Bosetti, Borroni and Meneghini). Exam with discussion of a scientific paper with power point presentation. The evaluation will take into account the public speaking ability the discussion and the ability to discuss the technical aspects.
Programma esteso/Content
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Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
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Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0317Farmacoterapia BIO/14 - FARMACOLOGIA Meneghini Vasco Not available
FA0318Metodiche avanzate di terapia genica e cellulare BIO/17 - ISTOLOGIA Borroni Ester Not available
FA0319Metodi di rigenerazione tessutale ed esempi applicativi BIO/16 - ANATOMIA UMANA Bosetti Michela Not available
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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP): Farmacoterapia
Course ID
FA0317
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MENEGHINI Vasco
Teachers
Meneghini Vasco
CFU
3.0
Teaching duration (hours)
24.0
Individual study time
51.0
SSD
BIO/14 - FARMACOLOGIA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Questo corso, come modulo integrato di un corso da tre moduli, vuole dare allo studente le basi per comprendere le nuove frontiere del farmaco. Verranno trattate le differenze tra farmaci definiti "piccole molecole chimiche" e gli attuali e più recenti ATMPs. Per far comprendere meglio verranno portati degli esempi pratici in terapia.
This academic course, as an integrated module of a three-module course, aims to provide the student with a background on the development of new drugs, the ATMPs. The differences between "small molecule drugs" and ATMPs will be discussed with mention of ATMPs currently applied in clinics to treat genetic and oncologic disorders.
Testi di riferimento/Textbooks
Verranno suggeriti lavori di revisione presenti in letteratura (accessibili da PubMed) come approfondimento. Le tematiche trattate saranno presenti anche nel seguente libro di testo, seppure il libro tocchi anche argomenti non direttamente svolti in questo corso. Tale testo è consultabile anche in biblioteca. LIBRO di TESTO: Goodman & Gilman – Le basi farmacologiche della terapia di J.G.Hardman, L.E. Limbird, A.Goodman Gilman, Curatore edizione italiana: C.Sirtori, G.Folco, G.Franceschini, S.Govoni.
Scientific reviews and articles (accessible from PubMed database) will be suggested as research materials. The content of the lessons will also be described in the following textbook, although it also covers topics not directly linked to this course. That textbook can also be consulted in the University Library. TEXTBOOK: Goodman & Gilman – Le basi farmacologiche della terapia di J.G.Hardman, L.E. Limbird, A.Goodman Gilman, Curatore edizione italiana: C.Sirtori, G.Folco, G.Franceschini, S.Govoni.
Obiettivi formativi/Mission
L’obiettivo del modulo di farmacologia, nel contesto di questo corso integrato, è quello di far acquisire agli studenti le competenze necessarie per comprendere la ricerca e sviluppo alla base dell’innovazione e miglioramento dei prodotti farmaceutici attualmente disponibili. Saranno quindi introdotti i concetti di prodotti di terapia avanzata (ATMP), le differenze farmacologiche e di sviluppo preclinico e clinico. Lo studente dovrà quindi acquisire le basi per poter, in un futuro, proporre e sviluppare nuove tecnologie per migliorare l'arsenale terapeutico a disposizione per le diverse patologie.
The goal of the module in pharmacology is the acquisition of knowledge and skills necessary to understand R&D and clinical development of ATMPs. The concepts of "small molecules" drugs and advanced therapy medicinal products (ATMPs), their different pharmacokinetic and pharmacodynamic properties, preclinical and clinical development, and the regulatory process will be discussed during the course. The student will acquire the fundamental knowledge to propose and develop new technologies, and to improve the portfolio of therapeutic strategies to treat several diseases.
Prerequisiti/Required background knowledge
Agli studenti è richiesta una buona base di biochimica, biologia molecolare, fisiologia e anatomia. Questo permetterà loro di comprendere la farmacologia di base per poi applicarla in un contesto patologico. Dalla biochimica sarà necessario apprendere le reazioni enzimatiche cellulari di metabolismo, la struttura degli acidi nucleici, degli amminoacidi e proteine. Dalla biologia cellulare è necessario apprendere il funzionamento della cellula, enzimi e/o recettori con rispettivi meccanismi d’azione e trasduzione del segnale. La conoscenza di base sui vettori virali e tecniche di DNA editing è richiesta. La fisiologia e l’anatomia servono per poter contestualizzare la farmacologia in uno specifico apparato e capire la patologia per poi applicare un approccio farmacologico terapeutico.
Students are expected to have a good background in biochemistry, molecular biology, physiology and anatomy, in order to thoroughly understand the basics of pharmacology and apply them in a pathological context. In biochemistry, a good knowledge of the structures of nucleic acids, amino acids and proteins, as well as the chemical reactions regulating cellular metabolism is required. A thorough knowledge of the mechanisms of action and signal transduction of receptors and enzymes will be crucial to learn the pharmacodynamic properties of ATMPs. Basic knowledge of viral vectors and DNA editing techniques is required. Physiology and anatomy are necessary to understand the PDK properties of a drugs and its therapeutic effects.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali in aula con presentazione di slides Power Point, materiale multimediale, e l’utilizzo della lavagna per spiegare esempi e/o formule. Le lezioni sono di tipo interattivo: lo studente sarà più volte coinvolto nella lezione con domande volte a verificare la comprensione dei concetti esposti, e sarà stimolato a porre domande e/o curiosità al fine di stimolare la discussione durante tutta la lezione. Verrà insegnato allo studente come individuare fonti attendibili e come sviluppare un pensiero critico verso le informazioni scientifiche. In caso di emergenza COVID-19, alcune delle lezioni potranno essere registrate e accompagnate da riunioni telematiche con gli studenti.
Classroom lessons with presentation of Power Point slides, multimedia materials, and use of the blackboard to explain examples and/or formulas. Lectures are interactive: the student will be involved in the lesson with questions aimed at verifying the understanding of concepts, and he/she will be encouraged to ask questions and/or curiosities to stimulate discussion throughout the lesson. The student will be coached on how to identify reliable sources and how to develop critical thinking about scientific information. For COVID-19 emergency, some of the lectures may be recorded and accompanied by telematic meetings with students.
Altre informazioni/Further information
Il corso di farmacoterapia è un corso integrato con altri due moduli che comprendono: i) metodiche avanzate di terapia genica e cellulare (Prof. Borroni) e ii) metodi di rigenerazione tissutali ed esempi applicativi (Prof. Bosetti).
The course on pharmacotherapy is an integrated module with two other modules including (i) advanced gene and cell therapy methods (Prof. Borroni), and (ii) tissue regeneration methods and applications (Prof. Bosetti).
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Commissione di esame a tre componenti (Professori Bosetti, Borroni e Meneghini). Esame orale con discussione (tramite presentazione power point) di un articolo/review relativo agli argomenti trattati nel corso.
Three-member examination committee (Professors Bosetti, Borroni and Meneghini). Oral exam with discussion (with power point presentation) of a paper/review correlated to a topic of the course.
Programma esteso/Content
- Introduzione alla farmacologia degli ATMP - Terapia Cellulare ed esempi di farmaci - Terapia Genica ed esempi di farmaci - Terapia con tessuti ingegnerizzati ed esempi di farmaci
- Introduction to the pharmacology of ATMPs - Cell therapy - Gene therapy - Engineered tissue therapy
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
L’obiettivo del corso è fornire allo studente una base di farmacologia applicata ai prodotti di terapia avanzata (ATMP) ed al loro sviluppo pre-clinico e clinico. In particolare, al termine del corso lo studente conoscerà il percorso evolutivo del farmaco ATMP in termini di tecnologie, di applicabilità e di sviluppo clinico e pre-clinico. Vedrà le tecniche di “gene addition”, “gene editing” e terapia cellulare/tissutale che ha studiato in precedenza applicate alla farmacoterapia. Non solo, lo studente acquisirà proprietà di linguaggio scientifico e saprà utilizzare i termini corretti per indicare meccanismo d'azione e struttura di un farmaco.
The objective of the academic course is to provide the student with fundamentals of pharmacology applied to advanced therapy medicinal products (ATMPs) and their pre-clinical and clinical developments. The student will understand the ATMP drug development path in terms of technologies, applicability and pre-clinical and clinical development. He/she will learn the pharmacokinetics and pharmacodynamics of cell/tissue therapies, and gene addition/gene editing strategies that he/she has previously studied. The student will also acquire scientific know-how on the correct terms to describe mechanism of action and structure of a drug.
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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP): Metodiche avanzate di terapia genica e cellulare
Course ID
FA0318
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
BORRONI Ester
Teachers
Borroni Ester
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
BIO/17 - ISTOLOGIA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
2
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Cellule staminali, cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), riprogrammazione cellulare, terapia cellulare, terapia genica, metodi di trasferimento genico, modelli animali di malattie genetiche, clinical trials. Approcci genetici e/o cellulari nella rigenerazione tissutale
Stem cells, induced pluripotent stem cells (iPSCs), cell reprogramming, cell therapy, gene therapy, gene transfer methods, animal models of genetic diseases, clinical trials. General genetic and/or cellular approaches in tissue regeneration
Testi di riferimento/Textbooks
Il corso fara' riferimento alla letteratura scientifica presente in diversi on-line journals, come Human Gene Therapy, Gene Therapy, Molecular Therapy, Nature, Science, Journal of Gene Medicine,...
The course will refer to the scientific literature present in various online journals, such as Human Gene Therapy, Gene Therapy, Molecular Therapy, Nature, Science, Journal of Gene Medicine, ...
Obiettivi formativi/Mission
L'obiettivo principale del corso è fornire le basi di terapia genica e cellulare per la comprensione degli studi pubblicati negli ultimi anni. In particolare l'attenzione si rivolge ai vettori virali e non virali utilizzati in terapia genica: comprensione dei metodi di investigazione per ottimizzare i costrutti di trasferimento genico, le modalità di delivery e gli utilizzi correnti. Valutazione dei possibili effetti inattesi del trasferimento genico. Utilizzo della terapia genica e cellulare in diversi ambiti non limitati solamente alle malattie genetiche (ad es: problematiche cardiovascolari)
At the end of the course, the student will be able to critically understand articles of cell and gene therapy, will have knowledge of the bases for the development of cell and / or gene transfer methods and of the cell and gene therapy methods used in preclinical studies and clinical trials. Students will be able to recognize the use of cell and gene therapy not related exclusively to genetic diseases but also in other fields, i.e. cardiovascular diseases
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di biologia cellulare e molecolare. Accenni di patologia (malattie genetiche e metaboliche)
Knowledge of cellular and molecular biology. Basic knowledge of pathology (genetic and metabolic diseases)
Metodi didattici/Teaching methods
Presentazioni del docente (ppt) e articoli scientifici in formato pdf
Presentations by the teacher (ppt) and scientific articles in pdf format
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esposizione orale e discussione generale di un articolo scientifico con riferimenti alla teoria affrontata a lezione
Oral presentation with discussion of a scientific article with reference to the theory developed during lessons
Programma esteso/Content
Cellule staminali, riprogrammazione cellulare e utilizzo di queste cellule nei protocolli di terapia cellulare in ambito preclinico e potenziali applicazioni in ambito clinico. Isolamento, espansione in vitro e preparazione di cellule per terapia cellulare sperimentale. Vettori utilizzati per il trasferimento genico: vettori virali e non virali. Origine, costruzione e modalità di validazione dei vettori. Modulazione delle cassette di espressione: espressione costitutiva e regolata. regolazione dell'espressione trascrizionale o post-trascrizionale. Risposta immunitaria a vettori e transgeni utilizzati nel trasferimento genico. Concetti di terapia genica ex vivo e in vivo. Sperimentazioni cliniche che utilizzano strategie di terapia cellulare e genica di malattie bersaglio. L'uso della terapia cellulare e genica nella rigenerazione epatica e cardiaca
Stem cells, cellular reprogramming and use of these cells in cell therapy protocols in preclinical and potential applications in the clinic. Isolation, in vitro expansion and preparation of cells for experimental cell therapy. Vectors used for gene transfer: viral vectors and non-viral. Origin, construction and modi�cation. Modulation of Expression cassettes: Constitutive and regulated expression. transcriptional or post-transcriptional expression regulation Immune response to vectors and transgenes used in gene transfer. Concepts of ex vivo and in vivo gene therapy. Clinical trials using cell and gene therapy strategies of target diseases. use of animal models to study genetic diseases. The use of gene and cell therpay in the hepatic and cardiac regeneration.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso, lo studente sara' in grado di comprendere in maniera critica articoli di terapia cellulare e genica, avra' conoscenza delle basi per lo sviluppo di metodi di trasferimento cellulare e/o genico e delle metodiche di terapia cellulare e genica utilizzate negli studi preclinici e nei clinical trials
At the end of the course, the student will be able to critically understand articles of cell and gene therapy, will have knowledge of the bases for the development of cell and / or gene transfer methods and of the cell and gene therapy methods used in preclinical studies and clinical trials
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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP): Metodi di rigenerazione tessutale ed esempi applicativi
Course ID
FA0319
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
BOSETTI Michela
Teachers
Bosetti Michela
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
BIO/16 - ANATOMIA UMANA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
- Rigenerazione tessutale guidata: scaffolds, fattori di crescita, molecole attive. - Tecniche di coltura cellulare in condizioni statiche e dinamiche in monostrato e in 3D - Tecniche di studio della rigenerazione tessutale ed esempi sperimentali
- Guided tissue regeneration: scaffolds, growth factors, active molecules. - Static and dynamic culture of cells in monolayer and in 3D. - Techniques for studying tissue regeneration and experimental examples
Testi di riferimento/Textbooks
Principles of Tissue Engineering, Fourth Edition. Edited by: Robert Lanza, Robert Langer and Joseph Vacanti. Academic Press Slides, scientific publications and laboratory protocols on DIR
Principles of Tissue Engineering, Fourth Edition. Edited by: Robert Lanza, Robert Langer and Joseph Vacanti. Academic Press Slides, scientific publications and laboratory protocols on DIR
Obiettivi formativi/Mission
Istruire gli studenti su concetti quali l'ingegneria tessutale e la rigenerazione tessutale quali approcci terapeutici per la guarigione, rigenerazione e sostituzione di tessuti biologici danneggiati. Oltre a concetti teorici e scientifici di studio e analisi della letteratura verranno fornite informazioni sulle tecniche di studio in vitro per lo sviluppo di nuovi dispositivi e per lo studio di dispositivi già esistenti.
Instruct students on concepts such as tissue engineering and tissue regeneration as new therapeutic approaches to help healing and regeneration of damaged biological tissues or to replace them in the case of extensive damage. In addition to theoretical and scientific concepts will be given to students indication about how in vitro is possible to study a new idea together with why is important literature critical analysis. Information will be provided on in vitro study techniques for the development of new devices and for the study of the existing ones.
Prerequisiti/Required background knowledge
Nozioni acquisite nel triennio
Knowledge acquired during Bachelor's degree
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali con supporto di video didattici. In base alla disponibilità dei laboratori e su richiesta degli studenti, 4 ore di attività di laboratorio.
Lectures with support of videos. Based on Lab availability and on student demand will be possible to attend 4 hours of Lab.
Altre informazioni/Further information
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. Gli studenti atleti possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento per date d'esame extra nella stessa sessione.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects. Student athlete have the possibility of agreeing with the lecturer on a different exam date in the same session
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Commissione di esame a tre componenti (Professori Bosetti, Borroni e Meneghini). Esposizione orale con discussione critica di un articolo scientifico.
Three-member examination committee (Professors Bosetti, Borroni and Meneghini). Oral presentation with critical discussion of a scientific paper.
Programma esteso/Content
1) Rigenerazione guidata: scaffolds, risposta cellulare a substrato, fattori di crescita, molecole attive. 2) Tecniche di coltura cellulare in monostrato e in tridimensione su scaffold; come variano comportamenti cellulari e come variano le tecniche di analisi (stereomicroscopio, microscopio ottico fluorescenza confocale SEM; tecniche di studio biochimiche e molecolari, citotossicità migrazione cellulare, adesione e proliferazione su scaffold) 3) Tecniche di studio della rigenerazione del tessuto (macroscopiche, meccaniche, microscopiche, biochimiche, molecolari) ed esempi sperimentali con seminari su esperienze di laboratorio nella rigenerazione di osso e cartilagine
1) Guided tissue regeneration: scaffolds, growth factors, active molecules. 2) Cell culture techniques in monolayer and 3D on scaffolds: how cellular behaviours is modified and which different analysis techniques has to be used (stereomicroscopy, SEM confocal optical fluorescence microscopy; biochemical and molecular techniques, citotoxicity, cell migration, adhesion and proliferation on scaffolds) 3) Techniques for studying tissue regeneration (macroscopic, mechanical, microscopic, biochemical, molecular) and experimental examples with seminars on laboratory experiences in bone and cartilage regeneration
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Nozioni base di ingegneria tessutale e rigenerazione tessutale quali approcci terapeutici per la guarigione, rigenerazione e sostituzione di tessuti biologici danneggiati. Informazioni su tecniche di studio in vitro e capacità di scelta delle tecniche più idonee allo studio di un nuovo preparato. Analisi critica della letteratura sia da un punto di vista teorico sia da un punto di vista tecnico. Grazie a idee progettuali proposte durante i seminari e seguite nel loro sviluppo fino alla fase di studio clinico, lo studente dovrebbe aver appreso curiosità e interesse nel campo scientifico proposto con capacità di discutere con l'aula e con il docente dei limiti e dei punti di forza di articoli scientifici esaminati.
Basics of tissue engineering and tissue regeneration such as therapeutic approaches for healing, regeneration and replacement of damaged biological tissues. Information on in vitro study techniques and the ability to choose the most suitable techniques for the study of a new preparation. Critical analysis of literature from both a theoretical and technical point of view. Thanks to design ideas proposed during the seminars and followed in their development until the clinical study, the student should have learned curiosity and interest in the proposed scientific field with the ability to discuss with the classroom and the teacher about limits and strengths of a scientific paper examined.
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Course
TESI
Course ID
FA0325
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
CFU
20.0
Teaching duration (hours)
0.0
Individual study time
500.0
SSD
PROFIN_S -
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OBB
Course category
E
Year
2
Period
Annuale
Grading type
G
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate
Course ID
FA0320
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
GIOVENZANA Giovanni Battista
Teachers
Aprile Silvio, Arlorio Marco, Tei Lorenzo, Giovenzana Giovanni Battista
CFU
8.0
Teaching duration (hours)
64.0
Individual study time
0.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA, CHIM/10 - CHIMICA DEGLI ALIMENTI, CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA, CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Contenuti/Content Summary
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Testi di riferimento/Textbooks
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Obiettivi formativi/Mission
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Prerequisiti/Required background knowledge
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Metodi didattici/Teaching methods
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Altre informazioni/Further information
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame è composto da prove relative ai singoli moduli del corso (fare riferimento alle schede dei singoli moduli per i dettagli). Il voto finale è stabilito dalla commissione sulla base dei risultati ottenuti nelle quattro sezioni dell'esame.
The exam consists of tests related to the single course modules (refer to the description of the individual modules.). The overall final grade is assigned on the base of the results obtained in the sigle sections of the exam.
Programma esteso/Content
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Fare riferimento alle schede dei singoli moduli.
Refer to the description of the individual modules.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0321Tecniche in chimica farmaceutica avanzata CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA Aprile Silvio Not available
FA0322Biotecnologie farmaceutico‐alimentari CHIM/10 - CHIMICA DEGLI ALIMENTI Arlorio Marco Not available
FA0323Tecniche di bioconiugazione CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA Tei Lorenzo Not available
FA0324Tecniche e sonde per imaging molecolare CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA Giovenzana Giovanni Battista Not available
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate: Tecniche in chimica farmaceutica avanzata
Course ID
FA0321
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
APRILE SILVIO
Teachers
Aprile Silvio
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Durante l’erogazione del corso verranno trattati i principi teorici e le modalità operative delle principali tecniche analitiche impiegate nella caratterizzazione e nel controllo di qualità dei medicinali biologici.
The course will deal with the theoretical principles and operating modes of the main analytical techniques employed in the characterization and quality control of biotherapeutics.
Testi di riferimento/Textbooks
• J.R. Lill, W. Sandoval; Analytical Characterization of Biotherapeutics – Wiley • M.S. Lee, Q.C. Ji; Protein Analysis using Mass Spectrometry – Wiley • W.O. Foye; Principi di Chimica Farmaceutica – Piccin editore
• J.R. Lill, W. Sandoval; Analytical Characterization of Biotherapeutics – Wiley • M.S. Lee, Q.C. Ji; Protein Analysis using Mass Spectrometry – Wiley • W.O. Foye; Principi di Chimica Farmaceutica – Piccin editore
Obiettivi formativi/Mission
La valutazione della qualità dei prodotti farmaceutici ottenuti con processi biotecnologici richiede una completa e dettagliata caratterizzazione strutturale, l'analisi quali-quantitativa di impurezze e contaminanti e la valutazione dell'attività biologica. Alla fine del corso, le studentesse e gli studenti dovranno essere in grado di riconoscere e saper applicare le tecniche analitiche più idonee per la caratterizzazione specifica di un prodotto farmaceutico di origine biotecnologica.
The evaluation of the quality of pharmaceutical products obtained with biotechnological processes requires a complete and detailed structural characterization, the qualitative and quantitative analysis of impurities and contaminants and the evaluation of biological activity. By attending the course, the student will be able to recognize and apply the most common analytical techniques employed for the specific characterization of biotherapeutics.
Prerequisiti/Required background knowledge
Principi teorici delle tecniche di cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa.
Fundamentals of liquid chromatography coupled to mass spectrometry techniques.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali in aula e discussione di casi studio.
Frontal lessons and discussion of case studies.
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esame scritto unico con gli altri moduli dell’insegnamento “Applicazioni biofarmaceutiche avanzate”
Written exam with the other modules of the course "Advanced biopharmaceutical applications"
Programma esteso/Content
• Aspetti chimico farmaceutici dei farmaci biologici: proteine terapeutiche, anticorpi monoclonali (mAb), coniugatiti farmaco-anticorpo (ADC), cenni su altri tipi di coniugati. • Modificazioni post traslazionali: profili di glicosilazione e strategie analitiche per la loro determinazione. • Processi di degradazione chimica delle proteine terapeutiche, esempi di reazioni coinvolte. • Controllo di qualità dei prodotti biofarmaceutici: definizione di qualità in ambito farmaceutico, implementazione di un sistema di assicurazione della qualità, identificazione di attributi di qualità critici (CQAs) dei prodotti biofarmaceutici. Linee guida ICH: studi di stabilità (ICH Q5C), specifiche (ICH QB6) e comparabilità (ICH Q5E). • Aspetti teorici su alcune tecniche analitiche comunemente impiegate per la caratterizzazione e il controllo di qualità dei prodotti biofarmaceutici. Esempi di applicazioni delle tecniche discusse. Tecniche separative: cromatografia HPLC (SEC, HILIC, IEX, HIC, AC), elettroforesi capillare CE (CZE, MEKC, CIEF). Rilevatori: UV Vis, FL. Rilevatori basati sulla spettrometria di massa: sorgenti ESI e MALDI, analizzatori a triplo quadrupolo (QQQ) e tipi di scansione in modalità tandem, qTOF, Orbitrap, trappole ioniche. Approcci analitici in funzione delle potenzialità dalla spettrometria di massa.
• Pharmaceutical aspects of biotherapeutics: therapeutic proteins, monoclonal antibodies (mAb), antibody-drug conjugates (ADC), other types of conjugates. • Post translational modifications: glycosylation profiles and analytical strategies for their determination. • Chemical degradation of therapeutic proteins, examples of the reactions involved. • Quality control of biotherapeutics: definition of quality, implementation of a quality assurance system, identification of the critical quality attributes (CQAs) of biotherapeutics. ICH guidelines: stability (ICH Q5C), specification (ICH QB6), comparability (ICH QE5). • Fundamentals of the most common analytical techniques employed in the characterization and quality control of biotherapeutics. Examples of applications. Separative techniques: HPLC (SEC, HILIC, IEX, HIC, AC), capillary electrophoresis CE (CZE, MEKC, CIEF). Detectors: UV-Vis, FL, MS. Ion sources: ESI, MALDI, triple qualdrupole (QQQ) and operative modes in tandem analysis, qTOF, Orbitrap, ion traps. Analytical approaches based on mass spectrometry operative modes.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
La frequenza al corso consentirà alle studentesse e agli studenti di saper riconoscere ed applicare le principali tecniche analitiche più idonee per la caratterizzazione di un prodotto farmaceutico di origine biotecnologica in funzione delle sue proprietà fisico-chimiche e ai requisiti di qualità.
By attending the course, the student will be able to recognize and apply the analytical techniques for the characterization of biotherapeutics products according to their physic-chemical properties and quality requirements.
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate: Biotecnologie farmaceutico‐alimentari
Course ID
FA0322
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
ARLORIO Marco
Teachers
Arlorio Marco
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/10 - CHIMICA DEGLI ALIMENTI
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Il corso sarà tenuto in Italiano; parte del materiale utilizzato dal docente sarà in lingua inglese
The course will be delivered in Italian; part of the material used is written in English
Contenuti/Content Summary
Il corso intende fornire le conoscenze di base relative -alla definizione delle biotecnologie applicate al settore farmaceutico e nutraceutico-alimentare; -alla selezione e all’uso di microorganismi starter e probiotici nelle fermentazioni e in formulazioni nutraceutico-alimentari; -alle fermentazioni di interesse alimentare e farmaceutico; -all’utilizzo di enzimi in fase libera o immobilizzata; -alla produzione e isolamento di bio-metaboliti per via fermentativa e tramite le biotecnologie ricombinanti; -alla definizione di MOGM e OGM, compreso lo stato regolatorio europeo sotteso; -allo sviluppo e all’applicazione di tecniche biotecnologiche analitiche nel settore farmaceutico e alimentare.
The course, will permit to achieve fundamental knowledge about: -the employment of biotechnology within the pharma and food areas; -starters cultures and probiotics useful in applied microbiology, fermentations and food-supplements formulation; -fermentation useful in pharma and food productions; -the enzymes (free phase or immobilized); -production and isolation (downstream processing) of bio-metabolites, employing fermentations or recombinant technologies; -GMMO’s and GMO’s (regulatory status in EU); -the development and use of analytical biotechnologies within pharma and food areas
Testi di riferimento/Textbooks
Appunti e materiale forniti dai Docenti. BIOTECNOLOGIE ALIMENTARI, a cura di Gigliotti-Verga; Piccin Editore BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, Crommelin DJ, Zanichelli Editore COMPENDIO DI BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, ML Calabrò, EDISES. Per le biofermentazioni e le bioproduzioni: CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI E MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE, Marzona, II Edizione. PICCIN Editore. Per le biotecnologie alimentari applicate: BIOTECNOLOGIE DI BASE, a cura di Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen; Zanichelli Editore Per approfondimenti metodologici nel campo delle biotecnologie: BIOTECNOLOGIA MOLECOLARE, Glick, Pasternak; Zanichelli Editore.
Slides used in the course, provided by the Teachers Food Biotechnology BIOTECNOLOGIE ALIMENTARI, Gigliotti-Verga; Piccin Editore BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, Crommelin DJ, Zanichelli Editore COMPENDIO DI BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, ML Calabrò, EDISES. Industrial microbiology and fermentations CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI E MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE, Marzona, II Edizione. PICCIN Editore. Applied Biotechnologies: BIOTECNOLOGIE DI BASE, Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen; Zanichelli Editore Deep insights in biotechnology: BIOTECNOLOGIA MOLECOLARE, Glick, Pasternak; Zanichelli Editore.
Obiettivi formativi/Mission
Obiettivo principale del corso è di completare le conoscenze già acquisite in campo farmaceutico e alimentare nei corsi specifici, approfondendo con un approccio critico ed applicativo alcuni casi studio particolari correlati alla bio-produzione di molecole/ingredienti di interesse. Più in particolare, il corso intende fornire alle studentesse/agli studenti in Biotecnologie Farmaceutiche le conoscenze di base nel campo delle biotecnologie applicate ai campi farmaceutico e nutraceutico-alimentare, considerando i diversi approcci enzimatici, fermentativi e ricombinanti legati alle bio-produzioni, con particolare attenzione nei confronti della sostenibilità dei processi. Obiettivo finale è fornire conoscenze interdisciplinari volte a chiarire attraverso casi studio l’utilità delle biotecnologie a livello di ricerca e applicativo-produttivo.
The course aims to complete the skills related to the knowledge in Pharmaceutical and Food Areas, using a practical approach focused on the critical discussion of selected case studies. More particularly, the course will provide to learn the student about the basic knowledge on pharmaceutical and food/nutraceutical biotechnologies, considering enzymes-related, industrial microbiology-related and recombinant-related bio-productions, with particular emphasis on process sustainability. The final aim is to furnish interdisciplinary knowledge about the application of biotechnology methods to pharmaceutical- and food-related researches and productions.
Prerequisiti/Required background knowledge
Si consiglia l’acquisizione preliminare delle nozioni relative alla Chimica organica, alla Biochimica, alla Genetica, alla Biologia Molecolare ed alla Microbiologia applicata alla biofarmaceutica
We recommend the preliminary acquisition of knowledge about Organic Chemistry and Biochemistry, Genetics, Molecular biology and Microbiology applied to bio-pharmaceutics
Metodi didattici/Teaching methods
Il metodo didattico utilizzato prevede lezioni frontali sugli argomenti principali del campo, completate dalla discussione di casi studio particolari. La discussione dei casi studio, finalizzata a concretizzare la comprensione da parte dello studente delle tematiche in oggetto da parte in modo critico, permetterà allo stesso di applicare in autonomia le nozioni acquisite. Potranno essere programmate "flipped classes" aggiuntive, assegnando materiale specifico per la sua discussione successiva in classe.
The teaching method used provides face- to-face lectures on the main topics of the field, completed by the discussion of peculiar case studies. The discussion of the case studies, aimed at concretizing the student's understanding of the issues in question by critically, will allow the student to independently apply the acquired notions. Lessons are intended in person. Additional flipped classes (quizzes on DIR on material provided to students) and on-line tutoring calls with groups of students may be organized and planned.
Altre informazioni/Further information
Considerata la complessità delle tematiche e il notevole interesse dell'industria e degli enti regolatori alle tematiche del corso, il docente cercherà di trattare in modo discorsivo i casi studio, approfondendo gli aspetti più critici relativi alle tematiche, auspicando un'approccio interattivo con la classe. Saranno benvolute domande o suggerimenti da parte della classe, mirati ad approfondire le tematiche discusse in aula. Il corso prevede e richiede studio delle tematiche mediante approfondimenti fuori dalle ore di didattica previste. 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.
Considering the complexity of the theme as well as the high interest of industry (or regulatory board) towards this field, the teacher will try to discuss deeply the case studies, discussing the most critical sides of the themes in an interactive way with the class. Questions or suggestions by the students will be welcomed, in order to deeply discuss together the case studies. The course takes time to study in addition to the lessons, in order to improve the capacity to manage this field deepening the topics. Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esame scritto unico insieme gli altri moduli dell'insegnamento “Applicazioni biofarmaceutiche avanzate”, in forma scritta. I quesiti del modulo “Biotecnologie Farmaceutiche e Alimentari” verteranno sulle tematiche trattate durante il corso, e richiederanno una discussione personale e critica a livello interdisciplinare. Punteggio massimo: 8 punti.
Single written exam (comprising the other modules of the course “Advanced biopharmaceutical applications”), in written form. The questions of the “Pharmaceutical and Food Biotechnology” module will focus on the topics covered during the course, and will require a personal and critical discussion at an interdisciplinary level. Maximum score: 8 points.
Programma esteso/Content
Definizione e classificazione delle biotecnologie in campo farmaceutico, alimentare e nutraceutico-alimentare Microorganismi come “fabbrica” cellulare: caratteristiche e selezione del sistema biologico più performante. Microorganismi “virtuosi” nel settore alimentare (colture microbiche starter) e farmaceutico-alimentare (microorganismi probiotici); classificazione delle fermentazioni. Batteriocine. Bioreattori per le applicazioni farmaceutico-alimentari (cenni). Preparazione dei terreni colturali; cenni di cinetica batterica applicata alle fermentazioni. Downstream processing: purificazione, isolamento, concentrazione e formulazione del prodotto: esempi applicativi. Produzione di biomasse “sostenibili” di interesse farmaceutico ed alimentare: casi studio. Fermentazioni microbiche e bioprodotti di interesse farmaceutico ed alimentare (casi studio: alcoli; acidi organici; amminoacidi; carboidrati; oligosaccaridi prebiotici; lipidi; peptidi bioattivi; vitamine; antibiotici; altri metaboliti secondari bioattivi di interesse farmaceutico; coloranti, aromi) Enzimi, immobilizzazione enzimatica, esempi di applicazioni. Biotecnologie ricombinanti nel settore farmaceutico-alimentare: MOGM e OGM. Precision fermentation. Biotecnologie analitiche innovative e tecniche molecolari (cenni: probes; tecniche di analisi innovative; micro- e nano-sensoristica applicata alla sicurezza alimentare ed all’analisi dei contaminanti/residui).
Definition and classification of pharmaceutical and food biotechnologies. Microorganisms as cell factory: characteristics and selection of best performing biological system. Starter cultures, probiotics; classification of fermentations. Bacteriocins. Bioreactors for pharmaceutical and food applications. Media preparation; bacterial kinetics. Downstream processing; purification, isolation, concentration and formulation.: case studies. Production of sustainable biomasses. Industrial microbiology and bio-products: alcohols, organic acids, amino acids, carbohydrates, prebiotic oligosaccharides, lipids, bioactive peptides, vitamins, antibiotics, other secondary metabolites of pharmaceutical interest, colours and pigments, flavours). Enzymes (free phase and immobilized); examples of applications. Recombinant biotechnologies; GMMO’s, GMO’s. Precision Fermentation. Analytical biotechnologies and novel molecular approaches (probes; novel techniques of analysis, micro- and nano-based sensors for food safety and detection of contaminants/residues).
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso la studentessa/lo studente studente dovrà dimostrare l’acquisizione di conoscenze specifiche sull’applicazione delle biotecnologie in campo farmaceutico e nutraceutico-alimentare. Conoscerà inoltre il quadro regolatorio relativo al settore degli OGM. La studentessa/ o studente, infine, saprà gestire con un approccio critico interdisciplinare il design di un progetto di ricerca o produttivo di biometaboliti/ingredienti di interesse.
At the end of the course, the student must demonstrate the acquisition of specific knowledge on biotechnology applied in pharmaceutical and food fields of interest. She/he will also know in detail the regulatory framework related to GMO’s. Finally, the student will be able to critically manage with an interdisciplinary approach the design of a research project or a production of bio-metabolites.
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate: Tecniche di bioconiugazione
Course ID
FA0323
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
TEI LORENZO
Teachers
Tei Lorenzo
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso introduce i concetti fondamentali della bioconiugazione, che tipi di bioconiugati esistono (i.e. anticorpo-farmaco, proteina-piccola molecola, sonda di imaging-proteina o nanoparticella, etc) ed i loro impieghi. Verranno analizzate le varie tipologie di formazione di un bioconiugato stabile tramite legame covalente e/o in grado di rilasciare un prodotto bioattivo o la sonda. Linker scindibili e non scindibili e loro design, sviluppo e sintesi. Bioconiugazione sito-specifica e bioortogonale. Verranno inoltre considerate le possibili applicazioni dei bioconiugati in vari ambiti: diagnostico, terapeutico, analitico, etc.
The course introduces the fundamental bioconjugation approaches, what types of bioconjugates exist (i.e. antibody-drug, protein-small molecule, imaging probe-protein or nanoparticle, etc.) and their uses. The formation of a stable bioconjugates through covalent bonding and / or capable of releasing a bioactive product or probe will be analysed. Cleavable and non-cleavable linkers and their design, development, and synthesis. Site-specific and bioorthogonal bioconjugation. The possible applications of bioconjugates in various research fields (diagnostic, therapeutic, analytical, etc.) will also be considered:
Testi di riferimento/Textbooks
Materiale fornito dal docente; G. T. Hermanson, Bioconjugation Techniques, 3rd edition, 2013, Academic Press. ISBN: 978-0-12-382239-0 Chemistry of Bioconjugates: Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications. R. Narain (Editor), Wiley, 2014, ISBN: 978-1-118-35914-3
Slides and other material given by the teacher. G. T. Hermanson, Bioconjugation Techniques, 3rd edition, 2013, Academic Press. ISBN: 978-0-12-382239-0 Chemistry of Bioconjugates: Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications. R. Narain (Editor), Wiley, 2014, ISBN: 978-1-118-35914-3
Obiettivi formativi/Mission
Il corso si propone di fornire alla/allo studentessa/studente conoscenze di base sulla chimica di bioconiugazione esaminando importanti classi di gruppi funzionali e strategie sintetiche selettive. Le/gli studentesse/studenti acquisiranno i principi delle moderne strategie di bioconiugazione: ad esempio reazioni di Click Chemistry, sito-specifiche e bioortogonali. Particolare importanza assume la capacità di comprensione del tipo di approccio da usare in funzione del tipo di vettore e/o nanoparticella e la capacità di progettare il bioconiugato più adatto allo scopo. Capacità comunicative: la/lo studentessa/studente approfondirà il vocabolario ed il simbolismo tipico della chimica di bioconiugazione. Egli inoltre acquisirà la capacità di poter approfondire e studiare autonomamente gli argomenti trattati nel corso.
The course aims to provide the student with basic knowledge on bioconjugation chemistry by examining important classes of functional groups and selective synthetic strategies. Students will acquire the principles of modern bioconjugation strategies: i. e. click chemistry, site-specific and bioorthogonal reactions. Special attention will be given to the ability of understanding the approach to use according to the type of biological vector and / or nanoparticle and of designing the most suitable bioconjugate for the application. Communication skills: the students will be able to use a suitable vocabulary and symbolism in relation to bioconjugation chemistry. Learning skills and ability in making judgements about the topics covered in the course.
Prerequisiti/Required background knowledge
Sono prerequisiti del corso le nozioni di acquisite nei corsi di Chimica Organica e Farmaceutica della Laurea Triennale.
Contents of the Organic and Pharmaceutical Chemistry courses of the Batchelor Degree.
Metodi didattici/Teaching methods
Le lezioni saranno erogate con tre modalità didattiche in funzione dell’argomento trattato. A) Lezioni tradizionali partecipate in cui si illustrano alcuni contenuti teorici e si chiede all’aula di discutere collegialmente e applicare direttamente durante le esercitazioni in aula (svolgimento di esercizi). B) Project work in cui saranno coinvolti piccoli gruppi di studentesse/studenti alla soluzione di problemi relativi alla sintesi di vari composti. C) Problem solving a partire da problematiche riportate in letteratura. Nel corso delle lezioni verranno forniti gli estremi di letteratura di riferimento per i vari argomenti al fine di permettere approfondimenti ed incoraggiare a prendere visione della letteratura primaria. Dispense e riferimenti bibliografici saranno caricati su DiR a disposizione della/della/lo studentessa/studentessa/studente.
Classroom lectures will be delivered with three teaching methods depending on the topic covered. A) Traditional lessons in which some theoretical contents will be illustrated and the classroom will be asked to discuss collectively and apply directly during classroom exercises. B) Project work in which small groups of students will be involved in solving problems related to the synthesis of various compounds. C) Problem solving starting from problems reported in the literature. During the lectures, the reference literature details for the various topics will be provided to enable further investigation and encourage the student to read the primary literature. Lecture slides and bibliographical references will be uploaded on DiR and made available to the student.
Altre informazioni/Further information
Il docente è a disposizione della/dello studentessa/studente per eventuali chiarimenti o spiegazioni degli argomenti trattati durante il corso. L’apprendimento in itinere verrà valutato tramite discussioni collegiali. 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-studentidisabili-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.
The teacher is available to the student for any clarification or explanation of the topics covered during the course. Ongoing learning will be assessed through classroom exercises and collegial discussions. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e ale/gli studentesse/studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/servicesstudents-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L’esame consiste in una esame scritto con esercizi e/o domande teoriche che vertono su tutto il programma del corso. La valutazione verrà effettuata in base alla corretta soluzione degli esercizi e all’efficacia delle risposte e successivamente verificando il grado di raggiungimento degli obiettivi formativi indicati in precedenza. La sufficienza viene raggiunta dimostrando di avere compreso e di essere in grado di utilizzare i concetti fondamentali degli argomenti trattati durante il corso. Altri parametri di giudizio sono: la capacità di organizzare ed esporre con chiarezza la propria risposta e l’acquisizione della appropriata terminologia. L’eccellenza può essere conseguita dimostrando una spiccata capacità di collegamento-confronto dei vari temi sviluppati durante il corso.
The exam consists of a written examination consisting of exercises and/or theoretical questions on the entire program of the course. The evaluation will take place on the basis of the correct solution of the exercises and on the efficacy of the answers and by testing the level of the learning objectives previously described. The passing grade is achieved by demonstrating that the student has understood the subject and is able to use the basic concepts of the topics covered during the course. Other parameters of judgment are: the ability to organize and clearly expose the answer and the acquisition of the appropriate terminology. Excellence can be achieved by demonstrating a strong ability to link-compare different topics covered during the course.
Programma esteso/Content
Introduzione dei concetti fondamentali della bioconiugazione, che tipi di bioconiugati esistono (i. e. anticorpo-farmaco, proteina-piccola molecola, sonda di imaging-proteina o nanoparticella, etc) ed i loro impieghi. Definizione dei gruppi funzionali atti alla coniugazione di agenti chelanti bifunzionali o di farmaci a biomolecole (peptidi, proteine, polisaccaridi, polinucleotidi) oppure di vettori proteici a nanoparticelle. Analisi delle varie metodologie di coniugazione tramite formazione di un bioconiugato stabile e/o in grado di rilasciare un prodotto bioattivo o la sonda. Utilizzo di spaziatori omo- ed etero-bifunzionali, scindibili e non scindibili per la bioconiugazione. Analisi del tipo di sonde utilizzabili per la bioconiugazione. Nuove strategie di sintesi organica per la bioconiugazione: 1) utilizzo di reazioni di “Click Chemistry” per la bioconiugazione: cicloaddizione 1,3-dipolare di Huisgen, Staudinger Ligation, reazione di Diels-Alder a domanda elettronica inversa. 2) native chemical ligation 3) tecniche di site-specific labelling per l’invio di proteine su siti di interesse. 4) reazioni bioortogonali e bioconiugazione in vivo. 5) Utilizzo di enzimi nelle reazioni di bioconiugazione.
Introduction to the fundamental bioconjugation approaches, what types of bioconjugates exist (i. e. antibody-drug, protein-small molecule, imaging probe-protein or nanoparticle, etc) and their uses. Definition of functional groups suitable for the conjugation of bifunctional chelating agents or drugs to biomolecules (peptides, proteins, polysaccharides, polynucleotides) or protein vectors to nanoparticles. Analysis of the conjugation approaches through the formation of a stable bioconjugate and / or capable of releasing a bioactive product or the probe. Use of homo- and hetero-bifunctional linkers, cleavable and non-cleavable for bioconjugation. Analysis of the probes that can be used for bioconjugation. New organic synthetic strategies for bioconjugation: 1) use of Click Chemistry reactions for bioconjugation: Huisgen's 1,3-dipolar cycloaddition, Staudinger Ligation, Inverse Electronic Demand Diels-Alder reaction; 2) native chemical ligation; 3) site-specific labeling techniques to deliver proteins to the site of interest; 4) bioorthogonal reactions and in vivo bioconjugation. 5) Use of enzymes in bioconjugation reactions.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Obiettivo 1: Conoscenza e capacità di comprensione. L’insegnamento si propone di fornire alle/agli studentesse/studenti robuste conoscenze teoriche sulle problematiche relative alla bioconiugazione di piccole molecole a vettori biologici. Obiettivo 2: Capacità di applicare conoscenza e comprensione La/lo studentessa/studente svilupperà una robusta conoscenza e capacità di applicazione dei principi base necessari per approcciare la protocolli di bioconiugazione. Conosceranno le tecniche base necessarie alla pianificazione ed al design di approcci validi per la preparazione di sonde di imaging e/o farmaci coniugati a vettori biologici. Obiettivo 3: Autonomia di giudizio. La/lo studentessa/studente acquisirà la capacità di confrontare e valutare le problematiche correlate ai protocolli di bioconiugazione. Le conoscenze acquisite consentiranno alla/allo studentessa/studente di orientarsi nelle problematiche relative alla previsione dei possibili punti critici nel design e nello sviluppo di processi biotecnologici. Obiettivo 4: abilità comunicative. La/lo studentessa/studente sarà in grado di discutere con un linguaggio tecnico avanzato, le problematiche relative allo sviluppo di bioconiugati. Obiettivo 5: Capacità di apprendere. Al termine delle lezioni la/lo studentessa/studente sarà in grado di recuperare le principali risorse on-line, di natura scientifica e istituzionale, utili per restare aggiornato sulle evoluzioni del dibattito scientifico ed affrontare varie problematiche di ricerca.
Objective 1: Knowledge and understanding. The course aims to provide students with robust theoretical knowledge on issues related to the bioconjugation of small molecules to biological vectors. Objective 2: Applying knowledge and understanding. The student will develop a robust knowledge and ability to apply the basic principles necessary to approach the bioconjugation protocols. They will know the basic techniques necessary for the planning and design of valid approaches for the preparation of imaging probes and / or drugs conjugated to biological vectors. Objective 3: Making judgements. The student will acquire the ability to compare and evaluate the problems related to bioconjugation protocols. The acquired knowledge will allow the student to orient himself in the problems related to the prediction of possible critical points in the design and development of biotechnological processes. Objective 4: communication skills. The student will be able to discuss with advanced technical language, the problems related to the development of bio-conjugates. Objective 5: Learning skills At the end of the lessons the student will be able to retrieve the main online resources, scientific and institutional, useful for staying updated on the evolution of the scientific debate and addressing various research issues.
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate: Tecniche e sonde per imaging molecolare
Course ID
FA0324
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
GIOVENZANA Giovanni Battista
Teachers
Giovenzana Giovanni Battista
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Introduzione alle diverse tecniche di imaging molecolare e ai loro principi fisici. Sonde per imaging molecolare, classificazione e impieghi.
Introduction to Molecular Imaging techniques and their principles. Probes for molecular imaging: classification and applications.
Testi di riferimento/Textbooks
Copia delle slides, articoli scientifici e review forniti dal docente. N.J. Long, W.-T. Wong, The Chemistry of Molecular Imaging, Wiley ed., 2015.
Slides, scientific articles, and reviews provided by the teacher. N.J. Long, W.-T. Wong, The Chemistry of Molecular Imaging, Wiley Ed., 2015.
Obiettivi formativi/Mission
Conoscenza delle diverse tecniche di imaging molecolare e comprensione dei principi fisici alla loro base. Conoscenza delle diverse tipologie di sonde per imaging molecolare. Capacità di selezionare una sonda per imaging molecolare per la tecnica di imaging corrispondente.
Knowledge of the different Molecular Imaging techniques and understanding the underlying basic physical principles. Knowledge of the different types of Molecular Imaging Probes. Ability to select the suitable Molecular Imaging probe for a specific imaging technique.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di chimica generale, inorganica, organica, farmaceutica, struttura dell’atomo, elettromagnetismo, onde.
Fundamentals of general, inorganic, organic and medicinal chemistry, atomic structure, electromagnetism, waves.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali in aula, ricerca bibliografica e discussione di casi specifici, esercitazioni. In caso di restrizioni dovute ad emergenza COVID, le attività didattiche saranno erogate a distanza o in modalità “blended” mediante piattaforma informatica.
Classroom lectures, literature search and discussion of case histories, exercises. In the case of restrictions due to COVID emergency, the activities will be run in remote or “blended”mode, through suitable informatic platforms.
Altre informazioni/Further information
Il docente è a disposizione degli studenti per chiarimenti e approfondimenti. L’apprendimento in itinere sarà valutato nelle sessioni di discussione e di esercitazione. 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.
The teacher is available for explanations and integrations. Ongoing learning will be evaluated during exercise and discussion sessions. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esame scritto unico con gli altri moduli dell'insegnamento “Applicazioni biofarmaceutiche avanzate”, in forma scritta. Nel caso di evoluzione della pandemia si seguiranno le linee guida emanate dall’Università. I quesiti del modulo “Tecniche e sonde per imaging molecolare” verteranno sulle tematiche trattate durante il corso, e richiederanno una discussione personale e critica a livello interdisciplinare.
Single written exam (comprising the other modules of the course “Advanced biopharmaceutical applications”), in written form. Should the pandemic evolve, the guidelines issued by the University will be followed. The questions of the “Techniques and probes for molecular imaging” module will focus on the topics covered during the course and will require a personal and critical discussion at an interdisciplinary level.
Programma esteso/Content
1. Principi fisici alla base delle tecniche di imaging: nozioni di struttura atomica e nucleare, particelle elementari, elettromagnetismo e onde. 2. Introduzione alle tecniche di imaging: tomografia computerizzata (TAC), tomografia a emissione di positroni (PET) e a emissione di singolo fotone (SPECT), risonanza magnetica per immagini (MRI), imaging ottico (OI), a ultrasuoni (US) e fotoacustico. Cenni di tecniche di imaging accoppiate. 3. Imaging molecolare: definizione e obiettivi. Sonde per molecular imaging per TAC, PET, SPECT, MRI, OI e US. Cenni di sonde di imaging molecolare bimodali.
1. Physical principles of imaging techniques: basics of atomic and nuclear structure, elementary particles, electromagnetism, waves. 2. Introduction to imaging techniques: computed tomography (CT), positron emission tomography (PET), single-photon emission computed tomography (SPECT), magnetic resonance imaging (MRI), optical imaging (OI), ultrasound (US) and photoacoustic imaging. Basics of combined imaging techniques. 3. Molecular Imaging: definition and purposes. Molecular Imaging probes for PET, SPECT, MRI, OI, US. Bimodal molecular imaging probes.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Conoscenza delle principali tecniche di imaging e comprensione dei principi fisici corrispondenti. Conoscenza delle sonde di imaging e comprensione del meccanismo di funzionamento. Capacità di applicare la conoscenza delle tecniche di imaging e delle sonde e la comprensione del loro funzionamento alle problematiche di imaging molecolare. Autonomia nella scelta della sonda di imaging adeguata alla tecnica e alla problematica. Padronanza dei termini scientifici riguardanti tecniche e sonde di imaging molecolare e delle risorse bibliografiche-informatiche corrispondenti.
Knowledge of the main imaging techniques and understanding of the underlying physical principles. Knowledge of imaging probes and understanding of their operating mechanism. Ability to apply the knowledge of imaging techniques and probes and the understanding of their operating mechanism to the objectives of molecular imaging. Authonomy in the selection of the most suitable probe for the specific technique and imaging need. Familiarity of scientific terms concerning molecular imaging techniques and probes and of the corresponding bibliographic-informatic resources.
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Course
Sviluppo formulativo e fabbricazione di medicinali biotecnologici/biologici
Course ID
FA0315
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
TORRE MARIA LUISA
Teachers
Torre Maria Luisa
CFU
9.0
Teaching duration (hours)
72.0
Individual study time
153.0
SSD
CHIM/09 - FARMACEUTICO TECNOLOGICO APPLICATIVO
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
2
Period
Annuale
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di illustrare i principi, le strategie e le tecnologie che sono alla base della progettazione e realizzazione delle forme di dosaggio liquide e solide contenenti principi attivi di derivazione biotecnologica da impiegare in ambito terapeutico. Durante il corso vengono descritte la struttura e le caratteristiche delle diverse forme farmaceutiche, le proprietà delle materie prime che le compongono e le funzioni da esse svolte nel prodotto, le operazioni e i processi impiegati in laboratorio e su scala industriale per la loro produzione e controllo
The teaching is aimed to illustrate principles, strategies and technologies used for the development and production of liquid and solid dosage forms containing biotechnological products and employed in the therapeutic field. The structure and the characteristics of the different pharmaceutical forms, the properties of the ingredients and their impact on the product performance, the processes employed by industrial companies for their production and control will be described
Testi di riferimento/Textbooks
Colombo P et al. Principi di tecnologie farmaceutiche. 2° Ed, 2015, Ed. Ambrosiana. Aulton ME, Taylor K.M.G. Tecnologie farmaceutiche, 2015 EDRA LSWR. Ansel, HC et al. Principi di calcolo farmaceutico. Quindicesima edizione. 2017 Ed. Edra. Farmacopea Ufficiale Italiana edizione vigente. Farmacopea Europea edizione vigente. Lachman L, Lieberman H, Kanig J. The theory and practice of industrial pharmacy. Ed. Lea & Febiger, USA. Fabris L, Rigamonti S. La fabbricazione industriale dei medicinali. Ed. Esculapio, Bologna. Daan J. A. Crommelin, Robert D. Sindelar, Bernd Meibohm. Pharmaceutical biotechnology. Ed. Springer Nature; 5° edizione M. Luisa Calabrò. Compendio di biotecnologie farmaceutiche. Ed. Edises.
Colombo P et al. Principi di tecnologie farmaceutiche. 2° Ed, 2015, Ed. Ambrosiana. Aulton ME, Taylor K.M.G. Tecnologie farmaceutiche, 2015 EDRA LSWR. Ansel, HC et al. Principi di calcolo farmaceutico. Quindicesima edizione. 2017 Ed. Edra. Farmacopea Ufficiale Italiana edizione vigente. Farmacopea Europea edizione vigente. Lachman L, Lieberman H, Kanig J. The theory and practice of industrial pharmacy. Ed. Lea & Febiger, USA. Fabris L, Rigamonti S. La fabbricazione industriale dei medicinali. Ed. Esculapio, Bologna. Daan J. A. Crommelin, Robert D. Sindelar, Bernd Meibohm. Pharmaceutical biotechnology. Ed. Springer Nature; 5° edizione M. Luisa Calabrò. Compendio di biotecnologie farmaceutiche. Ed. Edises.
Obiettivi formativi/Mission
L'obiettivo del corso è fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze relative alle caratteristiche delle forme di dosaggio per prodotti biotecnologici e la capacità di capire quali sono gli strumenti e le metodologie utilizzate per il loro sviluppo e la loro produzione
The course objective is to provide students with knowledge about the characteristics and functions of dosage forms containing biotechnological products and the ability to understand which tools and methodologies are used for their development and manufacturing
Prerequisiti/Required background knowledge
Non sono previste propedeuticità
There are no prerequisites
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso sarà svolto principalmente sotto forma di lezioni (in aula o a distanza). Sono previsti alcuni seminari svolti da professionisti che operano nell'industria farmaceutica e che illustreranno l'applicazione pratica dei concetti teorici esposti. In alcune occasioni, le studentesse e gli studenti saranno invitati a rispondere collegialmente a domande su argomenti già trattati e a recuperare materiale didattico integrativo sui siti web AIFA, EMA e FDA
The course will be delivered mainly in form of lectures (in classroom or as audio lessons). Some seminars are planned, carried out by experienced people from pharmaceutical industry, which will illustrate the practical application of the exposed theoretical concepts. Occasionally, students will be invited to respond jointly to questions on topics already treated and to recover supplementary educational material on AIFA, EMA and FDA web sites
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame verrà svolto in forma orale. Per conseguire la votazione finale dell’insegnamento le studentesse e gli studenti dovranno dimostrare di aver compreso, e di essere in grado di utilizzare, i concetti fondamentali di ogni argomento. La valutazione, espressa in trentesimi, verrà effettuata sulla base dei seguenti criteri: 1. conoscenza e capacità di comprensione teorica ed applicativa dei temi studiati; 2. autonomia di giudizio e capacità di collegamento tra i temi studiati; 3. abilità comunicative ed appropriatezza nell’impiego del linguaggio tecnico; 4. capacità di apprendimento.
The examination will be carried out in oral form. To achieve the final vote, the student must demonstrate that he has understood, and he is able to use the fundamental concepts of each topic. The evaluation will be based on the following criteria: 1. knowledge and theoretical understanding and application of the studied subjects; 2. independence of judgment and ability to link the studied arguments; 3. communication skills and appropriateness in the use of technical language; 4. learning ability.
Programma esteso/Content
• Medicinali: definizioni e generalità. Cenni relativi all'AIC. • Principi di tecnologia farmaceutica. Le forme farmaceutiche: concetto di forma farmaceutica; principi di biofarmaceutica; vie di somministrazione; cenni di preformulazione. • Le polveri: definizione; proprietà fondamentali e derivate. Le polveri come forme di dosaggio: formulazione, processi e controlli • I granulati: formulazione di un granulato e principi base del processo di granulazione; saggi tecnologici sui granulati. • Le compresse: definizione; caratteristiche; classificazione; eccipienti (diluenti, leganti, lubrificanti, antiaderenti, glidanti, disgreganti, coloranti, aromatizzanti, adsorbenti, eccipienti modulatori del rilascio); produzione industriale di compresse; saggi tecnologici; rivestimento di compresse (confettatura, filmatura, rivestimento a secco). • Le capsule: definizione; capsule dure: eccipienti, preparazione degli involucri e riempimento delle capsule; capsule molli. Processo di produzione e tests di controllo di capsule dure e molli. • Sistemi multiunità: micro- e nano-sistemi. Formulazione, produzione e controlli. • Le soluzioni: proprietà; tensioattivi, tensione interfacciale, HLB; soluzioni farmaceutiche e eccipienti; soluzioni acquose e soluzioni non acquose. Acqua ad uso farmaceutico e biotecnologico: impianti di produzione, di stoccaggio e distribuzione. • Le preparazioni parenterali: classificazione; requisiti; veicoli; contenitori. Preparazioni di piccolo volume e di grande volume polveri per preparazioni iniettabili. Operazioni e processi di produzione di forme farmaceutiche liquide non parenterali e parenterali. Forme farmaceutiche liquide estemporanee. Sterilità: definizioni, metodi di sterilizzazione. Assicurazione di sterilità. • Essiccamento mediante liofilizzazione e spray dryer: principi, apparecchiature e processi • Medicinali biologici/biotecnologici: vie di somministrazione di farmaci peptidici, considerazioni biofarmaceutiche e farmacocinetiche. Antigenicità e immunogenicità. Studi di preformulazione, aspetti formulativi e di stabilità di prodotti biotecnologici. La PEGilazione di peptidi e proteine. Fasi del processo di produzione e controlli di qualità di medicinali biologici/biotecnologici. Aspetti farmaceutici per la produzione di vaccini. • Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP): concetti introduttivi relativi ai prodotti per le terapie avanzate e alla medicina rigenerativa. Inquadramento normativo. Produzione su larga scala e in ambito ospedaliero di prodotti medicinali per la terapia genica, la terapia cellulare somatica e per le terapie avanzate combinate.
• Medicinal products: definitions and background. Marketing Authorization. • Pharmaceutical dosage forms (PDF): definition of dosage form; principles of biopharmaceutics (drug delivery, absorption, distribution, metabolization and elimination; concept of bioavailability); route of drug administration (oral sublingual, buccal, rectal, transdermal, nasal, pulmonary, parenteral, topical, ophtalmic, vaginal route); concept of preformulation. • Pharmaceutical powders: definition; powder properties. Powders as drug dosage forms • Materials employed in pharmaceutical field. Measure, control and regulation of temperature, pressure and flow. Ventilated, controlled climate and clean rooms. • Processes for solid dosage forms: milling, seiving, granulation, desiccation. • Granules: formulation of granules; introduction to granulation, granulation methods (wet granulation and dry granulation) and granulation mechanisms. • Tablets: definition; characteristics; classification; excipients for tablets (fillers, binders, lubricants, antiadherents, glidants, disintegrants, colourants, flavours, modified release agents); examples of tablet formulations; specific technological tests; coating of tablets (sugar coating, film coating, press coating). • Capsules: definition; hard gelatin capsules: excipients, shell manufacturing procedure and capsule filling; soft gelatin capsules; production and specific technological tests on hard and soft capsules. • Multiunit drug delivery systems: micro- and nano-systems. Development, manufacturing and quality control. • Solutions: properties of solutions; surfactants, interfacial tension, HLB; pharmaceutical solutions and excipients; aqueous and non-aqueous solutions. Water for pharmaceutical and biotechnological uses: production, storage and distribution. • Parenteral dosage forms: classification; requirements; vehicles; packaging. Small volume preparations (SVP) and large volume preparations (LVP); parenteral nutrition. Manufacturing of parenteral medicines. Powders for parenteral administration: Freeze Drying. Sterilization: definition, physical and chemical methods; sterility assurance level. • Biological/biotechnological drugs: routes of administration of peptide drugs, biopharmaceutical and pharmacokinetic considerations. Antigenicity and immunogenicity. Preformulation studies, formulation and stability aspects of biotechnological products. The PEGylation of peptides and proteins. Stages in the manufacturing process and quality testing of biological/biotechnological medicinal products. Pharmaceutical aspects for the production of vaccines. • Advanced Therapy Medicinal Products (ATMP): Introductory concepts related to Advanced Therapy Products and Regenerative Medicine. Regulatory framework. Large-scale and hospital-based production of medicinal products for gene therapy, somatic cell therapy and advanced combination therapies.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Le studentesse e gli studenti dovranno dimostrare di saper applicare le conoscenze acquisite per l'identificazione e la descrizione delle proprietà tecnologiche e biofarmaceutiche delle forme farmaceutiche, di saper utilizzare il linguaggio specifico di questa disciplina, di saper identificare il ruolo svolto dai componenti del veicolo farmaceutico e valutare come essi influenzano le proprietà del medicinale e l'attività del principio attivo
The student must demonstrate how to apply the acquired knowledge for identifying and describing the technological and biopharmaceutical properties of pharmaceutical forms, how to use the specific language of this discipline, how to identify the role played by the components of the pharmaceutical vehicle and to evaluate how they affect the properties of the medicament and the activity of the active ingredient
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Course
Produzione di farmaci biotecnologici
Course ID
FA0311
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
FRACCHIA Letizia
Teachers
Fracchia Letizia, Gabetti Stefano, Sparnacci Katia
CFU
9.0
Teaching duration (hours)
72.0
Individual study time
0.0
SSD
BIO/19 - MICROBIOLOGIA GENERALE, ING-IND/34 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE, CHIM/04 - CHIMICA INDUSTRIALE
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
2
Period
Annuale
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di fornire una visione globale sulla produzione di farmaci biotecnologici dal punto di vista microbiologico, chimico e bioingegneristico. Vengono descritte le caratteristiche e le applicazioni delle principali specie microbiche di interesse biotecnologico e biofarmaceutico, i metodi di coltivazione, quantificazione microbica e recupero dei prodotti nei processi fermentativi. Viene inoltre fornita una conoscenza di base delle biotecnologie industriali, concentrandosi sulle caratteristiche degli enzimi come catalizzatori e sui processi industriali di biotrasformazioni applicati alla produzione di molecole biologicamente attive. Viene descritta anche l'importanza dei dispositivi di coltura dinamica, come i bioreattori, per la coltura di microrganismi, cellule e tessuti, nonché dei sistemi modello in vitro per lo studio di farmaci e patologie, i vantaggi del loro utilizzo ed esempi applicativi.
The course aims to provide a comprehensive overview of the production of biotechnological drugs from a microbiological, chemical, and bioengineering perspective. It describes the characteristics and applications of the main microbial species of biotechnological and biopharmaceutical interest, as well as the methods for microbial cultivation, quantification, and product recovery in fermentation processes. Additionally, it offers a basic understanding of industrial biotechnologies, focusing on the characteristics of enzymes as catalysts and on the industrial biotransformation processes applied to the production of biologically active molecules. The importance of dynamic culture devices, such as bioreactors, for cultivating microorganisms, cells, and tissues is also described, along with in vitro model systems for studying drugs and diseases, their advantages, and practical examples.
Testi di riferimento/Textbooks
- Biotecnologie microbiche. Stefano Donadio. Casa Editrice Ambrosiana - Microbiologia industriale. Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana - “Industrial Biotransformations” by A. Liese, K. Seelbach and C. Wandrey. Wiley-VCH Materiale preparato dal docente. - Bioreactors. Design, Operation and Novel Applications. Edited by Carl-Fredrik Mandenius. ©2016 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
-Biotecnologie microbiche. Stefano Donadio. Casa Editrice Ambrosiana - Microbiologia industriale. Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana - “Industrial Biotransformations” by A. Liese, K. Seelbach and C. Wandrey. Wiley-VCH. Material prepared by the teacher. - Bioreactors. Design, Operation and Novel Applications. Edited by Carl-Fredrik Mandenius. ©2016 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
Obiettivi formativi/Mission
Questo corso si prefigge di fornire alle studentesse e agli studenti una conoscenza generale degli aspetti relativi allo sviluppo ed alla produzione industriale dei farmaci biotecnologici attualmente in commercio. In particolare il corso sarà suddiviso in tre moduli ognuno dei quali approfondirà uno degli aspetti delle biotecnologie applicate all’industria farmaceutica. Il modulo microbiologia applicata alla biofarmaceutica mirerà a 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 e descrivendo le caratteristiche dei principali microrganismi di interesse industriale e i principali approcci metodologici dei processi fermentativi. Il modulo biotecnologie industriali mirerà a fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze base sulle principali caratteristiche degli enzimi e sulle loro applicazioni come biocatalizzatori nella sintesi organica e farmaceutica anche nell’ottica di una transizione dell’industria chimica verso un approccio green alla sintesi organica. Il modulo Bioreattori, infine, si propone di mettere in condizioni le studentesse e gli studenti di sviluppare conoscenze nell’ambito dei dispositivi di coltura dinamica (bioreattori) per coltura di microrganismi, cellule e tessuti e di sistemi modello in vitro per studio di farmaci e patologie, al fine di fornire alle studentesse e agli studenti le competenze per valutare i possibili vantaggi dell’uso di bioreattori rispetto alle tecniche di coltura tradizionali in funzione del campo di applicazione considerato. Il corso mirerà anche a fornire alle studentesse e agli studenti, tramite la lettura e il commento di articoli scientifici, un lessico scientifico appropriato ed una capacità di pensiero critico.
This course aims to provide students with a general knowledge of aspects related to the development and industrial production of biotechnological drugs currently on the market. Specifically, the course will be divided into three modules each of which will explore one of the aspects of biotechnology applied to the pharmaceutical industry. The microbiology applied to biopharmaceuticals module will aim to provide students with an overview of the fundamental aspects of microbial biotechnology, focusing on the use of microorganisms in the production of substances of biopharmaceutical interest and describing the characteristics of the main microorganisms of industrial interest and the main methodological approaches of fermentation processes. The Industrial Biotechnology module will aim to provide students with basic knowledge of the main characteristics of enzymes and their applications as biocatalysts in organic and pharmaceutical synthesis, also with a view to the chemical industry's transition to a green approach to organic synthesis. Finally, the Bioreactors module aims to enable the student to develop knowledge in the field of dynamic culture devices (bioreactors) for culturing microorganisms, cells and tissues and in vitro model systems for studying drugs and pathologies, in order to provide the student with the skills to evaluate the possible advantages of using bioreactors compared to traditional culture techniques depending on the field of application considered. The course also aims to provide students with appropriate scientific vocabulary and critical thinking skills through reading and commenting on scientific articles.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base inerenti alla struttura e alla funzione della cellula procariotica, al metabolismo microbico, alle modalità di coltivazione e quantificazione delle colture microbiche. Chimica Organica I Conoscenze di base di biologia cellulare e fisiologia.
Basic knowledge regarding the structure and function of prokaryotic cells, microbial metabolism, and methods for cultivating and quantifying microbial cultures. Organic Chemistry I Basic knowledge of cell biology and physiology.
Metodi didattici/Teaching methods
Per il modulo di Microbiologia Applicata alla Biofarmaceutica si terranno lezioni frontali in aula con il supporto di slide che verranno fornite alle studentesse e agli studenti tramite la piattaforma DIR. Alcune tematiche saranno inoltre approfondite con la visione di filmati in inglese e in italiano; verranno effettuate esercitazioni in aula. Per il modulo di Biotecnologie Industriali si terranno lezioni frontali, esercitazioni e discussioni collegiali in aula. Argomenti di particolare interesse e attualità verranno approfonditi con la lettura critica e il commento di pubblicazioni scientifiche. Per il modulo di Bioreattori si terranno lezioni frontali in aula con proiezione di slide e presentazione di articoli scientifici ed esempi applicativi, con discussione delle soluzioni tecnologiche più avanzate. Il materiale sarà messo a disposizione delle studentesse e degli studenti mediante la piattaforma informatica dedicata (DIR) ed è da ritenersi sostitutivo del libro di testo.
Microbiology in the Biopharmaceutical Field module: Lectures in presence with the support of slides that will be provided to students through the DIR platform. Some issues will be deepened with videos in English and Italian; classroom exercises will be carried out. Industrial Biotechnologies module: Lectures in classroom, exercises, and classroom discussion. Topics of particular interest will be explored with critical reading and commentary of scientific publications. Bioreactors module: Lessons in class with slides and illustration of scientific papers and applicative examples, supported by discussion of the most advanced technologies. All presented contents will be available on the digital platform (DIR) and will substitute the book content.
Altre informazioni/Further information
È possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo (https://www.dir.uniupo.it/) Per il modulo di Biotecnologie Industriali, durante il corso, al termine di ogni argomento fondamentale, le studentesse e gli studenti saranno collegialmente coinvolti nell'analisi critica di esempi di processi industriali. 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.
All contents presented during the lessons will be available on the digital platform Didattica in Rete dell’Ateneo (https://www.dir.uniupo.it/) Industrial Biotechnologies module: during the course, at the end of each key topic, the students will be involved in the critical analysis of examples of industrial processes. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame sarà composto da tre prove scritte relative ai tre moduli del corso svolte nello stesso giorno. L’esame comprenderà domande a risposta aperta (2 per ciascun modulo) volte a valutare conoscenze e capacità critica acquisite dalle studentesse e dagli studenti e domande a risposta multipla. Ad ogni domanda verrà associato un punteggio specifico in modo che, per ciascun modulo, la somma sia pari al massimo a 32 (30 e lode). Verrà inoltre valutata la capacità di rispondere alle domande a risposta aperta utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato. Durante la prova scritta non è consentito consultare testi, slide, appunti né dispositivi multimediali. La valutazione finale avverrà in modo collegiale e condiviso tra tutti i docenti dei singoli moduli. Sono fissati 2 appelli per sessione nei mesi di febbraio, giugno-luglio, settembre.
The exam will consist of three written tests related to the three modules of the course, conducted on the same day. The exam will include open-ended questions (2 for each module) aimed at assessing the knowledge and critical abilities acquired by the student, as well as multiple-choice questions. Each question will be assigned a specific score so that, for each module, the total sum will be a maximum of 32 (30 cum laude). Furthermore, the ability to answer to open-ended questions using appropriate technical-scientific language will be evaluated. During the written test, students are not allowed to consult textbooks, slides, notes, or multimedia devices. The final evaluation will be conducted collegially and shared among all the teachers of the individual modules. There are two exam sessions scheduled in the months of February, June-July, and September.
Programma esteso/Content
Modulo di Microbiologia Applicata alla Biofarmaceutica • La bioprospezione: esplorazione della biodiversità microbica per scopi biotecnologici • L’uso industriale dei microrganismi • Isolamento e selezione di microrganismi di interesse biofarmaceutico • I microrganismi di interesse biotecnologico e biofarmaceutico: E. coli - Streptomyces - Bacillus - Lieviti - Funghi filamentosi • Metodi di coltivazione dei microrganismi • Valutazione dello sviluppo microbico nei processi industriali • Introduzione alle procedure per l’ottenimento di metaboliti microbici, misure, regolazione e tecnologie nei processi fermentativi • Il miglioramento dei processi produttivi • Panoramica sui metodi di recupero di prodotti biotecnologici • Le basi molecolari dei processi produttivi: alcuni esempi - I metaboliti primari - Gli antibiotici - Le vitamine - Le proteine ricombinanti Modulo di Biotecnologie Industriali: - Biotrasformazioni: definizioni e caratteristiche. - Confronto tra reazioni di sintesi chimica e biocatalizzate. - Struttura, funzioni, meccanismi e scopo degli enzimi nella sintesi organica. - Specificità, selettività degli enzimi e metodi per lo studio delle proprietà enzimatiche. - Principali classi di enzimi utilizzati in sintesi organica e nell’industria chimica: - Ossidoreduttasi - Transferasi - Idrolasi - Liasi - Isomerasi - Ligasi - Biotrasformazioni per la produzione di prodotti di rilevanza farmaceutica: esempi di processi industriali. Modulo di Bioreattori: Dalla coltura statica 2D alla coltura dinamica 3D (1h) • Definizione di dispositivi per coltura dinamica di microrganismi/cellule/tessuti (bioreattori) e vantaggi per la ricerca di base e per la produzione industriale su larga scala (2h) • Tipi di bioreattori e finalità applicative nell’ambito della ingegneria dei tessuti (3h) • Sottosistemi costituenti i bioreattori (3h) • Bioreattori per espansione cellulare (2h) • Bioreattori per maturazione di tessuti biologici (3h) • Sistemi modello per studio di farmaci o malattie / Bioreattori microfluidici (2h)
Microbiology in the Biopharmaceutical Field module:• Bioprospecting: exploration of microbial biodiversity for biotechnological purposes • Industrial use of microorganisms • Isolation and selection of microorganisms of pharmaceutical interest • Microorganisms of biotechnological and biopharmaceutical interest: E. coli - Streptomyces - Bacillus - Yeasts - Filamentous fungi • Methods of microbial cultivation • Evaluation of microbial development in industrial processes • Introduction to procedures for obtaining microbial metabolites, measurements, regulation, and technologies in fermentation processes • Improvement of production processes • Overview of methods for recovering biotechnological products • Molecular basis of production processes: some examples - Primary metabolites - Antibiotics - Vitamins - Recombinant proteins. Industrial Biotechnologies module: Biotransformations: definitions and characteristics. Comparison between chemical synthesis and biocatalyzed reactions. Enzyme structure, functions, mechanisms, and scope in organic synthesis. Specificity, selectivity of enzymes and methods for the study of enzymatic properties. Main classes of enzymes used in organic synthesis and in the chemical industry: Oxidoreductases -Transferases -Hydrolases -Lyases -Isomerases -Ligases Biotransformations to produce products of pharmaceutical relevance: examples of industrial processes. Bioreactors module: From 2D static culture to 3D dynamic culture (1h) • Definition of devices for dynamic culture of microrganisms/cells/tissues (bioreactors) and advantages for basic research and large-scale industrial production (2h) • Bioreactor types and purposes in tissue engineering field (3h) • Bioreactor subsystems (3h) • Cell expansion bioreactors (2h) • Tissue maturation bioreactors (3h) • In vitro model system for drug screening and disease modeling / Microfluidic bioreactors (2h)
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
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, alle applicazioni biotecnologiche in sintesi organica e nell’ambito delle applicazioni dei bioreattori. In particolare, le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze in merito ad alcune delle tecnologie utilizzate per le trasformazioni microbiche, alle metodologie di 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. Inoltre impareranno a comprendere le principali proprietà degli enzimi e acquisiranno conoscenze sulla loro applicazione come catalizzatori nella sintesi organica di molecole di interesse biofarmaceutico. Ciò sarà integrato dall’acquisizione di conoscenze sulle caratteristiche e sui sottosistemi costituenti i bioreattori e sulle loro finalità di utilizzo, con un approfondimento sui bioreattori per espansione cellulare e per studio di sistemi modello in vitro alle diverse scale, con particolare attenzione alle ricadute/vantaggi dell’utilizzo dei bioreattori nei processi produttivi. 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, dell’uso di enzimi come catalizzatori e dell’utilizzo di bioreattori attualmente impiegati nei settori farmaceutico ed industriale, col fine di conseguire la capacità di selezionare criticamente l’utilizzo delle metodologie descritte, di sviluppare e approfondire ulteriori competenze nel settore microbiologico, di individuare la strategia sintetica migliore per una determinata trasformazione chimica, di identificare i parametri essenziali da monitorare e controllare nel bioreattore e di selezionare il bioreattore più adatto in funzione dell’applicazione. 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 negli ambiti microbiologico, dell’uso di enzimi come catalizzatori e dell’utilizzo di bioreattori per applicazioni farmaceutiche e industriali e di aver acquisito competenze inerenti alla comunicazione verbale e scritta mediante l’utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato. Inoltre, svilupperanno la capacità di apprendere nuove conoscenze utilizzando in autonomia il materiale fornito, quale slide e articoli scientifici, e acquisiranno senso critico al fine di operare scelte comparate ed esprimere giudizi sapendo sostenere discussioni su questioni attinenti agli argomenti trattati.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: The student will acquire knowledge and understanding related to the applications of the main methodologies used in the production of molecules of pharmaceutical interest, biotechnological applications in organic synthesis, and the use of bioreactors. Specifically, the student will gain knowledge about some of the technologies used for microbial transformations, methodologies for selecting microorganisms of pharmaceutical interest, the use of growth substrates, and techniques for quantifying microbial development in the pharmaceutical and industrial fields. Furthermore, they will learn to understand the key properties of enzymes and acquire knowledge about their application as catalysts in the organic synthesis of molecules of pharmaceutical interest. This will be complemented by acquiring knowledge about the characteristics and constituent subsystems of bioreactors and their purposes of use, with a focus on bioreactors for cell expansion and in vitro model system studies at different scales, with particular attention to the implications/advantages of using bioreactors in production processes. ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: The student will be provided with both a theoretical framework and the tools for applying the main microbiological methodologies and processes, the use of enzymes as catalysts, and the use of bioreactors currently employed in the pharmaceutical and industrial sectors. This will enable them to critically select the use of the described methodologies, develop and further enhance competencies in the microbiological field, identify the best synthetic strategy for a particular chemical transformation, identify essential parameters to monitor and control in the bioreactor, and select the most appropriate bioreactor for a given application. AUTONOMY OF JUDGEMENT AND COMMUNICATION SKILLS: At the end of the course, the student should demonstrate autonomy of judgment, be capable of analyzing operational criticalities, and take appropriate corrective measures in microbiological aspects, the use of enzymes as catalysts, and the application of bioreactors in pharmaceutical and industrial contexts. They will also have acquired skills in verbal and written communication using appropriate technical-scientific language. Additionally, they will develop the ability to independently learn new knowledge using the provided materials, such as slides and scientific articles, and gain critical thinking skills to make comparative choices and express judgments while being able to engage in discussions on relevant topics covered in the course.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0312Microbiologia applicata alla biofarmaceutica BIO/19 - MICROBIOLOGIA GENERALE Fracchia Letizia Not available
FA0313Bioreattori ING-IND/34 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE Gabetti Stefano Not available
FA0314Biotecnologie industriali CHIM/04 - CHIMICA INDUSTRIALE Sparnacci Katia Not available
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Course
Produzione di farmaci biotecnologici: Microbiologia applicata alla biofarmaceutica
Course ID
FA0312
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
FRACCHIA Letizia
Teachers
Fracchia Letizia
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
BIO/19 - MICROBIOLOGIA GENERALE
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
2
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
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.
Exploration, isolation and screening of microorganisms of biopharmaceutical interest. Characteristics and applications of the main microbial species of biotechnological interest. Methods of cultivation, microbial quantification and recovery of products in fermentation processes; description of the main technologies and examples of production processes.
Testi di riferimento/Textbooks
Biotecnologie microbiche. Stefano Donadio. Casa Editrice Ambrosiana Microbiologia industriale. Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana
Biotecnologie microbiche. Stefano Donadio. Casa Editrice Ambrosiana Microbiologia industriale. Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana
Obiettivi formativi/Mission
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.
The course aims to provide students with an overview of the fundamental aspects of microbial biotechnology, focusing on the use of microorganisms in the production of compounds of biopharmaceutical interest. The characteristics of the main microorganisms of industrial, biotechnological and biopharmaceutical interest and the main methodological approaches for fermentation processes, from discovery to development and production, will be described. Aim of the course will also be to stimulate the interpretative attitude of the students by deepening biopharmaceutical issues through the reading and commenting of scientific articles.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base inerenti alla struttura e alla funzione della cellula procariotica, al metabolismo microbico, alle modalità di coltivazione e quantificazione delle colture microbiche.
Basic knowledge of the structure and function of the prokaryotic cell, microbial metabolism, methods of cultivation and quantification of microbial cultures.
Metodi didattici/Teaching methods
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.
Lectures in presence with the support of slides that will be provided to students through the DIR platform. Some issues will be deepened with videos in English and Italian. Topics of particular interest and relevance will be examined with the critical reading and commentary on scientific publications. At the end of each part of the course, classroom exercises will be carried out.
Altre informazioni/Further information
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.
The slides of the lectures and supplementary material are available on the website “Didattica in Rete”: https://www.dir.uniupo.it/ It will be possible to take an in-course test for the Microbiology in the Biopharmaceutical field module in February. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
See the description of the course "Production of biotechnological drugs"
Programma esteso/Content
• 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)
• Bioprospection: exploration of microbial biodiversity for biotechnological purposes (definition and examples). • The industrial use of microorganisms: history and applications in the pharmaceutical field • Isolation and selection of microorganisms of biopharmaceutical interest (screening approach and examples) • Microorganisms of biotechnological and biopharmaceutical interest: characteristics and applications - E. coli - Streptomyces - Bacillus - Yeasts - Filamentous mushrooms • Methods for cultivation of microorganisms (kinetic aspects of microbiological processes, in-batch growth curve, continuous fermentation and fed-batch fermentation) • Evaluation of microbial development in industrial processes (microbial cultures analysis, direct methods, indirect methods) • Procedures for obtaining microbial metabolites, measurements, regulation and technologies in fermentation processes (bioreactors and the fermentation process) • The improvement of production processes (improvement of strains and culture media, raw materials for microbial growth used in the industrial field) • Overview of recovery methods for biotechnological products - downstream (clarification, cell disintegration, precipitation, membrane processes, extraction, evaporation, distillation, final treatments) • The molecular basis of production processes: some examples - Primary metabolites (amino acids) - Antibiotics - Vitamins - Microorganisms for the production of recombinant proteins (insulin, surface antigen of the hepatitis B virus)
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
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.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: the student will acquire knowledge and understanding about the applications of the main methods used for the production of molecules of biopharmaceutical interest. Furthermore, the student will acquire knowledge about some of the technologies used for microbial transformations, the methods of isolation and selection of microorganisms of biopharmaceutical interest, the use of growth substrates and the techniques for quantifying microbial development in the pharmaceutical and industrial fields. ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: the student will be provided with a theoretical framework and with the tools related to the application of the main microbiological methodologies and processes currently used in the pharmaceutical and industrial sectors, to achieve the ability to critically select the technologies and the methodologies described and to develop and deepen further skills in the microbiological field. AUTONOMY OF JUDGMENT AND COMMUNICATION SKILLS: at the end of the course, the student will have to demonstrate autonomy of judgment, the ability to analyze operational problems and to take appropriate corrective measures in the pharmaceutical and industrial microbiological fields and to have acquired skills inherent to verbal and written communication through the use of an appropriate technical-scientific language.
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Course
Produzione di farmaci biotecnologici: Bioreattori
Course ID
FA0313
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
Gabetti Stefano
Teachers
Gabetti Stefano
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
ING-IND/34 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Dispositivi di coltura dinamica (bioreattori) per coltura di microrganismi, cellule e tessuti e di sistemi modello in vitro per studio di farmaci e patologie. Vantaggi di utilizzo, sottosistemi costituenti, ed esempi applicativi.
Dynamic culture devices (bioreactors) for microorganisms, cells, and tissues culture and in vitro model systems for drug screening and disease modeling. Advantages, subsystems, and applicative examples.
Testi di riferimento/Textbooks
Bioreactors. Design, Operation and Novel Applications. Edited by Carl-Fredrik Mandenius. ©2016 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
Bioreactors. Design, Operation and Novel Applications. Edited by Carl-Fredrik Mandenius. ©2016 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
Obiettivi formativi/Mission
L’insegnamento si propone di mettere in condizioni le studentesse e gli studenti di sviluppare conoscenze nell’ambito dei dispositivi di coltura dinamica (bioreattori) per coltura di microrganismi, cellule e tessuti e di sistemi modello in vitro per studio di farmaci e patologie. Ulteriore obiettivo è fornire alle studentesse e agli studenti gli elementi necessari e le competenze per valutare i possibili vantaggi dell’uso di bioreattori rispetto alle tecniche di coltura tradizionali in funzione del campo di applicazione considerato.
The course aims to support the student in developing knowledge in dynamic culture devices (bioreactors) for microorganisms, cells, and tissues culture and in vitro model systems for drug screening and disease modeling. Further objective is to provide the student competences for identifying the advantages of using bioreactors rather than conventional culture methods depending on the application field.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di biologia cellulare e fisiologia.
Basic knowledge on cell biology and physiology.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali in aula con proiezione di slide e presentazione di articoli scientifici ed esempli applicativi, con discussione delle soluzioni tecnologiche più avanzate. Il materiale sarà messo a disposizione delle studentesse e degli studenti mediante la piattaforma informatica dedicata (DIR) ed è da ritenersi sostitutivo del libro di testo.
Lessons in class with slides and illustration of scientific papers and applicative examples, supported by discussion of the most advanced technologies. All presented contents will be available on the digital platform (DIR) and will substitute the book content.
Altre informazioni/Further information
È possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo (https://www.dir.uniupo.it/) 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.
All contents presented during the lessons will be available on the digital platform Didattica in Rete dell’Ateneo (https://www.dir.uniupo.it/) Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
See the description of the course "Production of biotechnological drugs"
Programma esteso/Content
Dalla coltura statica 2D alla coltura dinamica 3D (1h) Definizione di dispositivi per coltura dinamica di microrganismi/cellule/tessuti (bioreattori) e vantaggi per la ricerca di base e per la produzione industriale su larga scala (2h) Tipi di bioreattori e finalità applicative nell’ambito della ingegneria dei tessuti (3h) Sottosistemi costituenti i bioreattori (3h) Bioreattori per espansione cellulare (2h) Bioreattori per maturazione di tessuti biologici (3h) Sistemi modello per studio di farmaci o malattie / Bioreattori microfluidici (2h)
From 2D static culture to 3D dynamic culture (1h) Definition of devices for dynamic culture of microrganisms/cells/tissues (bioreactors) and advantages for basic research and large-scale industrial production (2h) Bioreactor types and purposes in tissue engineering field (3h) Bioreactor subsystems (3h) Cell expansion bioreactors (2h) Tissue maturation bioreactors (3h) In vitro model system for drug screening and disease modeling / Microfluidic bioreactors (2h)
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine dell’insegnamento, alle studentesse e agli studenti si chiede di dimostrare: - Conoscenza dei possibili metodi di coltura; - Conoscenza della definizione di bioreattore e delle potenzialità di utilizzo; - Conoscenza dei vantaggi dell’uso di un bioreattore rispetto alle tecniche di coltura tradizionali; - Conoscenza dei sottosistemi costituenti un bioreattore; - Conoscenza delle soluzioni tecnologiche per espansione cellulare e maturazione dei tessuti e realizzazione di sistemi modello in vitro; - Capacità di selezionare il bioreattore più adatto all’ambito di ricerca in base a capacità di analisi critica e autonomia di giudizio; - Capacità di identificare i parametri essenziali da monitorare e controllare nel bioreattore in funzione dell’applicazione; - Saper presentare e discutere un insieme chiaro e ben strutturato di considerazioni in base all’ambito di investigazione, utilizzando la terminologia appropriata; - Essere in grado di leggere, comprendere e commentare materiale tecnico da libri, articoli scientifici o altra fonte.
At the end of the course, the student should demonstrate: - Knowledge of different culture methods; - Knowledge of bioreactor definition and potential uses; - Knowledge of bioreactor advantages with respect to traditional culture methods; - Knowledge of bioreactor subsystems; - Knowledge of technological solutions for cell expansion and tissue maturation and for in vitro model systems; - Ability to select the most appropriate bioreactor depending on the application field, exploiting critical analysis and autonomy of judgement; - Ability to identify the essential parameters to be monitored and controlled in a bioreactor depending on the application; - Being able to illustrate and discuss a topic depending on the investigation field, using an appropriate terminology; - Being able to read, understand, and comment books, scientific papers or other sources.
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Course
Produzione di farmaci biotecnologici: Biotecnologie industriali
Course ID
FA0314
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
SPARNACCI Katia
Teachers
Sparnacci Katia
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/04 - CHIMICA INDUSTRIALE
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di fornire una conoscenza di base delle biotecnologie industriali. In particolare, verranno descritte le caratteristiche degli enzimi come catalizzatori nella sintesi organica e verranno illustrati diversi esempi di processi industriali di biotrasformazioni applicate alla produzione di molecole biologicamente attive.
The course aims to provide a basic knowledge of industrial biotechnology. In particular, the characteristics of enzymes as catalysts in organic synthesis will be described and several examples of industrial processes of biotransformation applied to the production of biologically active molecules will be illustrated. See “Programma esteso” (Extended Program) for more detailed information.
Testi di riferimento/Textbooks
“Industrial Biotransformations” by A. Liese, K. Seelbach and C. Wandrey. Wiley-VCH Materiale preparato dal docente.
“Industrial Biotransformations” by A. Liese, K. Seelbach and C. Wandrey. Wiley-VCH Materiale preparato dal docente.
Obiettivi formativi/Mission
Fornire a studentesse e studenti le conoscenze base sulle principali caratteristiche degli enzimi e sulle loro applicazioni come catalizzatori nella sintesi organica. ABILITÀ COMUNICATIVE: Le studentesse e gli studenti acquisiranno e impareranno ad utilizzare un lessico tecnico-scientifico appropriato in relazione agli argomenti trattati nel corso. Il corso ha anche lo scopo di sviluppare la capacità di apprendere autonomamente riguardo gli argomenti del corso ed il senso critico (autonomia di giudizio) che permette a studentesse e studenti di sostenere discussioni su questioni attinenti agli argomenti trattati.
To provide students with basic knowledge on the main characteristics of enzymes and their applications as catalysts in organic synthesis COMMUNICATION SKILLS: The student will acquire and learn to use an appropriate technical-scientific vocabulary in relation to the topics covered in the course. The course also aims to develop the ability to learn independently about the topics of the course and the critical sense (autonomy of judgment) that allows the student to hold discussions on issues related to the topics covered.
Prerequisiti/Required background knowledge
Chimica Organica I
Organic Chemistry I
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali, esercitazioni e discussioni collegiali in aula. Argomenti di particolare interesse e attualità verranno approfonditi con la lettura critica e il commento di pubblicazioni scientifiche.
Lectures in classroom, exercises, and classroom discussion. Topics of particular interest will be explored with critical reading and commentary of scientific publications.
Altre informazioni/Further information
Durante il corso, al termine di ogni argomento fondamentale, le studentesse e gli studenti saranno collegialmente coinvolti nella analisi critica di esempi di processi industriali. _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-studentidisabili-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._
During the course, at the end of each key topic, the students will be involved in the critical analysis of examples of industrial processes. _Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the __Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti__, consulting the University webpage: __https://www.uniupo.it/en/services/servicesstudents-physical-or-learning-disabilities._ _Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects._
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
See the description of the course "Production of biotechnological drugs"
Programma esteso/Content
Biotrasformazioni: definizioni e caratteristiche. Confronto tra reazioni di sintesi chimica e biocatalizzate. Struttura, funzioni, meccanismi e scopo degli enzimi nella sintesi organica. Specificità, selettività degli enzimi e metodi per lo studio delle proprietà enzimatiche. Principali classi di enzimi utilizzati in sintesi organica e nell’industria chimica: - Ossidoreduttasi - Transferasi - Idrolasi - Liasi - Isomerasi - Ligasi Biotrasformazioni per la produzione di prodotti di rilevanza farmaceutica: esempi di processi industriali.
Biotransformations: definitions and characteristics. Comparison between chemical synthesis and biocatalyzed reactions. Enzyme structure, functions, mechanisms, and scope in organic synthesis. Specificity, selectivity of enzymes and methods for the study of enzymatic properties. Main classes of enzymes used in organic synthesis and in the chemical industry: Oxidoreductases -Transferases -Hydrolases -Lyases -Isomerases -Ligases Biotransformations to produce products of pharmaceutical relevance: examples of industrial processes.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
CONOSCENZE E COMPRENSIONE: Le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze di base sulle applicazioni biotecnologiche in sintesi organica. In particolare impareranno a comprendere le principali proprietà degli enzimi e acquisiranno conoscenze sulla loro applicazione come catalizzatori nella sintesi organica di molecole di interesse biofarmaceutico. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZE E COMPRENSIONE: Verranno fornite le conoscenze di base che renderanno studentesse e studenti in grado di comprendere le principali caratteristiche e applicazioni degli enzimi come catalizzatori nell’industria biofarmaceutica al fine di renderli in grado di individuare la strategia sintetica migliore per una determinata trasformazione chimica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO E ABILITA’ COMUNICATIVE: Al termine del corso le studentesse e gli studenti saranno in grado di utilizzare un lessico appropriato in relazione agli argomenti trattati nel corso, svilupperanno la capacità di apprendere nuove conoscenze utilizzando in autonomia il materiale fornito per identificare strategie sintetiche e acquisiranno senso critico al fine di operare scelte comparate e esprimere giudizi sapendo sostenere discussioni su questioni attinenti agli argomenti trattati.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: The student will acquire basic knowledge on biotechnological applications in organic synthesis. In particular, he will learn to understand the main properties of enzymes and will acquire knowledge on their application as catalysts in the organic synthesis of molecules of biopharmaceutical interest. ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: The student will be provided with the basic knowledge that will enable him to understand the main characteristics and applications of enzymes as catalysts in the biopharmaceutical industry to make him able to identify the best synthetic strategy for a given chemical transformation. AUTONOMY OF JUDGMENT AND COMMUNICATION SKILLS: At the end of the course the student will be able to use an appropriate vocabulary in relation to the topics covered in the course, will develop the ability to learn new knowledge using independently the material provided to identify synthetic strategies and will acquire meaning critical to make comparative choices and express judgments knowing how to support discussions on issues related to the topics covered.
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Course
Data Science with R
Course ID
FA0460
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2023/2024
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
RINALDI Maurizio
Teachers
Rinaldi Maurizio
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
0.0
Individual study time
26.0
SSD
MAT/04 - MATEMATICHE COMPLEMENTARI
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OPZ
Course category
D
Year
2
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Inglese
English
Contenuti/Content Summary
Il software R e suo uso nella rappresentazione grafica e nell'analisi statistica dei dati.
The R software and its use to represent data and for statistical data analysis.
Testi di riferimento/Textbooks
Tutto il materiale di riferimento è pubblicato sul sito DIR. Materiale addizionale: R for Data Science (https://r4ds.had.co.nz/)
Reference material is posted on the DIR website. See also R for Data Science (https://r4ds.had.co.nz/)
Obiettivi formativi/Mission
• Conoscenza e comprensione. Obiettivo del corso è di arricchire la conoscenza teorica di elementi di statistica e probabilità con strumenti di calcolo e di analisi dati adeguati. Si mostra inoltre come visualizzare i risultati. Come strumento scelto utilizza il software libero ed open source R. * Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Ci si attende che le studentesse e gli studenti sappiano usare le conoscenze acquisite anche in ambito multidisciplinare e sappiano quindi concretamente analizzare dati e crearne rappresentazioni grafiche professionali. *Autonomia di giudizio Ci si attende che le studentesse e gli studenti al termine del corso siano in grado di applicare i metodi appresi anche in situazioni diverse e se richiesto abbiano gli strumenti per estendere la sua conoscenza in modo autonomo. *Abilità comunicative Al termine del corso le studentesse e gli studenti dovrebbero acquisire la capacità di esprimere i risultati di un’analisi dati sia a livello numerico che grafico. *Capacità di apprendimento Durante il corso le studentesse e gli studenti acquisiranno la capacità di studiare e apprendere scegliendo il percorso con originalità e dovranno essere in grado di scegliere le risorse, eventualmente anche online.
*Knowledge and understanding The course aims to enrich the theoretical knowledge of statistics and probability with appropriate calculation data analysis. Aims of the course is also to display the results. The course in based on the free and open source software R. *Applying knowledge and understanding Students should be able to use the acquired skills even in multidisciplinary context and they should be able to analyse data and generate professional graphical representations. *Making judgements. At the end of the course students are expected to apply R even in different situations and that they have acquired the tools needed to extend their knowledge by themselves. * Communication skills At the end of the course students are expected to be able to express their results both numerically and graphically. * Learning skills. During the course students should learn how to study by choosing their personal path and should become able to choose the appropriate resources.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di matematica e di statistica.
Basic knowledge of mathematics and statistics
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso è erogato in Aula Informatica
The course is taught in the Computer Lab
Altre informazioni/Further information
Tutto il materiale di riferimento e ulteriori informazioni sono pubblicate sul sito DIR. 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 contattarmi in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.
Reference material and additional informations are posted on the DIR website. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can contact me to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Prova finale su computer e quiz online in itinere. Le prove si svolgono su DIR e consistono in serie di esericzi volti ad affrontare tematiche affrontate durante il corso. La tipologia degli esercizi è varia e può variare da semplici domande teoriche fino ad esercizi più complessi che possono richiedere lo scaricamento di dataset e la loro analisi. Le prove in itinere costituscono anche un benchmarch per la preparazione alla prova finale.
Ongoing Quizzes and online Final Examination. The tests will take place on DIR and consist of a series of exercises aimed at addressing issues addressed during the course. The exercises are of various types and may range from simple theoretical questions to more complex one requiring the download of datasets and their analysis. The ongoing tests constitute a benchmark for the preparation for the final exam.
Programma esteso/Content
Il software R. Operazioni elementari. Funzioni e grafici. Import, export in R. I pacchetti di R. Strutture di dati. Matrici, liste, array. I dataframe. Lavorare con i dati: selezione di elementi, operatori logici. Cicli for e condizionali. Dati mancanti. Pacchetti grafici addizionali: ggplot2. Retta di regressione e curve di regressione. Anova. Modelli di farmacocinetica. Clustering. Simulazioni.
R software. Elementary operations. Functions and graphs. Import, export in R. Data Structures, packages. Matrices, lists, arrays. The data frame. Working with sata: selecting elements, logical operators. Loops and conditionals. Missing data. Additional graphics packages: ggplot2. Regression line and regression curves. Anova. Pharmacokinetic models. Clustering. Simulations.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Ci si attende che le studentesse e gli studenti -sappiano usare le conoscenze acquisite anche in ambito multidisciplinare e sappiano quindi concretamente analizzare dati e crearne rappresentazioni grafiche professionali. - siano in grado di applicare i metodi appresi anche in situazioni diverse e se richiesto abbia gli strumenti per estendere la loro conoscenza in modo autonomo. -acquisiscano la capacità di esprimere i risultati di un'analisi dati sia a livello numerico che grafico. -acquisicano la capacità di studiare e apprendere scegliendo il suo percorso con originalità e dovranno essere in grado di scegliere le risorse, eventualmente anche online, utili allo studio.
The student is expected -to be able to explain the knowledge acquired also in multidisciplinary field and therefore know how to analyze data and create professional graphic representations. - to be able to apply the methods learned even in different situations and if required have the tools to extend his knowledge in an autonomous way. - to acquire the ability to express the results of a data analysis both at a numerical and graphic level. - to acquire the ability to study and learn by choosing his path with originality and must be able to choose resources, possibly even online, useful for his study.
Course borrowed from
FARMACIA (A093) - FA0460 Data Science with R
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Course
VISUALIZZAZIONE MOLECOLARE
Course ID
FA0100
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MASSAROTTI Alberto
Teachers
Massarotti Alberto
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OPZ
Course category
D
Year
1
Period
Primo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di fornire alla studentessa e allo studente le conoscenze fondamentali riguardanti la visualizzazione grafica di entità chimiche (proteine, molecole).
The aim of the course is to introduce the student to the main principles of molecular visualization of chemical entities (compounds, proteins).
Testi di riferimento/Textbooks
Dispense fornite a lezione.
The course is given with the support of slides.
Obiettivi formativi/Mission
Conoscenze e capacità di comprensione: Al termine del corso la studentessa e lo studente conosceranno e comprenderanno i concetti base della visualizzazione molecolare, in particolare saranno istruiti sulle tecniche utilizzate per supportare il drug design. Capacità di applicare le conoscenze e la comprensione: La studentessa e lo studente saranno in grado di applicare le conoscenze e la comprensione acquisite al riconoscimento delle strutture chimiche nello spazio 3D, alla discussione delle loro interazioni e alla loro rappresentazione grafica. Gestione delle conoscenze acquisite: La studentessa e lo studente saranno in grado di esprimere giudizi relativi alle strutture 3D di molecole e proteine, utilizzando gli strumenti necessari per la valutazione critica delle figure negli articoli scientifici. Abilità nella comunicazione: La studentessa e lo studente sapranno illustrare in modo originale una molecola o una proteina utilizzando i software trattati a lezione. Capacità di apprendere: La studentessa e lo studente impareranno a gestire in modo dinamico e autonomo le conoscenze sulla struttura di molecole e proteine.
Knowledge and understanding: At the end of the course, the student will know and understand the basic concepts of molecular visualization, in particular, the student will be instructed on the techniques used to support drug design. Ability to apply knowledge and understanding: The student will be able to apply the knowledge and understanding gained to the recognition of chemical structures in 3D space, the discussion of their interactions, and their graphic representation. Management of acquired knowledge: The student will be able to express judgments relating to the 3D structures of molecules and proteins, using the necessary tools for the critical evaluation of figures in scientific articles. Communication skills: The student will be able to explain in an original way a molecule or protein using the software covered in class. Learning ability: The student will learn to dynamically and independently manage their knowledge of the structure of molecules and proteins.
Prerequisiti/Required background knowledge
E’ consigliata allo studente una buona conoscenza di biologia generale, biochimica, farmacologia generale, e chimica farmaceutica.
Good knowledge in general biology, biochemistry, general pharmacology, and medicinal chemistry is strongly recommended.
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso consiste in lezioni frontali con il supporto di slide che vengono fornite agli studenti all'inizio del corso. Si presenteranno gli argomenti sia generali che specifici del corso, fornendo le nozioni essenziali per la comprensione dell'argomento trattato e, anche cercando di aprire discussioni con gli studenti. All’interno della pagina del corso sul D.I.R. (http://www.dir.uniupo.it) è attivo un forum per favorire la discussione condivisa (docente-studenti, studente-studenti) delle tematiche trattate nel corso.
The course consists of lectures with the support of slides provided to the students at the beginning of the course. General and specific topics will be introduced, providing basic concepts for understanding each issue and encouraging discussions with students. A forum section on the course page on D.I.R. (http://www.dir.uniupo.it) will help the discussions.
Altre informazioni/Further information
Per ulteriori informazioni, si prega di consultare la pagina del corso su D.I.R. all'indirizzo http://www.dir.uniupo.it 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.
For further information, please refer to the course page on D.I.R. at: http://www.dir.uniupo.it Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Prova pratica in aula informatica con discussione orale dei risultati: la studentessa e lo studente dovranno dimostrare di saper creare una visualizzazione molecolare utilizzando le tecniche affrontate nel corso.
The final exam will be focused on a practical exercise with oral discussion. The exam aims at verifying the ability to create a figure of molecules using the knowledge learned in this course.
Programma esteso/Content
Il corso di “Visualizzazione molecolare” è finalizzato a descrivere i programmi e le tecniche di interesse in campo scientifico per una corretta divulgazione di dati complessi quali le strutture molecolari. I temi trattati saranno i seguenti: • Storia della rappresentazione delle molecole • Database di riferimento per strutture di composti organici e proteine • Programmi più diffusi per la visualizzazione molecolare • Scaricare, caricare e visualizzazione base di un modello • Interazione con i modelli molecolari nello spazio virtuale • Misurazione delle caratteristiche molecolari • Proprietà superficiali • Analisi delle interazioni proteina-inibitore • Allineamento 3D di strutture • Creazione di immagini ad alta definizione • Gestione delle raffigurazioni multiple (o scene) • Creazione di animazioni • Editing molecolare • Scripting
The topics will be: • History of the representation of the molecules • Database for structures of organic compounds and proteins • Most popular programs for molecular visualization • Download, upload and basic display of a model • Interaction with the molecular models in a virtual space • Measurement of molecular characteristics • Surface properties • Analysis of the protein-inhibitor interactions • Alignment of 3D structures • Create high-definition images • Managing multiple representations (or scenes) • Creating animations • Molecular Editing • Scripting
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
La studentessa e lo studente al termine del corso avranno appreso gli aspetti fondamentali necessari per rappresentare correttamente le strutture chimico-biologiche.
At the end of the course, the student will acquire theoretical knowledge and understanding about how to better depict chemical-biological structures.
Course borrowed from
FARMACIA (A093) - FA0100 VISUALIZZAZIONE MOLECOLARE
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Course
Struttura, proprietà e ingegnerizzazione di biomolecole
Course ID
FA0303
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MIGGIANO RICCARDO
Teachers
Miggiano Riccardo, Digilio Giuseppe
CFU
13.0
Teaching duration (hours)
104.0
Individual study time
0.0
SSD
BIO/10 - BIOCHIMICA, CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
1
Period
Primo Semestre
Site
NOVARA
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
I contenuti del corso includono i principi teorici della scienza delle proteine e le eventuali ricadute applicative e possono essere riassunti come segue: i) principi fondamentali e nozioni di base della biochimica delle proteine e dell'ingegneria proteica; i) metodi chimico-fisici per l'analisi dell'interazione proteina-proteina e proteina-ligando con un modulo dedicato alle tecniche di risonanza magnetica nucleare (NMR); ii) elementi di biologia strutturale e tecniche di indagine associate (cristallografia a raggi-X, crio-microscopia elettronica ed NMR).
The contents of the course include the theoretical principles of protein science and any applicative implications and can be summarized as follows: i) fundamental principles and basic notions of protein biochemistry and protein engineering; i) physico-chemical methods for the analysis of protein-protein and protein-ligand interactions with a module dedicated to nuclear magnetic resonance (NMR) techniques; ii) elements of structural biology and associated investigative techniques (X-ray crystallography, cryo-electron microscopy and NMR).
Testi di riferimento/Textbooks
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules
Obiettivi formativi/Mission
Il corso mira a fornire allo studente un approfondimento dei fondamenti della biochimica delle proteine con particolare attenzione alle relazioni struttura-funzione delle macromolecole biologiche, alla biologia strutturale e ai metodi biofisici per la caratterizzazione delle proteine includendo le tecniche spettroscopia NMR applicata alle biomolecole.
The course aims to provide the student with an in-depth study of the fundamentals of protein biochemistry with particular attention to the structure-function relationships of biological macromolecules, structural biology and biophysical methods for protein characterization including NMR spectroscopy techniques applied to biomolecules.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di chimica generale, chimica organica, fisica, chimica-fisica e biochimica delle proteine.
Basic knowledge of chemistry, organic chemistry, physics, physical chemistry and biochemistry of proteins.
Metodi didattici/Teaching methods
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules
Altre informazioni/Further information
"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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services- students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame consisterà in una prova orale per il modulo di scienza delle proteine e una prova scritta per il modulo NMR biomolecolare. Il voto finale sarà assegnato dalla commissione d'esame. Per il modulo relativo alla scienza delle proteine le domande saranno mirate a valutare la preparazione dello studente nella descrizione dei concetti teorici di base delle tecnologie presentante durante il corso e nella comprensione delle loro potenzialità applicative. L'eccellenza si raggiunge quando lo studente dimostra di avere una conoscenza critica dei concetti presentati nel corso. Per il modulo relativo a NMR biomolecolare l'esame scritto (due ore di tempo) conterrà: i) n. 2 domande a risposta multipla sugli aspetti teorici; ii) n. 4 domande aperte sull' interpretazione di spettri NMR; iii) n. 1 esercizio di interpretazione spettrale, dove sarà richiesto di trovare la struttura di una semplice molecola organica sulla base di dati 1D/2D NMR. Alla fine del corso verrà messo a disposizione degli studenti un testo di esame tipico.
The exam will consist of an oral exam for the protein science module and a written exam for the biomolecular NMR module. The final grade will be assigned by the examining commission. For the protein science module the questions will aim at evaluating the student's preparation in describing the basic theoretical concepts of the technologies presented during the course and in understanding their application potential. Excellence is achieved when the student proves to have a critical knowledge of the concepts presented in the course. For biomolecular NMR the written exam (two hours) consists of: i) n. 2 multiple choice questions on fundamental theoretical aspects; ii) n. 4 open questions about the interpretation of NMR spectra; iii) one spectral problem where the student is asked to work out the chemical structure of a simple organic compound from 1D/2D NMR spectra. A sample exam text will be made available to the students.
Programma esteso/Content
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Lo studente dovrà essere in grado di argomentare e discutere i princìpi di base relativi alla reattività delle macromolecole biologiche e la relazione struttura funzione delle proteine. Dovrà inoltre saper conoscere le tecniche di riferimento per la caratterizzazione biochimica e strutturale delle macromolecole biologiche e delle loro interazioni sviluppando abilità comunicative e autonomia di giudizio su tutti gli argomenti trattati nel corso.
The student must be able to argue and discuss the basic principles relating to the reactivity of biological macromolecules and the structure-function relationship of proteins. They will also have to know the reference techniques for the biochemical and structural characterization of biological macromolecules and their interactions, developing communication skills and independent judgment on all the topics covered in the course.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0304Scienza delle proteine BIO/10 - BIOCHIMICA Miggiano Riccardo Not available
FA0305NMR biomolecolare CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA Digilio Giuseppe Not available
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Course
Struttura, proprietà e ingegnerizzazione di biomolecole: Scienza delle proteine
Course ID
FA0304
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MIGGIANO RICCARDO
Teachers
Miggiano Riccardo
CFU
10.0
Teaching duration (hours)
80.0
Individual study time
170.0
SSD
BIO/10 - BIOCHIMICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Primo Semestre
Site
NOVARA
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso è suddiviso in due moduli. La prima parte del primo modulo prevede una sezione introduttiva di livellamento dove verranno riproposti principi e nozioni base delle proteine e degli enzimi, loro proprietà e funzioni e principi fondamentali. La seconda parte verrà articolata illustrando i metodi principali per lo studio e l’analisi delle proteine con un approfondimento sulle techiche per l’indagine strutturale (principalmente diffrattometria a raggi X e nozioni di criomicroscopia elettronica). Nella terza parte verranno presentati e discussi principi base del drug design e dell’ingegneria proteica su base razionale. In questa parte del corso verranno presentate e discusse pubblicazioni scientifiche rilevanti e maggiormente rappresentative dei risvolti applicativi della scienza delle proteine. Nella secondo modulo verranno affrontati i princìpi di base dell'ingegneria proteica e le relative tecniche di riferimento. Verranno inoltre discussi i metodi chimico-fisici per lo studio delle proteine e delle interazioni proteina-proteina e proteina-ligando.
The course is divided into two modules. The first part of the first module provides an introductory leveling section where basic principles and notions of proteins and enzymes, their properties and functions will be discussed. The second part will descibe the main methods for the study and analysis of proteins with an in-depth analysis of the techniques for structural investigation (mainly X-ray diffraction and notions of electron cryomicroscopy). In the third part, basic principles of drug design and protein engineering on a rational basis will be presented and discussed. Moreover, scientific publications relevant and more representative of the application aspects of protein science will be presented and discussed. In the second module, the basic principles of protein engineering and the related reference techniques will be addressed. The physical-chemical methods for the study of protein-protein and protein-ligand molecular interactions will also be discussed.
Testi di riferimento/Textbooks
DonaldVoet, Judith G Voet, Charlotte W Pratt. PRINCIPIDI BIOCHIMICA, 2017. Zanichelli. Introduzione allo studio delle proteine. Duranti; Zanichelli Donald Voet, Judith G Voet, Charlotte W Pratt. FONDAMENTI DI BIOCHIMICA. IVedizione, 2017. Zanichelli David L Nelson, Michael M Cox. PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER. VII edizione, 2018. Zanichelli     Mike Williamson. "Come funzionano le proteine" Edizione Italiana a cura di Martino Bolognesi, 2020. Zanichelli.
DonaldVoet, Judith G Voet, Charlotte W Pratt. PRINCIPIDI BIOCHIMICA, 2017. Zanichelli. Introduzione allo studio delle proteine. Duranti; Zanichelli Donald Voet, Judith G Voet, Charlotte W Pratt. FONDAMENTI DI BIOCHIMICA. IVedizione, 2017. Zanichelli David L Nelson, Michael M Cox. PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER. VII edizione, 2018. Zanichelli     Mike Williamson. "Come funzionano le proteine" Edizione Italiana a cura di Martino Bolognesi, 2020. Zanichelli.
Obiettivi formativi/Mission
Il corso fornisce allo studente un approfondimento dei fondamenti della biochimica delle proteine acquisiti nel corso della laurea di primo livello, con particolare attenzione alle relazioni struttura-funzione delle macromolecole biologiche, alla biologia strutturale e ai metodi biofisici per la caratterizzazione delle proteine.
The course provides the student with an in-depth study of the fundamentals of protein biochemistry acquired during the first level degree, with particular attention to the structure-function relationships of biological macromolecules, structural biology and biophysical methods for the characterization of proteins.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di chimica generale, chimica organica, fisica e biochimica.
Basic knowledge of general chemistry, organic chemistry, physics and biochemistry.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezione frontale mediante la proiezione di diapositive, e proiezione di filmati. Esecuzione in aula di problemi e quiz, discussioni sui dati presenti in letteratura. Gli studenti potranno inoltre utilizzare i libri di testo consigliati per approfondire gli argomenti discussi in aula.
Lesson ex-cathedra with the slides presentation, and movies. Execution of problems and quizzes in the classroom, discussion on literature data. Students can also use the recommended textbooks to deepen the topics discussed in the classroom
Altre informazioni/Further information
Durante il corso saranno effettuate delle verifiche di apprendimento in itinere.
In itinere test will be carried out during the course.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
See the description of the general course.
Programma esteso/Content
NOZIONI GENERALI SULLE PROTEINE - Amminoacidi e proteine: proprietà chimiche e strutturali - Legame peptidico e livelli strutturali delle proteine - Proteine come molecole informazionali: analisi di sequenze e database TECNICHE DI INDAGINE DELLE PROTEINE - Nozioni di biologia strutturale: tecniche spettroscopiche e diffrattometriche per l’indagine strutturale delle proteine - Programmi di visualizzazione di proteine - Predizione strutturale delle proteine - Modelling molecolare “CASE STUDIES” E RISVOLTI APPLICATIVI DELLA SCIENZA DELLE PROTEINE - Scienza delle proteine e drug design: principi, esempi e discussione di pubblicazioni scientifiche - Scienze delle proteine e ingegneria proteica: principi, esempi e discussione di pubblicazioni scientifiche INGEGNERIA PROTEICA - Introduzione alla produzione di proteine ricombinanti - Tecniche di clonaggio e vettori di espressione - Mutagenesi sito-diretta e random mutagenesi - Proteine chimeriche - Rational protein design: principi teorici e metodi sperimentali - Selezione e valutazione di varianti proteiche di interesse: saggi biochimici e analisi delle proprietà desiderate. METODI CHIMICO-FISICI PER LO STUDIO DELLE PROTEINE -Tecniche cromatografiche per la purificazione di proteine - Salting in/out. - Metodi per la valutazione della concentrazione e della purezza delle proteine. - Metodi per la valutazione della stabilità e del ripiegamento delle proteine: - Fluorimetria a scansione differenziale e calorimetria a scansione differenziale - Dicroismo circolare - “Light-Scattering” per lo studio della struttura quaternaria delle proteine - Metodi per la valutazione delle interazioni molecolari proteina-proteina, proteina-ligando: - Calorimetria isotermica di titolazione - Risonanza plasmonica di superficie - Termoforesi di microscala
Basic principles of protein science: -Amino acids and proteins: chemical and structural properties -Peptide bond and protein structure -Proteins as information molecules: sequence and database analysis Structural analysis techniques: Structural biology: spectroscopic and diffrattometric techniques for structural protein investigation Protein visualization programs Structural protein prediction Molecular modelling "Case studies" and application implications of Protein Science: -Protein science and drug design: principles, examples and discussion of scientific publications -Protein Sciences and Protein Engineering: Principles, Examples and discussion of scientific publications PROTEIN ENGINEERING - Introduction to the production of recombinant proteins - Cloning techniques and expression vectors - Site-directed and random mutagenesis - Chimeric proteins - Rational protein design: theoretical principles and experimental methods - Selection and evaluation of protein variants: biochemical assays and desired property analysis. CHEMICAL-PHYSICAL METHODS FOR PROTEIN ANALYSIS: -Chromatographic techniques for protein purification - Salting in/out. - Methods for assessing the concentration and purity of proteins. Methods for assessing protein stability and folding: - Differential scanning fluormetry and differential scanning calorimetry - Circular dicroism - "Light-Scattering" for the study of the quaternary structure of proteins -Methods for the analysis of protein-protein and protein-ligand interactions: - Isothermal titration calorimetry - Surface plasmon resonance - Microscale thermophoresis
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Lo studente dovrà essere in grado di argomentare e discutere i princìpi di base relativi alla reattività delle macromolecole biologiche e la relazione struttura funzione delle proteine. Dovrà inoltre saper conoscere le tecniche di riferimento per la caratterizzazione biochimica e strutturale delle macromolecole biologiche.
The student should be able to argue and discuss the basic principles of the reactivity of biological macromolecules and the structure-function relationship of proteins. The student should also know the reference techniques for the biochemical and structural characterization of biological macromolecules.
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Course
Struttura, proprietà e ingegnerizzazione di biomolecole: NMR biomolecolare
Course ID
FA0305
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
DIGILIO GIUSEPPE
Teachers
Digilio Giuseppe
CFU
3.0
Teaching duration (hours)
24.0
Individual study time
51.0
SSD
CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Primo Semestre
Site
NOVARA
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Questo modulo tratta l’applicazione di tecniche di risonanza magnetica nucleare (NMR) in biologia strutturale, con particolare riferimento allo studio delle interazioni proteina ligando. Il modulo inizia introducendo i concetti fondamentali della spettroscopia 1D/2D NMR e la loro applicazione per l'analisi di spettri NMR di piccole biomolecole/farmaci. A seguire verranno introdotte le tecniche NMR utilizzate per lo studio di peptidi e proteine. In particolare, saranno illustrati: i) il metodo sequenza-specifico per l’assegnazione completa del backbone proteico; ii) i metodi per la determinazione strutturale di biomolecole; iii) i metodi per lo studio delle interazioni proteina/ligando.
This course is about the application of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques in structural biology, including the study of protein/ligand interactions. The course starts by introducing the fundamental concepts of 1D/2D NMR spectroscopy and their application to the analysis of the NMR spectra of small biomolecules/drugs. Then, the basic NMR techniques used to study peptides and proteins will be introduced, namely: i) the sequence-specific method for the assignment of the protein backbone; ii) methods to determine the three-dimensional structure of peptides and proteins from NMR-derived data; and iii) methods to study protein/ligand interactions.
Testi di riferimento/Textbooks
Il materiale didattico e le dispense a cura del docente sono integralmente disponibili sulla piattaforma online. Consigliati inoltre: • A. Randazzo “Guida Pratica alla Interpretazione di Spettri NMR”, Loghia, 2018, ISBN-8895122429. • T.D.W. Claridge “High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”, 3rd Ed, 2006, Elsevier (in lingua inglese) • Joseph. P. Hornak “The Basics of NMR” 1997-2004. http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/ (testo online, disponibile anche in italiano)
The lecturer will provide all slides and exercises discussed during the course. Suggested textbooks: • A. Randazzo “Guida Pratica alla Interpretazione di Spettri NMR”, Loghia, 2018, ISBN-8895122429. • T.D.W. Claridge “High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”, 3rd Ed, 2006, Elsevier (in English) • Joseph. P. Hornak “The Basics of NMR” 1997-2004. http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/ (online book)
Obiettivi formativi/Mission
- Fornire solide basi dei principi della spettroscopia NMR applicata alle biomolecole; - Fornire alle studentesse ed agli studenti gli strumenti necessari per l' interpretazione di spettri NMR e dei dati relativi alle interazioni proteina/ligando; - Creare consapevolezza circa le possibilità (e le limitazioni) della tecnica NMR per la determinazione della struttura tridimensionale di peptidi e proteine; - Acquisire e saper utilizzare un lessico appropriato in relazione agli argomenti affrontati nel corso; - Sviluppare la capacità di apprendere autonomamente per approfondire gli argomenti trattati.
- To provide the students with basic concepts of biomolecular NMR; - To provide the students with conceptual tools enabling the interpretation of NMR spectra and of protein/ligand interaction data; - To create awareness about the potential (and limitations) of NMR spectroscopy in regards to the resolution of the three-dimensional structure of biomolecules; - To provide the students with a suitable technical vocabulary in relation to the topics described in the course; - To foster the capacity of autonomous further learning.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di Chimica Organica, Chimica Fisica (spettroscopia) e Biochimica (struttura delle proteine).
Students have to be familiar with basic concepts in Organic Chemistry, Physical Chemistry (spectroscopy) and Biochemistry (protein structure).
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali in aula integrate con esercitazioni interattive di interpretazione spettrale. I concetti oggetto del corso verranno discussi in aula e applicati durante le esercitazioni di interpretazione spettrale, per verificare il livello di apprendimento in tempo reale.
Classroom lectures integrated with exercises about spectral interpretation. The main topics of the course will be discussed collectively in the classroom and the knowledge will be applied to work out spectral interpretation problems, to assess the level of understanding in real time.
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities . Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
See the description of the general course.
Programma esteso/Content
Metodi spettroscopici di Risonanza Magnetica Nucleare per lo studio della struttura di biomolecole e delle interazioni proteina/ligando. - Principi di NMR: nuclei in un campo magnetico; popolazione dei livelli energetici di spin nucleare; frequenza di precessione di Larmor; magnetizzazione macroscopica; condizione di risonanza; NMR multinucleare. - Spettroscopia NMR ad impulsi (FT-NMR): modello vettoriale; sistema di coordinate rotanti; impulsi di radiofrequenza; angolo di impulso; Free Induction Decay (FID); dominio tempo e dominio frequenza; trasformata di Fourier (FT); sequenze di impulsi. - Parametri NMR: spostamento chimico; accoppiamento scalare; area del segnale; spettroscopia 1H e 13C-NMR; esercizi di assegnazione ed interpretazione spettrale. - Il rilassamento nucleare: rilassamento longitudinale (T1) e trasversale (T2); accoppiamento dipolare; regimi di moto molecolare ed effetti sul rilassamento nucleare; effetto Overhauser nucleare (NOE); misura di distanze internucleari basata su NOE. - Lo scambio chimico: regime di scambio (lento, intermedio, veloce) ed effetti dello scambio sul segnale NMR e sulle velocità di rilassamento nucleare; equilibrio di formazione del complesso bimolecolare proteina/ligando come sistema in scambio chimico; metodi per lo studio dell'interazione proteina/ligando basati sull'osservazione del ligando; saturation transfer difference (STD) NMR; Group Epitope Mapping (GEM), water-LOGSY; misura delle costanti di affinità. - Spettroscopia 2D-NMR: spettri 2D-COSY, 2D-TOCSY, 2D-NOESY e 2D-HSQC; esercizi di assegnazione ed interpretazione spettrale basati su spettri 2D-NMR. - Tecniche NMR multidimensionali per la determinazione strutturale di polipeptidi: assegnazione sequenza specifica del backbone proteico; principi ed applicazioni per l’acquisizione di vincoli strutturali da misure NOE; cenni di calcolo strutturale. - Metodi per lo studio di interazioni proteina ligando basati sull'osservazione della proteina: spettri 2D 1H,15N-HSQC di proteine; Chemical Shift Perturbation mapping; SAR by NMR.
NMR methods to assess the three dimensional structure of proteins and to study protein/ligand interactions. - Basic concepts of NMR: nuclear spins; nuclei in a magnetic field; nuclear spin energy levels and populations; Larmor frequency; macroscopic magnetization; the resonance condition; multinuclear NMR. - Pulse (FT) NMR: the vector model of NMR; rotating frame; radiofrequency pulses; flip angle; Free Induction Decay (FID); time and frequency domains; Fourier transform (FT); pulse sequences. - The NMR spectrum: chemical shift; scalar coupling; signal area; 1H and 13C-NMR spectroscopy; problems and exercises about the interpretation of 1D NMR spectra. - Nuclear relaxation: longitudinal relaxation (T1); transverse relaxation (T2); dipolar coupling; molecular motions and their effect on nuclear relaxation; the nuclear Overhauser effect (NOE) and internuclear distances. - Chemical exchange: exchange regimes (slow, intermediate, fast); effects of chemical exchange on the NMR spectrum and on nuclear relaxation; the protein/ligand association equilibrium as a chemical exchange process; methods to study protein/ligands interactione based on the observation of the ligand; Saturation Transfer Difference (STD) NMR; Group Epitope Mapping (GEM); water-LOGSY; measurement of dissociation constants; NMR screening in drug discovery. - 2D-NMR spectroscopy: 2D-COSY, 2D-TOCSY, 2D-NOESY and 2D-HSQC spectra; examples and exercises about the interpretation of 2D NMR spectra. - Multidimensional NMR techniques to assess the three-dimensional structure of peptides and proteins: the sequence-specific assignment method; NOE-based methods to measure internuclear distances; elements of molecular dynamics calculations. - Methods to study protein/ligand interactions based on the observation of the protein: 2D 1H,15N-HSQC spectra; Chemical Shift Perturbation (CSP) mapping; SAR by NMR.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
-Conoscenza e comprensione delle basi teoriche della spettroscopia NMR, delle tecniche NMR di base per la determinazione strutturale di biomolecole e per lo studio delle interazioni proteina/ligando. -Capacità di applicare conoscenza e comprensione all' interpretazione di spettri NMR (capacità di assegnare e/o predire spettri di molecole semplici) ed all'uso di dati NMR per la caratterizzazione delle interazioni proteina/ligando. -Autonomia di giudizio: capacità di valutare con senso critico le possibilità ed i limiti delle tecniche NMR nella caratterizzazione strutturale e dinamica di biomolecole. -Abilità comunicative: acquisizione di proprietà di linguaggio che consenta di presentare i risultati scientifici di uno studio NMR biomolecolare in maniera rigorosa, chiara e concisa. -Capacità di apprendimento: capacità di utilizzare il materiale didattico e le fonti bibliografiche per approfondire in maniera autonoma aspetti specifici della spettroscopia NMR applicata allo studio di proteine e delle loro interazioni con ligandi
-Basic knowledge and understanding of: i) the theoretical principles of NMR spectroscopy; ii) the NMR techniques for the determination of protein structure; and iii) the NMR techniques to study protein/ligand interactions. -Ability to apply knowledge and understanding to: i) the interpretation of NMR spectra (spectral assignment and/or prediction of simple molecules spectra); and ii) the use of NMR data to study protein/ligand interactions. -Autonomy of judgment: ability to evaluate critically the possibilities and the limitations of NMR techniques to assess the structure and dynamics of biomolecules and protein/ligand complexes. - Communication skills: acquisition of technical language and vocabolary enabling to present an NMR study in a clear, rigorous, and concise manner. - Learning skills: ability to use educational resources and literature references, in an autonomous manner, to gain further insights into specific NMR techniques for the assessment of protein structure and interaction with ligands.
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Course
Patents, regulatory affairs, pharmacoeconomics and market access
Course ID
FA0309
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
Meregaglia Michela
Teachers
Bacchiega Sara, Jommi Claudio, Meregaglia Michela
CFU
4.0
Teaching duration (hours)
32.0
Individual study time
68.0
SSD
SECS-P/07 - ECONOMIA AZIENDALE
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Annuale
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Inglese
English
Contenuti/Content Summary
Modulo 1 (1 CFU): proprietà intellettuale. Questo modulo coprirà diversi argomenti: l’importanza della proprietà intellettuale e dei marchi, scopo dei brevetti, brevi cenni storici e definizioni, ricerche di anteriorità, novelty e inventiveness, la “persona esperta nella materia”, l’utilizzo dei database, deposito, esame, pubblicazione, registrazione, mantenimento, i “claim”, brevetto unitario, SPC waiver, classificazione dei brevetti nelle scienze farmaceutiche, i contenziosi legali. Verranno mostrati numerosi esempi. Modulo 2 (1 CFU): regolamentazione farmaceutica e accesso al mercato nei principali Paesi Europei. Questo modulo analizza le fasi di accesso al mercato dei farmaci: approvazione (con riferimento in particolare ad approvazione centralizzata, gestita dall'Agenzia Europea dei Medicinali) ed accesso al mercato (in particolare, prezzo e rimborso), con riferimento ai principali Paesi Europei. Modulo 3 (2 CFU): farmacoeconomia, Health Technology Assessment (HTA), accesso al mercato in Italia e per i farmaci ad alta complessità. Questo modulo descriverà (i) le principali metodologie che determinano il valore dei farmaci e i relativi prezzi, nell'ambito della valutazione comparativa delle tecnologie sanitarie (HTA); (ii) Il market access e prezzo e rimborso (P&R) in Italia; (iii) alcune aree critiche di accesso (es. malattie rare, contesti a basso reddito)
Module 1 (1 CFU): intellectual property. This module will deal with intellectual property protection, giving the student sufficient information to be able to undergo a prior art search, write a patent and evaluate the solidness of patents. The topics covered will be: the importance of intellectual property and trademarks, the scope of patents, brief history and definitions, prior art searches, novelty and inventiveness, the person skilled in the art, databases used, filing, examination, publication, approval, maintenance, claims, unitary patent, SPC waiver, classification of patents in the pharmaceutical sciences, litigations. Several examples will be shown. Module 2 (1 CFU): regulation of the pharmaceutical market and market access in the main European Countries. This module aims at describing the main phases of market access for pharmaceuticals: approval (with a specific focus on centralised marketing authorisation managed by the European Medicines Agency) and market access (mainly pricing and reimbursement) in the main European Markets. Module 3 (2 CFU): Pharmacoeconomics, Health Technology Assessment (HTA), Market Access in Italy and for critical drugs. This module will describe (i) the main methodologies that determine the drug value and the relevant prices, within a general overview on HTA; (ii) Market access and price and reimbursement (P&R) in Italy (iii) critical access areas (e.g., rare diseases, low-resource contexts)
Testi di riferimento/Textbooks
Letture specifiche
Ad hoc readings
Obiettivi formativi/Mission
Al termine del corso, la studentessa/lo studente apprende come proteggere gli esiti della ricerca e sviluppo dei farmaci; il ruolo degli affari regolatori e dei market access manager, delle agenzie regolatorie nazionali ed europee e le organizzazioni che negoziano il prezzo e rimborso dei farmaci. Inoltre, lo studente apprenderà le tecniche di valutazione economica applicata ai farmaci, nell'ambito dell'Health Technology Assessment (HTA).
At the end of the course, the student will understand how to protect the results of the research and development on medicines; will learn the role of regulatory affairs professionals and market access managers, and of national and European regulatory agencies and organisations that negotiate the price and reimbursement status of drugs. Moreover, the student will learn the techniques of economic evaluation applied to drugs within a Health Technology Assessment (HTA) approach.
Prerequisiti/Required background knowledge
Nessuno
None
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso prevede lezioni frontali in aula con proiezione di diapositive, applicazioni pratiche ed esercizi.
The course includes lectures in the classroom with slide projection, practical applications, and exercises.
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services- students-physical-or-learning-disabilities. Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti avviene attraverso l'esame finale, mediante un test a risposta multipla (32 domande) che include anche semplici esercizi. Il test accerterà la conoscenza delle principali modalità di registrazione dei farmaci, le dinamiche del mercato, le modalità di accesso e di negoziazione del prezzo e rimborso dei farmaci in prospettiva nazionale e internazionale. Infine, il test valuterà la conoscenza delle principali metodologie di analisi farmaco-economica e la conoscenza dei processi di HTA.
The achievement of the learning objectives will be assessed through a final multiple-choice test (32 questions) including also simple exercises. The test will assess the knowledge of the marketing authorisations procedures, market trends, market access, and price and reimbursement processes from a national and international perspective. Moreover, the test will assess the knowledge of the main pharmacoeconomic analysis techniques and the knowledge of HTA.
Programma esteso/Content
Modulo 1 (1 CFU): proprietà intellettuale. I diritti di proprietà intellettuale: brevi cenni al modello di utilità, disegno industriale, trademark, copyright. I brevetti: requisiti di brevettabilità. Il documento brevettuale. Le convenzioni internazionali di brevettazione e le strategie di brevettazione. Ricerca di prior art e freedom to operate. Modulo 2 (1 CFU): regolamentazione farmaceutica e accesso al mercato nei principali Paesi Europei. Introduzione al ruolo degli affari regolatori e del market access. Regolamentazione sui medicinali e principali linee guida internazionali. Tipologie di registrazione dei farmaci (nazionali ed europee). Il ruolo delle agenzie regolatorie. L'accesso al mercato in prospettiva internazionale e la negoziazione di prezzo e rimborso (P&R) nei principali Paesi Europei. Modulo 3 (2 CFU): Farmacoeconomia (introduzione alle analisi farmacoeconomiche), Health Technology Assessment (HTA), accesso al mercato in Italia e per i farmaci ad alta complessità. Prezzo e rimborso (P&R) in Italia. Accordi di rimborso condizionato (MEA). Politiche regionali e locali. Focus su farmaci orfani, terapie avanzate e personalizzate, malattie tropicali e accesso ai farmaci nei Paesi a medio e basso reddito. Disparità di accesso in base a variabili socio-economiche (es. reddito, genere, istruzione).
Module 1 (1CFU): intellectual property. Intellectual property rights: general information about utility model, industrial design, trademark, copyright. Patent and patentability. Claims and description. Patent convention and protection strategy. Prior art search and freedom to operate. Module 2 (1 CFU): regulation of the pharmaceutical market and market access in the main European Countries. Introduction to regulatory affairs and market access. Medicines regulation and main international guidelines. Types of drug approval (national and European). The role of regulatory agencies, Market access in the international perspective and price and reimbursement (P&R) negotiation in the main European Countries. Module 3 (2 CFU): Pharmacoeconomics (introduction to basic economic analyses), Health Technology Assessment (HTA), market access in Italy and for critical drugs. Price and reimbursement (P&R) in Italy. Managed Entry Agreements (MEAs). Regional and local policies. Focus on orphan drugs, medicines for advanced therapies (ATMPs) and personalized therapies, neglected tropical diseases and drug access in middle- and low- income countries. Inequalities in drug access according to socio-economic variables (e.g., income, gender, education).
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso la studentessa/lo studente conoscerà le principali normative, regolamentazioni e leggi applicate ai farmaci ad uso umano. Conoscerà le principali tecniche di analisi farmaco-economica e i processi di HTA, accesso al mercato e prezzo e rimborso (P&R) in prospettiva nazionale e internazionale.
At the end of the course, the student will know the main regulations and laws applied to drugs for human. Also, the student will know the main techniques of pharmacoeconomic analyses and the main HTA, market access and price and reimbursement (P&R) processes from a national and international perspective.
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Course
Dal target al lead (I)
Course ID
FA0294
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
DISTASI Carla
Teachers
Distasi Carla, Tapella Laura Paola Ferilde, Lim Dmitry, Pinton Giulia, Porta Chiara, Consonni Francesca Maria
CFU
15.0
Teaching duration (hours)
112.0
Individual study time
0.0
SSD
BIO/09 - FISIOLOGIA, BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA, MED/04 - PATOLOGIA GENERALE
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
1
Period
Primo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso offre un approfondimento dei meccanismi molecolari alla base della fisiologia cellulare e molecolare, della patogenesi delle principali malattie immuno-mediate, degli approcci di immunoterapia in ambito oncologico e dello sviluppo di terapie a bersaglio molecolare
The course offers an in-depth study of the molecular mechanism of cellular and molecular physiology, the pathogenesis of the principal immune-modulated diseases, immunotherapy approaches for cancer, and the development of molecular target-based therapy
Testi di riferimento/Textbooks
Per i testi di riferimento vedere le schede dei singoli moduli
For reference texts see individual module sheets
Obiettivi formativi/Mission
Il corso si propone di approfondire la conoscenza della biofisica e della fisiologia molecolare e cellulare, dei meccanismi molecolari d'azione dei farmaci a bersaglio molecolare e di acquisire e comprendere i target verso cui sono diretti i farmaci innovativi biotecnologici attualmente utilizzati per la cura dei tumori e delle principali malattie immuno-mediate. Gli studenti saranno in grado di esporre, con appropriato linguaggio scientifico, i contenuti del corso in modo logico e completo, effettuando collegamenti tra i vari argomenti e di applicare le conoscenze acquisite per sviluppare farmaci biotecnologici innovativi.
The course aims to deepen the knowledge of biophysics, molecular and cellular physiology, and of the molecular mechanism responsible for molecular target based-drug, and to understand the novel biotechnological based-drug therapy for cancer and immune-dependent diseases. The students will learn and use the appropriate scientific words for complete and logical communication of the different topics of the course, also making correlations and, based on the acquired information, developing biotechnological drugs.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di matematica e statistica, fisica, biochimica, biologia cellulare e molecolare
Fundamentals of mathematics, statistics, physics, biochemistry, cellular and molecular biology, physiology and immunology
Metodi didattici/Teaching methods
Vedere le schede dei singoli moduli
See individual module sheets
Altre informazioni/Further information
Vedere le schede dei singoli moduli.
See individual module sheets
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame sarà orale e riguarderà il contenuto dei moduli. Il voto finale sarà assegnato collegialmente dalla commissione d'esame.
Oral exam on the course contents. The evaluation will be held by the exam commission.
Programma esteso/Content
Vedere le schede dei singoli moduli
See individual module sheets
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Alla fine del corso lo studente avrà approfondito la conoscenza della biofisica dei fenomeni bioelettrici e della fisiologia cellulare e molecolare, dell'immunologia e dell'oncologia molecolare, nonché delle vie di trasduzione del segnale generato dall'interazione farmaco/ e il suo bersaglio. Sarà quindi in grado di applicare queste competenze in campo farmacologico/biotecnologico per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. Infine lo studente sarà capace di divulgare le conoscenze acquisite con proprietà lessicali specifiche
At the end of the course, the students will learn in detail the biophysics of bioelectric phenomena and the cellular and molecular physiology, the immunology, and the molecular oncology, as well as the downstream pathway based on drug-target interaction/binding. Then, the students will apply their competences in pharmaceutical and biotecnological fields to develop novel terapeutic strategies and to communicate them with properly scientific language.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0295Fisiologia e biofisica applicata BIO/09 - FISIOLOGIA Distasi Carla, Tapella Laura Paola Ferilde, Lim Dmitry Not available
FA0296Meccanismi molecolari alla base dello sviluppo di terapie mirate BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA Pinton Giulia Not available
FA0297Target innovativi in oncologia e malattie immunomediate MED/04 - PATOLOGIA GENERALE Porta Chiara, Consonni Francesca Maria Not available
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Course
Dal target al lead (I): Fisiologia e biofisica applicata
Course ID
FA0295
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
DISTASI Carla
Teachers
Distasi Carla, Tapella Laura Paola Ferilde, Lim Dmitry
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
32.0
Individual study time
81.0
SSD
BIO/09 - FISIOLOGIA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso offre un approfondimento dei meccanismi molecolari alla base delle funzioni fisiologiche, quali la trasmissione nervosa e la segnalazione cellulare, illustrando le moderne tecniche indagine nell’ambito della biofisica di membrana e della fisiologia molecolare e cellulare. Le lezioni saranno integrate da attività di laboratorio.
The course offers an in-depth analysis of the molecular mechanisms underlying physiological functions, such as nerve and synaptic transmission and cellular signaling, illustrating state-of-the-art techniques in the field of membrane biophysics and molecular and cellular physiology. The lectures are complemented by laboratory activities.
Testi di riferimento/Textbooks
FISIOLOGIA. Molecole, cellule e sistemi a cura di Egidio D'Angelo e Antonio Peres.Edi-Ermes 2006 Ion Channels of Excitable Membranes. Bertil Hille, Sinauer Associates Inc. 2001 I testi consigliati saranno integrati con ulteriore materiale indicato dai docenti nel corso delle lezioni
FISIOLOGIA. Molecole, cellule e sistemi a cura di Egidio D'Angelo e Antonio Peres.Edi-Ermes 2006 Ion Channels of Excitable Membranes. Bertil Hille, Sinauer Associates Inc. 2001 The recommended texts will be integrated with additional material indicated during the lectures
Obiettivi formativi/Mission
Il corso si propone di approfondire la conoscenza della biofisica e della fisiologia molecolare e cellulare con particolare riferimento al sistema nervoso. Le studentesse e gli studenti acquisiranno le conoscenze e la capacità di comprensione dei meccanismi associati ai processi di trasporto, ai fenomeni bioelettrici di membrana e alla segnalazione cellulare. Saranno in grado di esporre, con appropriato linguaggio scientifico, i contenuti del corso in modo logico e completo, effettuando collegamenti tra i vari argomenti e di applicare le conoscenze acquisite in ambito farmacologico e tecnologico.
The course aims to acquire and deepen the knowledge of biophysics and molecular and cellular physiology with particular reference to the nervous system. Students will acquire the understanding of the mechanisms associated with transport processes, membrane bioelectric phenomena and cell signaling. They will be able to describe and illustrate, with appropriate scientific language, the contents of the course in a logical and complete manner, being able to make connections between the various topics and to apply the acquired knowledge in the fields of pharmacology and pharmaceutic technology.
Prerequisiti/Required background knowledge
Le studentesse e gli studenti devono possedere le conoscenze di base di matematica e statistica, fisica, biochimica, biologia molecolare e fisiologia.
Students must have basic knowledge of mathematics and statistics, physics, biochemistry, molecular biology and physiology.
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni teoriche e esercitazioni di laboratorio. In caso di emergenza COVID-19, le lezioni e le esercitazioni saranno tenute in modalità telematica, nei tempi e nelle modalità concordate con i coordinatori dei corsi di studio
Theoretical lectures and laboratory exercises. In case of the COVID-19 emergency, the lessons will be held at a distance using e-learning technologies, according to the schedule and modality indicated by the administration.
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Vedere la scheda dell’insegnamento generale.
see teaching overview sheet
Programma esteso/Content
Fenomeni bioelettrici. Processi di trasporto. Struttura e proprietà biofisiche dei canali ionici. Proprietà dello stato stazionario della membrana. Proprietà di conduzione delle cellule. Eccitabilità della membrana. Canali ionici, potenziale di membrana e ciclo cellulare. Omeostasi del pH intracellulare. Canali ionici come bersagli molecolari dei farmaci. Canalopatie. Tecniche di indagine dei fenomeni bioelettrici e applicazioni nello sviluppo di nuovi farmaci. Lo ione calcio come secondo messaggero. L'omeostasi cellulare del calcio. Il "calcium signaling toolkit" come bersaglio farmacologico. Tecniche e sonde per misurare le dinamiche e le concentrazioni del calcio nei diversi distretti intracellulari. Utilizzo dei sensori per il calcio per lo sviluppo e screening dei farmaci. Le cellule del sistema nervoso. Ruolo omeostatico delle cellule gliali. Interazione glia-neurone e le sue alterazioni nelle malattie neurologiche e neurodegenerative. Applicazioni per lo sviluppo delle strategie terapeutiche L'attività di laboratorio comprenderà la realizzazione e l'analisi di esperimenti di imaging del calcio su singola cellula e un laboratorio virtuale di elettrofisiologia.
Bioelectric phenomena. Processes of transport across the plasma membrane. Biophysical structure and properties of ion channels. Steady state properties of the membrane. Conduction properties of cells. Membrane excitability. Ionic channels, membrane potential and cell cycle. Intracellular pH homeostasis. Ionic channels as drugs targets. Channelopathies. Techniques used to investigate bioelectric phenomena and applications in drug screening and development field. The calcium ion as the second messenger. Intracellular calcium homeostasis. Calcium signaling toolkit as a pharmacological target. Techniques and probes for measuring the dynamics and concentrations of calcium in the various intracellular compartments. Use of calcium sensors in drug development and screening technologies. The cells of the nervous system. Homeostatic role of glial cells. Glia-neuron interaction and its alterations in neurological and neurodegenerative diseases. Applications for the development of diagnostic, preventive and therapeutic strategies Laboratory activity will include the implementation and analysis of calcium imaging experiments on single cell and a virtual laboratory of electrophysiology.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Alla fine del corso la studentessa/lo studente avrà approfondito la conoscenza della biofisica dei fenomeni bioelettrici e della fisiologia cellulare e molecolare nonché degli aspetti teorici e pratici delle metodologie disponibili per la ricerca sperimentale in tali ambiti. Sarà quindi in grado di applicare queste competenze in campo farmacologico per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
At the end of the course the students will have deepened their knowledge of the biophysics of bioelectrical phenomena and of cellular and molecular physiology as well as of the theoretical and practical aspects of the state-of-the-art methodologies experimental research in these areas. They will be able to apply the acquired skills for the development of new therapeutic strategies.
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Course
Dal target al lead (I): Meccanismi molecolari alla base dello sviluppo di terapie mirate
Course ID
FA0296
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
PINTON GIULIA
Teachers
Pinton Giulia
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Primo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso offre un approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dello sviluppo di terapie a bersaglio molecolare.
The course offers an in-depth analysis of the molecular mechanisms underlying molecular target therapies.
Testi di riferimento/Textbooks
Biologia molecolare della cellula. Alberts B. ed. Zanichelli. Lavori pubblicati su riviste scientifiche forniti dal docente.
Molecular Biology of the cell. Alberts B. ed. Zanichelli. Papers published on peer reviewed journals provided by the teacher.
Obiettivi formativi/Mission
Il corso si propone l'obiettivo di fornire allo studente le basi di conoscenza dei meccanismi molecolari d'azione dei farmaci a bersaglio molecolare.
The course aims to provide the student with the knowledge of the molecular mechanisms of action of targeted therapies.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di biologia cellulare e molecolare
Basic knowledge of cellular and molecular biology
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni teoriche ed esercitazioni mediante preparazione di presentazioni ppt e ricerche bibliografiche in pubmed. In caso di emergenza COVID-19, le lezioni e le esercitazioni saranno tenute in modalità telematica, nei tempi e nelle modalità concordate con i coordinatori dei corsi di studio.
Theoretical lectures and exercises with ppt presentation by students and searching of scientific articles in pubmed. In case of the COVID-19 emergency, the lessons will be held at a distance using e-learning technologies, according to the schedule and modality indicated by the administration.
Altre informazioni/Further information
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.
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.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Visionare scheda dell’insegnamento generale.
see teaching overview shee
Programma esteso/Content
Recettori con attività enzimatica intrinseca, recettori accoppiati a proteine citosoliche, recettori accoppiati a proteine G, recettori nucleari, enzimi. Terapie oncologiche a bersaglio molecolare: azione sulla proliferazione cellulare, angiogenesi, senescenza, e apoptosi. Meccanismi di riparo di danni al DNA. Selezione dei pazienti che possono beneficiare delle terapie a bersaglio molecolare. Medicina di precisione.
Receptors with intrinsic enzymatic activity, receptors coupled with cytosolic proteins, G coupled receptors, nuclear receptors, enzymes. Targeted cancer therapies: action on cell proliferation, angiogenesis, senescence and apoptosis. Mechanisms of DNA repair. Selection of patients who can benefit from molecular target therapies. Precision medicine.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine dell'insegnamento dovrà essere dimostrata la conoscenza delle vie di trasduzione del segnale generato dall'interazione farmaco/ e il suo bersaglio. Dimostrare capacità di analisi di un articolo scientifico.
At the end of the course, the knowledge of the signal transduction pathways generated by the drug interaction / and its target will be demonstrated. To demonstrate ability to analyze a scientific article.
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Course
Dal target al lead (I): Target innovativi in oncologia e malattie immunomediate
Course ID
FA0297
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
PORTA Chiara
Teachers
Porta Chiara, Consonni Francesca Maria
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
MED/04 - PATOLOGIA GENERALE
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Primo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Discussione dei nuovi approcci di immunoterapia in ambito oncologico, del microambiente tumorale e dei target prognostici e terapeutici più innovativi. Analisi dei meccanismi molecolari alla base della patogenesi delle principali malattie immuno-mediate e dei target verso cui sono diretti i farmaci innovativi biotecnologici in uso clinico e in sviluppo.
Discussion of new cancer immunotherapy approaches, tumor microenvironment and the most innovative prognostic and therapeutic targets. Analysis of the molecular mechanisms underlying the pathogenesis of the main immune-mediated diseases and of the molecules targeted by innovative biotechnological drugs that are in current clinical use and under development.
Testi di riferimento/Textbooks
• Immunologia Cellulare e molecolare, 9^ edizione. Autori: Abul Abbas Andrew H. Lichtman Shiv Pillai. • Patologia Generale e fisiopatologia, Tomo I, V edizione Pontieri, Russo Frati • Articoli scientifici selezionati pubblicati da riviste di alto livello sull'argomento • Le diapositive delle lezioni e materiale aggiuntivo come pubblicazioni scientifiche saranno disponibili per le studentesse e gli studenti.
• Immunologia Cellulare e molecolare, 9^ edizione. Autori: Abul Abbas Andrew H. Lichtman Shiv Pillai. • Patologia Generale e fisiopatologia, Tomo I, V edizione Pontieri, Russo Frati • Selected scientific papers published by top ranking journals on the topic • The slides of the lectures and additional material such as scientific publications will be available to students.
Obiettivi formativi/Mission
Acquisire e comprendere i target verso cui sono diretti i farmaci innovativi biotecnologici attualmente utilizzati per la cura dei tumori e delle principali malattie immuno-mediate. Applicare le conoscenze dei meccanismi molecolari alla base degli approcci di immunoterapia in ambito oncologico e le basi molecolari dell’eziopatogenesi delle principali malattie immuno-mediate per identificare nuovi potenziali target verso cui sviluppare farmaci biotecnologici innovativi. Sviluppare giudizio critico sulla materia, collegando logicamente tra loro concetti e conoscenze. Unire la capacità di apprendimento a quella divulgativa, ovvero sviluppare la capacità di discutere gli argomenti trattati in modo chiaro e fluente, utilizzando la terminologia appropriata. Comprendere i bersagli molecolari dei farmaci biotecnologici innovativi in uso clinico, in studio, o in sviluppo.
Knowledge and understanding the targets of innovative biotechnological drugs in current clinical use for the treatment of cancers and the main immune-mediated diseases. Applying knowledge and understanding of the molecular mechanisms underlying cancer immunotherapies and the etiopathogenesis of the main immune-mediated diseases to address new potential therapeutic targets and develop new biotechnological drugs. Gain independence of judgment on the different topics addressed during the course, logically linking concepts and knowledge together. Gain skills regarding the verbal and written communication by the use of specific scientific and technical language. Understanding of the molecular targets of innovative biotechnological drugs in current clinical use and under study
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di biologia cellulare, molecolare e immunologia
Basic knowledge of cell and molecular biology and immunology
Metodi didattici/Teaching methods
Le lezioni frontali saranno intervallate da metodi didattici attivi tipo “flipped classroom” basati sulla discussione di articoli scientifici. E' prevista anche la discussione obbligatoria, a gruppi o in singolo, di un articolo scientifico in modalità journal club, così da permettere alle studentesse e agli studenti di acquisire capacità nel presentare e discutere in maniera critica risultati scientifici. La presentazione verrà valutata con un punteggio che farà media con l'esito dell'esame orale.
Lectures as well as interactive flipped classroom methods based on journal club discussion. In particular, journal club discussion of a scientific article will also be carried out, in groups or individually. The presentation will be evaluated with a score that will be mediated with the score of the oral exam
Altre informazioni/Further information
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.
Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L’esame finale consisterà in una prova orale; la/o studentessa/e sarà invitata/o a rispondere a domande aperte e sarà valutata/o per la comprensione della materia, l’utilizzo della terminologia scientifica appropriata, la capacità critica e divulgativa. Il voto dell'esame orale farà media con l'esito del journal club. Sono fissati 2 appelli per sessione nei mesi di febbraio, giugno-luglio, settembre.
Oral exam will consist of open questions aimed at assessing the understanding of the topic, the use of the specific scientific language, the making judgements and the communication skills. The oral exam score will be averaged with the journal club mark. Two exam sessions are scheduled during the months of February, June-July and September.
Programma esteso/Content
Ruolo del sistema immunitario in ambito oncologico. Immunogenicità dei tumori, classificazione degli antigeni tumorali. Cellule staminali tumorali Descrizione del microambiente tumorale e suo significato prognostico e clinico. Approcci usati per studiare il microambiente tumorale. Meccanismi alla base della relazione funzionale esistente tra infiammazione e tumori. Strategie anti-tumorali dirette a inibire l’angiogenesi. Strategie di immunoterapia in ambito oncologico: approcci basati su anticorpi diretti sulle cellule tumorali e sul microambiente, approcci basati sul trasferimento adottivo di cellule (CAR-T cells), approcci di vaccinazione profilattica (oncopatogeni) e terapeutica. Ruolo delle cellule mieloidi associate ai tumori nello sviluppo, nella prognosi e nella risposta alle terapie. Approcci diretti verso i macrofagi associati ai tumori (TAM) e le cellule soppressorie di derivazione mieloide (MDSC) Target metabolici e epigenetici diretti a modificare il microambiente tumorale. Impatto del microbiota sullo sviluppo e la risposta alle terapie convenzionali e agli approcci di immunoterapia Meccanismi alla base della tolleranza immunitaria e basi patologiche delle malattie autoimmuni. Reazioni di ipersensibilità di tipo I, II, III e IV. Patogenesi, opzioni terapeutiche attuali e nuovi potenziali target per le patologie immuno-mediate che interessano la cute (psoriasi, alopecia, vitiligine, dermatite atopica) il sistema gastrointestinale (malattie infiammatorie croniche intestinali, celiachia), le articolazioni (artrite reumatoide, artrite idiopatica giovanile, artrite psoriasica) e per quelle con un coinvolgimento sistemico (Lupus Eritematoso Sistemico)
Mechanisms underlying immune tolerance and pathological basis of autoimmune diseases. Type I, II, III and IV hypersensitivity reactions. Pathogenesis, current therapeutic options and new potential targets for the main immune-mediated diseases affecting the skin (psoriasis, alopecia, vitiligo, atopic dermatitis), the gastrointestinal system (inflammatory bowel disease, celiac disease), the joints (rheumatoid arthritis, juvenile idiopathic arthritis, psoriatic arthritis) and for those with systemic involvement (Systemic Lupus Erythematosus)
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Secondo i descrittori di Dublino: D1- CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE La/o studentessa/e dimostrerà di avere appreso e capito i target verso cui sono diretti i farmaci innovativi biotecnologici utilizzati per la cura dei tumori e delle principali malattie immuno-mediate. La/o studentessa/e dovrà padroneggiare la terminologia scientifica specifica. D2-CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE La/o studentessa/e dimostrerà di essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per poter 1) comprendere gli effetti terapeutici dei farmaci biotecnologici innovativi usati sia in ambito oncologico che per la cura delle malattie immuno-mediate 2) identificare nuovi potenziali target terapeutici 3) sviluppare nuovi farmaci diretti verso specifici bersagli molecolari/cellulari D3-AUTONOMIA DI GIUDIZIO La/o studentessa/e acquisirà conoscenze tali da permettergli di leggere in modo autonomo e critico la letteratura così da affrontare e risolvere i problemi legati al disegno e allo sviluppo di farmaci biotecnologici innovativi. D4-ABILITA' COMUNICATIVE La/o studentessa/e dimostrerà di essere capace di divulgare le conoscenze acquisite con proprietà lessicali specifiche così da potersi rapportare in modo professionale e competente sia in ambito accademico che industriale. La/o studentessa/e svilupperà l’abilità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile anche a un pubblico di persone non esperte. D5-CAPACITA' DI APPRENDIMENTO La/o studentessa/e sarà capace di esaminare e interpretare i testi scientifici, così da andare oltre ciò che è stato insegnato, affrontando e risolvendo nuove sfide, ovvero identificando potenziali target per il disegno e lo sviluppo di farmaci biotecnologici innovativi
In keeping with the Dublin Descriptors D1- KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING: The student will demonstrate that he has learned and understood the molecules targeted by the innovative biotechnological drugs used for the treatment of cancers and the main immune-mediated diseases. The student will acquire the specific scientific terminology. D2- APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING The student will gain the ability to apply the acquired knowledge in order to 1) understand the therapeutic effects of innovative biotechnological drugs used both in oncology and for the treatment of immune-mediated diseases 2) identify new potential therapeutic targets 3) develop new drugs directed towards specific molecular/cell targets D3- MAKING JUDGEMENTS The student will gain knowledge to read the literature independently and critically, hence to figure out problems related to innovative biotechnological drug discovery and development D4- COMUNICATION SKILLS The student will demonstrate that he has acquired the specific scientific terminology to discuss the acquired knowledge both in the academic and industrial fields. The student will develop the ability to disseminate the acquired knowledge in a clear and understandable way even to an audience of non-experts D5- LEARNING SKILLS The student will be able to examine and interpret scientific texts, so as to go beyond what has been taught, facing and solving new challenges, identifying potential targets for the discovery and development of innovative biotechnological drugs
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Course
Lingua inglese
Course ID
FA0310
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
Nicoletta Maria Cristina
Teachers
Nicoletta Maria Cristina
CFU
4.0
Teaching duration (hours)
32.0
Individual study time
68.0
SSD
L-LIN/12 - LINGUA E TRADUZIONE - LINGUA INGLESE
Course type
Attività formativa monodisciplinare
Course mandatoriety
OBB
Course category
F
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Inglese
English
Contenuti/Content Summary
Inglese accademico (EAP-English for Academic Purposes) e inglese specifico per il corso di studi (ESP-English for Specific Purposes).
English for Academic Purposes (EAP) and English for Specific Purposes (ESP).
Testi di riferimento/Textbooks
Ielts Training Academic Cambridge ISBN 978-1-108-56758-9 Tamzen Armer, Cambridge English for Scientists,978-0-521-15409-3 Grammar for Ielts https://drive.google.com/file/d/0BxtaL881Sd6PTnowSmsyYzhwSzg/edit?resourcekey=0-dhvs8v9MnGc30aDHaOM1PQ
Ielts Training Academic Cambridge ISBN 978-1-108-56758-9 Tamzen Armer, Cambridge English for Scientists,978-0-521-15409-3 Grammar for Ielts https://drive.google.com/file/d/0BxtaL881Sd6PTnowSmsyYzhwSzg/edit?resourcekey=0-dhvs8v9MnGc30aDHaOM1PQ
Obiettivi formativi/Mission
Il corso intende sviluppare le abilità comunicative scritte e orali in ambito accademico, utilizzando un libro di testo specialistico e prendendo spunto da testi autentici. Il programma del corso e la modalità di valutazione fanno riferimento ad aree di competenza B2/B2+ del CEFR (Common European Framework of Reference).
The course aims to develop written and oral communication skills in the academic field, using a specialised textbook and authentic texts. The course programme and the mode of assessment are based on the B2/B2+ level of competence of the CEFR (Common European Framework of Reference).
Prerequisiti/Required background knowledge
Livello B2/B2+ del CEFR (Common European Framework of Reference).
B2/B2+ level of competence of the CEFR (Common European Framework of Reference).
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni interattive. Tutti i materiali didattici sono disponibili nella pagina del corso sulla piattaforma DIR che viene aggiornata regolarmente.
Interactive lectures. All course materials are available on the course page on the DIR platform, which is updated regularly.
Altre informazioni/Further information
La frequenza al corso è facoltativa ma vivamente consigliata.
Attendance is optional but strongly recommended.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esame scritto: Reading comprehnsion Listening comprehension Use of English. Livello b2/b2+
Writtten exam Readig comprehension Listening comprehension Use of English Level b2/b2+
Programma esteso/Content
Durante le lezioni si svolgeranno le seguenti unità didattiche del libro di testo “Cambridge English for Scientists”: Unit 1 – Getting started in research Unit 2 – The scientific community Unit 3 – Finding a direction for your research Unit 4 – Designing an experiment Unit 5 – Describing an experiment Unit 6 – Writing up research 1: materials and methods Unit 7 – Writing up research 2: presenting data Unit 8 – Writing up research 3: results and discussion Unit 9 – Writing up research 4: introduction and abstract Unit 10 – Presenting research at a conference Per quanto riguarda gli esercizi di ascolto, gli audio sono disponibili nel CD incluso nel libro di testo. Inoltre, il libro di testo include le trascrizioni degli audio e le soluzioni degli esercizi.
The following units from the textbook “Cambridge English for Scientists” will be covered during the lessons : Unit 1 – Getting started in research Unit 2 – The scientific community Unit 3 – Finding a direction for your research Unit 4 – Designing an experiment Unit 5 – Describing an experiment Unit 6 – Writing up research 1: materials and methods Unit 7 – Writing up research 2: presenting data Unit 8 – Writing up research 3: results and discussion Unit 9 – Writing up research 4: introduction and abstract Unit 10 – Presenting research at a conference With regard to the listening exercises, the audios are available on the CD included in the book. In addition, the book includes transcripts of the audios and keys of the exercises.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Gli studenti saranno in grado di: - comprendere testi accademici; - utilizzare le strategie necessarie per organizzare testi accademici, in particolare presentazioni orali; - padroneggiare il lessico specialistico per discutere e presentare argomenti accademici.
Students will be able to: - understand academic texts; - use the strategies required to organise academic texts, and in particular oral presentations; - master specialist vocabulary for discussing and presenting academic topics.
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Course
Dal target al lead (II)
Course ID
FA0298
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MASSAROTTI Alberto
Teachers
Massarotti Alberto, Cora' Davide, Barberis Elettra, Miletto Ivana
CFU
13.0
Teaching duration (hours)
104.0
Individual study time
0.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA, BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE, CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA, CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti una base solida nelle simulazioni computerizzate di entità chimiche come proteine e molecole. Inoltre, l'insegnamento mira a fornire conoscenze fondamentali sui metodi chimico-fisici utilizzati nello studio di sistemi biotecnologici di interesse farmaceutico. Sarà introdotta anche un'introduzione teorico-pratica alla bioinformatica e alla systems biology con un focus sull'applicazione di metodi omici nella ricerca biomedica in particolare nella farmacogenomica. Il corso coprirà anche i principi delle tecniche analitiche utilizzate nella proteomica e nella metabolomica inclusi gli indici di prestazione dei metodi analitici e i principi dell'uso di strumentazione come la cromatografia liquida e gas accoppiata alla spettrometria di massa. Saranno illustrate le differenze tra approccio "targeted" e "untargeted" e le strategie per scegliere l'approccio analitico più adatto a un problema pratico. Infine, le studentesse e gli studenti saranno guidati nella ricerca bibliografica e avranno l'opportunità di risolvere un caso studio proposto dalla docente.
The course aims to provide students with fundamental knowledge in computer simulation of chemical entities such as proteins and molecules. Additionally, it aims to provide essential knowledge of chemical and physical methods applicable to the study of biotechnological systems, particularly in the pharmaceutical field. The course also offers a theoretical and practical introduction to basic concepts of bioinformatics and systems biology commonly used in biomedical research, with a specific focus on studying the effects and characteristics of drugs using omics approaches (pharmacogenomics). Moreover, it introduces the principles of analytical techniques used in omics, specifically in proteomics and metabolomics. Performance indices of an analytical method (LOD, LOQ, accuracy and precision, robustness, etc.) will be introduced. The principles of liquid and gas chromatography coupled with mass spectrometry instruments and their applications in proteomics and metabolomics will be discussed. The differences between targeted and untargeted approaches and strategies for selecting the most suitable analytical approach for practical problems will be illustrated. Data handling will also be briefly addressed. Finally, students will be guided in conducting literature research and solving a case study proposed by the instructor.
Testi di riferimento/Textbooks
Vedere le schede dei singoli moduli.
Vedere le schede dei singoli moduli.
Obiettivi formativi/Mission
Conoscenze: Il corso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti conoscenze fondamentali sui metodi di simulazione computerizzata per sistemi chimici e biologici. Ciò include tecniche computazionali per il calcolo delle energie e delle geometrie molecolari nonché l'analisi conformazionale di molecole piccole e macromolecole. Applicazione delle Conoscenze: Le studentesse e gli studenti svilupperanno la capacità di applicare le loro conoscenze per risolvere problemi chimici e biologici proposti durante il corso. Acquisiranno inoltre competenze nell'utilizzo di software di modellazione di base per prevedere la struttura delle proteine e le interazioni farmaco-recettore. Conoscenze e Comprensione: Il corso si concentra sullo sviluppo di una solida comprensione delle proprietà fisico-chimiche alla base dei metodi utilizzati nei sistemi biotecnologici, biologici e farmaceutici. Le studentesse e gli studenti impareranno a valutare e selezionare i metodi chimici e fisici appropriati per lo studio di sistemi specifici. Acquisiranno inoltre competenze di comunicazione inclusa l'uso di un vocabolario pertinente. Inoltre, impareranno ad analizzare in modo critico la letteratura e i casi studio.
Knowledge: The course aims to provide students with fundamental knowledge of computer simulation methods for chemical and biological systems. This includes computational techniques for energy and molecular geometry calculations, as well as conformational analysis of small molecules and macromolecules. Application of Knowledge: Students will develop the ability to apply their knowledge to solve chemical and biological problems presented during the course. They will also gain proficiency in using basic modeling software to predict protein structures and drug-receptor interactions. Knowledge and Understanding: The course focuses on developing a solid understanding of the physicochemical properties underlying the methods used in biotechnological, biological, and pharmaceutical systems. Students will learn to evaluate and select appropriate chemical and physical methods for studying specific systems. They will also acquire communication skills, including the use of relevant vocabulary. Additionally, they will learn to critically analyze literature and case studies.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base in biologia molecolare, genetica, chimica generale ed inorganica, matematica e fisica.
Basic knowledge in molecular biology, genetics, general and inorganic chemistry, mathematics and physics.
Metodi didattici/Teaching methods
Vedere le schede dei singoli moduli.
See the description of the individual modules.
Altre informazioni/Further information
Vedere le schede dei singoli moduli.
See the description of the individual modules.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame riguarderà il contenuto dei moduli. Il voto finale sarà assegnato dalla commissione d'esame.
The exam will be about the content of the modules. The final grade will be decided by the exam commission.
Programma esteso/Content
Vedere le schede dei singoli moduli.
See the description of the individual modules.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso, le studentesse e gli studenti avranno acquisito una solida comprensione degli aspetti fondamentali necessari per condurre simulazioni accurate delle strutture chimico-biologiche. Le studentesse e gli studenti saranno in grado di applicare la conoscenza dei principali metodi chimico-fisici utilizzati nello studio di sistemi di interesse biotecnologico e farmaceutico, valutandone le potenzialità e l'applicabilità. Sarà richiesta ai partecipanti la conoscenza di strumenti bioinformatici di base per lo studio del genoma umano, in particolare nell'ambito biomedico e farmacogenomico. Saranno in grado di comprendere in modo autonomo e critico il contenuto di articoli di ricerca riguardanti argomenti e risultati bioinformatici e di biologia dei sistemi. Le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze teoriche e pratiche sulle tecniche di analisi più moderne nel campo omico (cromatografia liquida e gas, spettrometria di massa) e sui metodi di pretrattamento e analisi dei campioni omici. Saranno in grado di confrontare diverse tecniche analitiche e di scegliere il metodo migliore per risolvere un caso studio. Inoltre, svilupperanno abilità comunicative utilizzando un vocabolario appropriato in relazione agli argomenti del corso e saranno in grado di organizzare e presentare un caso studio attraverso una presentazione in formato PowerPoint. Infine, svilupperanno autonomia di giudizio nel selezionare tra diverse tecniche per raggiungere uno stesso obiettivo.
At the end of the course, students will have acquired the fundamental aspects necessary for accurately simulating chemical and biological structures. Upon completion of the course, students will have gained knowledge of the main chemical and physical methods applicable to the study of biotechnological and pharmaceutical systems. They will be able to evaluate their potential and applicability. Students will have knowledge of basic bioinformatics tools for studying the human genome, particularly in the biomedical and pharmacogenomic fields. They will be able to autonomously and critically understand the content of research articles related to bioinformatics and systems biology. Knowledge and Understanding: understanding the theoretical and practical foundations of modern omics analysis techniques (liquid and gas chromatography, mass spectrometry), knowledge of sample pre-treatment and analysis methods in omics. Application of Knowledge and Understanding: being able to compare different analytical techniques, choosing the best method for solving a case study. Communication Skills: acquiring and using appropriate vocabulary related to the topics covered in the course, organizing and presenting a case study through a PowerPoint presentation. Judgment and Autonomy: the ability to choose among different techniques for the same purpose.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0299Modellistica molecolare CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA Massarotti Alberto Not available
FA0300Bioinformatica e approcci di systems biology BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE Cora' Davide Not available
FA0301Metodi analitici applicati alle scienze omiche CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA Barberis Elettra Not available
FA0302Metodi chimico fisici per le biotecnologie CHIM/02 - CHIMICA FISICA Miletto Ivana Not available
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Course
Dal target al lead (II): Modellistica molecolare
Course ID
FA0299
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MASSAROTTI Alberto
Teachers
Massarotti Alberto
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze fondamentali riguardanti la simulazione computerizzata di entità chimiche (proteine, molecole).
The aim of the course is to introduce the student to the main principles about computer simulation of chemical entities (compounds, proteins).
Testi di riferimento/Textbooks
Andreas Kukol, "Molecular Modeling of Proteins", English | 2014 | ISBN: 1493914642. https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4939-1465-4 Nathan Brown, "In Silico Medicinal Chemistry: Computational Methods to Support Drug Design", English | 2015 | ISBN: 978-1-78262-163-8. https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-78262-163-8
Andreas Kukol, "Molecular Modeling of Proteins", English | 2014 | ISBN: 1493914642. https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4939-1465-4 Nathan Brown, "In Silico Medicinal Chemistry: Computational Methods to Support Drug Design", English | 2015 | ISBN: 978-1-78262-163-8. https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-78262-163-8
Obiettivi formativi/Mission
1. Conoscenze. Alla fine del Corso gli studenti dovranno conoscere i principali metodi attualmente utilizzati nell'ambito della simulazione di sistemi di interesse chimico-biologico. In particolare, essi dovranno essere a conoscenza delle principali tecniche computazionali utili sia per il calcolo delle energie e delle geometrie molecolari, sia per l'analisi conformazionali di piccole (farmaci, ligandi endogeni) e macromolecole (proteine e acidi nucleici). 2. Capacità di applicare le conoscenze. Lo studente dovrà essere in grado di saper individuare la procedura più opportuna per risolvere alcuni problemi chimico-biologico che verranno proposti durante lo svolgimento del corso. Dovrà, inoltre, saper utilizzare alcuni software di modeling di base per prevedere la struttura tridimensionale proteica e l’associazione farmaco-recettore.
1. Knowledge. At the end of the course students will have to know the main methods currently used in the simulation of systems of chemical-biological interest. In particular, they must be aware of the main computational techniques useful both for the calculation of energies and molecular geometries, and for the conformational analysis of small (drugs, endogenous ligands) and macromolecules (proteins and nucleic acids). 2. Ability to apply knowledge. The student must be able to identify the most appropriate procedure to solve some chemical-biological problems that will be proposed during the course. He must also be able to use some basic modeling software to predict the three-dimensional protein structure and the drug-receptor association.
Prerequisiti/Required background knowledge
Nessuno
None
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso consiste in lezioni frontali con il supporto di slide che vengono fornite alle studentesse e agli studenti all'inizio del corso. Si presenteranno gli argomenti sia generali che specifici del corso fornendo le nozioni essenziali per la comprensione dell'argomento trattato e anche cercando di aprire discussioni con le studentesse e gli studenti. All’interno della pagina del corso sul D.I.R. (http://www.dir.uniupo.it) è attivo un forum per favorire la discussione condivisa (docente-studenti, studente-studenti) delle tematiche trattate nel corso. Le tematiche affrontate a lezione saranno oggetto di esercitazioni/simulazioni tramite l’utilizzo di programmi complessi di modellistica molecolare.
The course is given with the support of slides, which are given to the students at the beginning of the lessons. General and specific topics will be introduced, basic concepts will be provided for the understanding of each issue, and discussions with the students will be held. A forum section on the course page on D.I.R. (http://www.dir.uniupo.it) will help the discussions. The topics covered in class will be the subject of exercises/simulations through the use of complex molecular modeling programs.
Altre informazioni/Further information
Per ulteriori informazioni, si prega di consultare la pagina del corso su D.I.R. all'indirizzo http://www.dir.uniupo.it 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.
For further informations, please refer to the course page on D.I.R. at: http://www.dir.uniupo.it Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L’esame consiste in un orale sugli argomenti trattati a lezione. La prima domanda può essere una breve presentazione di un case-study preparata precedentemente dove le studentesse e gli studenti dovranno dimostrare di conoscere principi e metodi (teoria e pratica) delle metodologie di modeling molecolare nonché di aver acquisito conoscenze di base sui metodi per la previsione della struttura proteica e delle interazioni farmaco-recettore.
The exam consists of an oral on the topics covered in class. The first question may be a short presentation of a case-study prepared previously where the student will have to demonstrate knowledge of principles and methods (theory and practice) of the modeling methodologies as well as having acquired basic knowledge on the methods for the presivione of the protein structure and drug-receptor interactions.
Programma esteso/Content
Metodi per il calcolo della geometria ed energia molecolare: Meccanica Molecolare. Metodi quantomeccanici (semi-empirici e ab initio, metodi DFT). I metodi misti Quantum Mechanics/ Molecular Mechanics per lo studio di sistemi molecolari e supramolecolari di grosse dimensioni. Utilizzo della densità elettronica e potenziale elettrostatico (MEP) per lo studio della similitudine e per il riconoscimento molecolare. Metodi di simulazione molecolare: Introduzione alla problematica della simulazione di molecole di interesse chimico-biologico. Dinamica Molecolare: metodi coarse grained e atomistici. Metodi di solvatazione. Alcuni esempi: solvatazione di ammino acidi e studio di una proteina in soluzione. Analisi conformazionale per molecole di interesse biologico: Metodi sistematici e metodi statistici (Monte Carlo). Il problema dell'analisi conformazionale per sistemi con un elevato numero di gradi di libertà. Applicazioni dei metodi: La modellistica delle molecole di interesse biologico- introduzione al drug design: metodi computazionali applicati alle biomolecole: Determinazione della struttura 3D di peptidi e proteine (metodi ab initio, Homology modeling e folding recognition). Applicazioni al modeling e design di peptidomimetici. La progettazione di un farmaco. Similitudine molecolare. Oligonucleotidi e acidi nucleici a singolo e doppio filamento ed il legame a ponte di idrogeno. Simulazioni di peptidi e proteine in bilayer lipidici: stato dell’arte ed esempi applicativi. Ricerca bibliografica e come si risolve un caso studio.
Methods for calculating geometry and molecular energy: Molecular Mechanics. Quantomechanical methods (semi-empirical and ab initio, DFT methods). Mixed Quantum Mechanics / Molecular Mechanics methods for the study of large molecular and supramolecular systems. Use of electron density and electrostatic potential (MEP) for the study of similarity and for molecular recognition. Molecular simulation methods: Introduction to the problem of simulating molecules of chemical-biological interest. Molecular dynamics: coarse grained and atomistic methods. Solvation methods. Some examples: solvation of amino acids and study of a protein in solution. Conformational analysis for molecules of biological interest: Systematic methods and statistical methods (Monte Carlo). The problem of conformational analysis for systems with a high number of degrees of freedom. Applications of the methods: Modeling of molecules of biological interest - introduction to drug design: computational methods applied to biomolecules: Determination of the 3D structure of peptides and proteins (ab initio methods, Homology modeling and folding recognition). Applications to modeling and design of peptidomimetics. The design of a drug. Molecular similarity. Oligonucleotides and single and double strand nucleic acids and the hydrogen bridge bond. Simulations of peptides and proteins in lipid bilayers: state of the art and application examples. Bibliographic research and how to solve a case study.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Le studentesse e gli studenti al termine del corso avranno appreso gli aspetti fondamentali necessari per simulare correttamente le strutture chimico-biologiche.
At the end of the course the student will have learned the fundamental aspects necessary to correctly simulate the chemical-biological structures.
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Course
Dal target al lead (II): Bioinformatica e approcci di systems biology
Course ID
FA0300
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
CORA' Davide
Teachers
Cora' Davide
CFU
3.0
Teaching duration (hours)
24.0
Individual study time
51.0
SSD
BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso vuole fornire un’introduzione teorico-pratica a concetti di base di bioinformatica e di systems biology di più comune utilizzo nell'ambito della ricerca biomedica, con particolare riferimento allo studio degli effetti e caratteristiche di farmaci con metodi omici (farmacogenomica).
The course will provide an introduction to examples of concepts and instruments at the foundation of bioinformatics and genomics, in the framework of human health and pharmacogenomics in particular.
Testi di riferimento/Textbooks
Il materiale didattico sarà rappresentato dalle slide usate a lezione e da articoli scientifici, i cui riferimenti saranno forniti durante le lezioni stesse. Sono poi consigliati i seguenti testi: Arthur Lesk, “Introduction to Bioinformatics”, Oxford University Press Arthur Lesk, “Introduction to Genomics”, Oxford University Press Deonier et al., “Computational Genome Analysis – An introduction”, ed Springer Andreas D. Baxevanis, Gary D. Bader, David S. Wishart, “Bioinformatics – fourth edition”, ed. John Wiley & Sons
Scientific papers and slides, provided during the lessons, will represent the main teaching materials. Further suggested books: Arthur Lesk, “Introduction to Bioinformatics”, Oxford University Press Arthur Lesk, “Introduction to Genomics”, Oxford University Press Deonier et al., “Computational Genome Analysis – An introduction”, ed Springer Andreas D. Baxevanis, Gary D. Bader, David S. Wishart, “Bioinformatics – fourth edition”, ed. John Wiley & Sons
Obiettivi formativi/Mission
Fornire una visione di base degli approcci bioinformatici e di systems biology di più comune utilizzo nell'ambito della ricerca biomedica, con particolare riferimento allo studio degli effetti e caratteristiche di farmaci con metodi omici. Fornire competenze di base per la lettura e interpretazione di articoli comprendenti contenuti bioinformatici e di systems biology.
Provide a basic view of the most commonly used bioinformatics and systems biology tools for the study of human health, with a focus in pharmacogenomics. Provide basic skills for reading and interpreting articles including bioinformatics content.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base in biologia molecolare e genetica.
Basic knowledge in molecular biology and genetics
Metodi didattici/Teaching methods
Lezione frontale in aula e in aula informatica.
Lectures in classroom and computer classroom.
Altre informazioni/Further information
Per ulteriori informazioni, si prega di consultare la pagina del corso su D.I.R. all'indirizzo http://www.dir.uniupo.it 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.
For further informations, please refer to the course page on D.I.R. at: http://www.dir.uniupo.it Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Sono previste delle relazioni scritte su esperienze in-itinere e un esame finale scritto. L’esame scritto finale consisterà in una serie di domande a scelta multipla e aperte riguardanti tutti gli argomenti svolti durante il corso, incluso un articolo di ricerca discusso a lezione.
In-itinere written reports for a series of assignments (computer homeworks) and a final written exam. The final written exam will consist of a series of multiple-choice and open questions concerning all the topics covered during the course, including a selected research article.
Programma esteso/Content
Ripasso di concetti di base sulla struttura, organizzazione e funzionamento del genoma umano. Il database Ensembl, descrizione e funzionamento. Struttura di un gene umano in Ensembl, recupero di informazioni di sequenza, struttura proteica, annotazioni funzionali e cliniche. Il genome Browser UCSC, descrizione e funzionamento. Struttura di un gene umano in UCSC, recupero di informazioni funzionali e di espressione. Introduzione al Sequenziamento NGS. Metodo di sequenziamento Illumina. Introduzione alla metodologia RNA-seq. Design di un esperimento di RNA-seq e relativa analisi dati bioinformatica. Introduzione alla Systems Biology e alla teoria dei networks. Esempi di utilizzo della teoria dei networks per lo studio di dati biologici. Farmacogenomica. Esempi di database di interazione proteina-proteina e di iterazione farmaco-proteina. Esempi di uso del programma Cystoscape e del linguaggio di programmazione statistico R. Esempi di articoli di ricerca presenti su Pubmed in cui sono discussi argomenti attinenti alle problematiche affrontate durante il corso.
Review of basic concepts on the structure, organization and functioning of the human genome. The Ensembl database, description and operation. Structure of a human gene in Ensembl, sequence information retrieval, protein structure, functional and clinical annotations. The UCSC browser genome, description and operation. UCSC structure and annotation of a human gene, retrieval of functional and expression information. Introduction to NGS Sequencing. Illumina sequencing methodology. Introduction to RNA-seq methodology. Design of an RNA-seq experiment and related bioinformatics data analysis. Introduction to systems biology and network theory. Examples of networks in biology and genomics. Pharmacogenomics. Protein-protein and protein-drug interaction databases. Basic usage of the Cytoscape software and the R statistical programming language. Examples of research articles available on Pubmed discussing topics related to arguments related to the course.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Gli studenti dovranno avere conoscenza di alcuni strumenti bioinformatici di base per lo studio del genoma umano, in particolare in ambito biomedico e farmacogenomico. Essere in grado di comprendere in maniera autonoma e critica il contenuto di articoli di ricerca concernenti argomenti e risultati bioinformatici e di biologia dei sistemi.
It is expected an increased knowledge-based and personalized judgement capability on basic applied bioinformatics, in particular concerning the human genome and its biomedical applications, including pharmacogenomics. Being able to understand independently and critically the content of research articles concerning bioinformatics and systems biology topics and results.
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Course
Dal target al lead (II): Metodi analitici applicati alle scienze omiche
Course ID
FA0301
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
BARBERIS ELETTRA
Teachers
Barberis Elettra
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso ha lo scopo di introdurre i principi delle tecniche analitiche utilizzate in campo omico, con particolare riferimento alla proteomica e alla metabolomica. Saranno introdotti gli indici di prestazione di un metodo analitico (LOD, LOQ, esattezza e precisione, accuratezza, ripetibilità, riproducibilità, recupero, range dinamico e lineare, robustezza etc.). Saranno poi introdotti i principi della strumentazione per cromatografia liquida e gas, accoppiate a spettrometria di massa, e il loro utilizzo nel campo della proteomica e della metabolomica. Saranno illustrate le differenze tra approccio targeted e untargeted e le strategie per scegliere il migliore approccio analitico a fronte di un problema pratico. Si farà inoltre cenno al trattamento del dato. Infine, gli studenti saranno guidati nell’affrontare una ricerca bibliografica e risolvere un caso studio proposto dal docente.
The course aims to introduce the principles of analytical techniques used in the omic field, with particular reference to proteomics and metabolomics. The performance indexes of an analytical method (LOD, LOQ, accuracy and precision, accuracy, repeatability, reproducibility, recovery, dynamic and linear range, robustness etc.) will be introduced. The principles of instrumentation for liquid and gas chromatography, coupled with mass spectrometry, and their use in the field of proteomics and metabolomics will then be introduced. The differences between the targeted and untargeted approach and the strategies for choosing the best analytical approach for a practical problem will be illustrated. We will also mention the processing of the data. Finally, students will be guided in carrying out a bibliographic research and solving a case study proposed by the teacher.
Testi di riferimento/Textbooks
Copia delle slide fornite dal docente
Slides and material from the teacher
Obiettivi formativi/Mission
Il corso ha l'obiettivo di fornire allo studente conoscenze della più diffusa strumentazione analitica in campo omico (cromatografia liquida, gascromatografia, spettrometria di massa) e sui parametri per valutare la performance di un metodo analitico. Sono inoltre fornite conoscenze circa i metodi di pretrattamento del campione per analisi omiche. Lo studente acquisirà capacità di senso critico, affinando l’abilità di scegliere la miglior strategia sperimentale per risolvere un dato problema analitico. Saranno anche stimolate le capacità di comunicazione tramite un lessico appropriato e la proposta di casi studio che gli studenti dovranno risolvere e presentare tramite presentazione ppt.
The course aims to provide the student with knowledge of the most widespread analytical instrumentation in the omic field (liquid chromatography, gas chromatography, mass spectrometry) and on the parameters to evaluate the performance of an analytical method. Knowledge is also provided about the sample pretreatment methods for omic analysis. The student will acquire critical sense skills, honing the ability to choose the best experimental strategy to solve a given analytical problem. Communication skills will also be stimulated through an appropriate lexicon and the proposal of case studies that students will have to solve and present via ppt presentation.
Prerequisiti/Required background knowledge
Nessuno
None
Metodi didattici/Teaching methods
Lezioni frontali o, in caso di perdurare dell’emergenza legata al COVID-19, video lezioni in modalità streaming e/o tramite video su canale dedicato YouTube.
Frontal lessons or, in the event of a persisting emergency related to COVID-19, video lessons in streaming mode and / or via video on a dedicated YouTube channel.
Altre informazioni/Further information
Per ulteriori informazioni, si prega di consultare la pagina del corso su D.I.R. all'indirizzo http://www.dir.uniupo.it 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.
For further informations, please refer to the course page on D.I.R. at: http://www.dir.uniupo.it Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Esame orale che consiste in: - una domanda sugli argomenti del corso che può riguardare: 1) la descrizione dei principi di una tecnica analitica; 2) la descrizione della strumentazione utilizzata in campo omico; 3) soluzione di un semplice problema analitico per il quale lo/a studente/ssa dovrà selezionare il miglior approccio analitico. - presentazione ppt di 5-10 minuti sul caso studio concordato col docente.
Oral exam consisting of: - a question on the topics of the course which may concern: 1) the description of the principles of an analytical technique; 2) the description of the instrumentation used in the omic field; 3) solution of a simple analytical problem for which the student must select the best analytical approach. - 5-10 minute ppt presentation on the case study agreed with the teacher.
Programma esteso/Content
Introduzione al corso. Indici di prestazione di un metodo analitico (LOD, LOQ, esattezza e precisione, accuratezza, ripetibilità, riproducibilità, recupero, range dinamico e lineare, robustezza etc.). Principi di base della strumentazione per cromatografia liquida e gas. Introduzione alle tecniche omiche. Utilizzo di tecniche cromatografiche (HPLC e GC) e il loro accoppiamento con la spettrometria di massa nelle scienze omiche. Proteomica targeted e untargeted. Metabolomica targeted e untargeted. Cenni su metodi di pre-trattamento del campione in campo omico. Cenni sul trattamento dei dati in campo omico. Strategie per identificare il miglior approccio analitico alla soluzione di un dato problema. Ricerca bibliografica e come si risolve un caso studio.
Introduction to the course. Performance indices of an analytical method (LOD, LOQ, accuracy and precision, accuracy, repeatability, reproducibility, recovery, dynamic and linear range, robustness etc.). Basic principles of instrumentation for liquid and gas chromatography. Introduction to omic techniques. Use of chromatographic techniques (HPLC and GC) and their coupling with mass spectrometry in the omic sciences. Targeted and untargeted proteomics. Targeted and untargeted metabolomics. Notes on methods of pre-treatment of the sample in the omic field. Notes on data treatment in the omic field. Strategies for identifying the best analytical approach to solving a given problem. Bibliographic research and how to solve a case study.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Conoscenza e comprensione - conoscenza delle basi teoriche e teorico/pratiche delle più moderne tecniche di analisi in campo omico (cromatografia liquida e gas, spettrometria di massa) - conoscenza dei metodi di pretrattamento e analisi di campioni in campo omico Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper confrontare diverse tecniche analitiche - saper scegliere il metodo migliore per la soluzione di un caso studio Abilità comunicative - acquisire e saper utilizzare un lessico appropriato in relazione agli argomenti affrontati nel corso - saper organizzare e presentare un caso studio tramite presentazione ppt Autonomia di giudizio - capacità di scegliere tra diverse tecniche analitiche per uno stesso scopo
Knowledge and understanding - knowledge of the theoretical and theoretical / practical bases of the most modern analysis techniques in the omic field (liquid and gas chromatography, mass spectrometry) - knowledge of pretreatment methods and analysis of samples in the omic field Ability to apply knowledge and understanding - know how to compare different analytical techniques - knowing how to choose the best method for the solution of a case study Communication skills - acquire and know how to use an appropriate lexicon in relation to the topics covered in the course - know how to organize and present a case study through ppt presentation Judgment autonomy - ability to choose between different analytical techniques for the same purpose
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Course
Dal target al lead (II): Metodi chimico fisici per le biotecnologie
Course ID
FA0302
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MILETTO IVANA
Teachers
Miletto Ivana
CFU
3.0
Teaching duration (hours)
24.0
Individual study time
51.0
SSD
CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Italiano
Italian
Contenuti/Content Summary
L’insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze fondamentali riguardanti i metodi chimico-fisici applicabili allo studio di sistemi di interesse biotecnologico, in particolare di interesse farmaceutico.
The course aims to provide students with the fundamental knowledge regarding the chemical-physical methods applicable to the study of systems of biotechnological interest, in particular of pharmaceutical interest.
Testi di riferimento/Textbooks
In aggiunta agli appunti ed al materiale fornito dal docente è utile la consultazione dei seguenti libri: Peter William Atkins, Julio de Paula “Elementi di chimica fisica” Zanichelli 2018 ISBN. 978-88-08-22068-4 Marc R. Roussel "A Life Scientist's guide to physical chemistry" Cambridge University Press ISBN 978-0-521-18696-4
In addition to the material provided by the lecturer, consulting the following is suggested: Peter William Atkins, Julio de Paula “Elementi di chimica fisica” Zanichelli 2018 ISBN. 978-88-08-22068-4 Marc R. Roussel "A Life Scientist's guide to physical chemistry" Cambridge University Press ISBN 978-0-521-18696-4
Obiettivi formativi/Mission
Conoscenze e capacità di comprensione: acquisire solide conoscenze degli aspetti fondamentali delle proprietà chimico-fisiche alla base dei metodi di studio di sistemi di interesse biotecnologico, biologico e farmaceutico. Conoscenze e capacità di comprensione applicate: acquisire la capacità di saper valutare, alla luce delle nozioni apprese durante il corso, quali siano i metodi chimico-fisici più idonei allo studio di determinati sistemi. Abilità comunicative: acquisire e saper utilizzare un lessico appropriato in relazione agli argomenti ed alle tecniche trattati nel corso. Autonomia di giudizio: saper analizzare in modo critico letteratura recente e casi studio.
Knowledge and understanding: knowledge of the fundamental aspects of the chemical-physical properties underlying the methods applicable to the study of systems of biotechnological, biological and pharmaceutical interest. Applying knowledge and understanding: acquire the ability to be able to evaluate, in the light of the notions learned during the course, which are the most suitable chemical-physical methods for the study of certain systems. Communication skills: acquire and know how to use an appropriate vocabulary in relation to the topics and techniques covered in the course. Making judgments: understand and critically analyze recent literature and case studies.
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di basi di chimica generale ed inorganica, matematica e fisica
Basic knowledge of general and inorganic chemistry, mathematics and physics
Metodi didattici/Teaching methods
Lezione frontale con il supporto di slide messe a disposizione degli studenti mediante caricamento sulla pagina D.I.R. del corso. Lezione esercitazione / problem solving.
Lectures with the support of slides made available to students by uploading them to the D.I.R. of the course. Exercise / problem solving lesson.
Altre informazioni/Further information
All’inizio di ogni lezione viene ripresa la lezione precedente. L’apprendimento in itinere sarà valutato in aula mediante discussione con gli studenti e on-line mediante la somministrazione di questionari di feedback e test in itinere sulla piattaforma D.I.R. Per ulteriori informazioni, si prega di consultare la pagina del corso su D.I.R. all'indirizzo http://www.dir.uniupo.it 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.
At the beginning of each lesson, the previous lesson is resumed. Itinere learning will be evaluated in the classroom through discussion with students and online through the administration of feedback questionnaires and in itinere tests on the D.I.R. For further updated information, please consult the D.I.R. of the course. Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati a lezione. Lo studente sarà valutato, oltre che sulla conoscenza degli argomenti, anche sulla capacità di argomentare, di collegare tra loro concetti e conoscenze, utilizzando una terminologia appropriata.
The exam consists of an oral test on the topics covered during the course. The student will be evaluated not only on the knowledge of the topics, but also on the ability to argue, to link concepts and knowledge together, using appropriate terminology.
Programma esteso/Content
Interazione radiazione-materia Spettroscopie elettroniche (assorbimento e fotoluminescenza, stazionaria, risolta nel tempo e anisotropia) sia su liquidi che su solidi (cenni a formulazioni ed additivi nanotecnologici e biotecnologici) Spettroscopie vibrazionali (IR e Raman) Dicroismo circolare Studio delle interfacce solido/liquido, solido/gas e liquido/liquido. Definizione di sistemi dispersi e sistemi colloidali. Classificazione in base alle dimensioni delle particelle disperse e tensione superficiale. Proprietà ottiche, elettriche e cinetiche dei sistemi colloidali e loro stabilità. Tecniche per lo studio delle dimensioni delle particelle nei sistemi dispersi: Dynamic Light Scattering (DLS) e Nanoparticles Tracking Analysis (NTA), microscopia ottica e microscopia elettronica in trasmissione (TEM) e a scansione (SEM). Microscopie a scansione di sonda. Tensioattivi e liposomi e loro proprietà chimico-fisiche. Nanomateriali e nanoparticelle per applicazioni biotecnologiche e biomedicali. Esempi di applicazioni di nanoparticelle in medicina: drug delivery e teranostica.
Radiation-matter interaction Electronic spectroscopies (absorption and photoluminescence, stationary, resolved over time and anisotropy) both on liquids and on solids (outline of nanotechnological and biotechnological formulations and additives) Vibrational spectroscopies (IR and Raman) Circular dichroism Study of the solid / liquid, solid / gas and liquid / liquid interfaces. Definition of dispersed systems and colloidal systems. Classification based on the size of the dispersed particles and surface tension. Optical, electrical and kinetic properties of colloidal systems and their stability. Techniques for studying particle sizes in dispersed systems: Dynamic Light Scattering (DLS), Nanoparticles Tracking analysis (NTA), optical microscopy, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). Scanning Probe Microscopies. Surfactants and liposomes and their chemical-physical properties. Nanomaterials and nanoparticles for biotechnological and biomedical applications. Examples of applications of nanoparticles in medicine: drug delivery and theranostic.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza dei principali metodi chimico-fisici applicabili allo studio di sistemi di interessi biotecnologico e farmaceutico e saprà valutarne le potenzialità e l’applicabilità.
At the end of the course the student will have acquired knowledge of the main chemical-physical methods applicable to the study of systems of biotechnological and pharmaceutical interests and will be able to evaluate their potential and applicability.
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Course
Farmaci biotecnologici e vaccini: dal disegno alla commercializzazione
Course ID
FA0306
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
TRON Gian Cesare
Teachers
D'angelo Igor Edmondo Paolo, Pessolano Emanuela, Tron Gian Cesare
CFU
7.0
Teaching duration (hours)
56.0
Individual study time
0.0
SSD
BIO/14 - FARMACOLOGIA, CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Course type
Attività formativa integrata
Course mandatoriety
OBB
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
italiano
italiano
Contenuti/Content Summary
Il corso in questione si propone di fornire agli studenti gli strumenti necessari per comprendere e approfondire le caratteristiche, l'ambito di applicazione, le metodologie, il percorso e le problematiche legate al disegno, allo sviluppo, alla produzione e all'utilizzo di farmaci biotecnologici e vaccini. In particolare, si focalizzerà anche sugli approcci di nuova generazione utilizzati in questo settore. Inoltre, il corso affronterà i processi connessi alla scoperta, all'ottimizzazione e alla validazione di peptidi e peptidomimetici, considerando anche la loro attività biologica. Questo permetterà agli studenti di acquisire una conoscenza approfondita delle strategie e delle tecniche utilizzate per lo sviluppo di molecole con potenziali utilizzi terapeutici o biotecnologici. Il corso mira quindi a fornire una visione globale degli aspetti teorici e pratici legati a questi due ambiti di ricerca, integrando nozioni di base con approfondimenti sulle nuove tendenze e tecnologie emergenti. Gli studenti saranno in grado di acquisire competenze specifiche per affrontare le sfide e le opportunità che caratterizzano tali settori, sia nella ricerca scientifica che nell'industria farmaceutica e biotecnologica.
.The course in question aims to provide students with the necessary tools to understand and explore the characteristics, scope of application, methodologies, processes, and issues related to the design, development, production, and use of biotechnological drugs and vaccines. In particular, it will also focus on next-generation approaches used in this field. Additionally, the course will address the processes involved in the discovery, optimization, and validation of peptides and peptidomimetics, considering their biological activity. This will enable students to acquire a comprehensive knowledge of the strategies and techniques used for the development of molecules with potential therapeutic or biotechnological applications. Therefore, the course aims to provide a comprehensive overview of the theoretical and practical aspects related to these two research areas, integrating basic knowledge with insights into emerging trends and technologies. Students will be able to acquire specific skills to tackle the challenges and opportunities that characterize these sectors, both in scientific research and in the pharmaceutical and biotechnology industry.
Testi di riferimento/Textbooks
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules.
Obiettivi formativi/Mission
Il seguente corso offre un'ampia panoramica sul percorso della ricerca e sviluppo di farmaci biotecnologici e vaccini, illustrando le diverse fasi, dalla concezione all'approvazione. Inoltre, presenta gli obiettivi principali del corso di Ricerca e sviluppo farmaceutico di farmaci peptidici e peptidomimetici, che mira a fornire agli studenti una comprensione fondamentale della chimica farmaceutica di queste molecole e delle strategie per la loro progettazione. Alla fine del corso, gli studenti acquisiranno le conoscenze e le competenze necessarie per sviluppare peptidomimetici, comprendendo le sfide coinvolte nel loro sviluppo.
.The following course provides a comprehensive overview of the research and development process for biotechnological drugs and vaccines, outlining the different phases from conception to approval. Additionally, it presents the main objectives of the Pharmaceutical Research and Development course for peptide and peptidomimetic drugs, aiming to provide students with a fundamental understanding of the pharmaceutical chemistry of these molecules and the strategies for their design. By the end of the course, students will acquire the knowledge and skills necessary to develop peptidomimetics, understanding the challenges involved in their development.
Prerequisiti/Required background knowledge
chimica organica
organic chemistry
Metodi didattici/Teaching methods
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules.
Altre informazioni/Further information
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L'esame sarà composto da due prove relative ai due moduli del corso (vedere le schede dei singoli moduli per i dettagli). Il voto finale sarà calcolato come media non pesata sul numero di crediti di ciascun corso.
The exam will consist of two tests relating to the two course modules (see the description of the individual modules.). The final grade will be calculated as a non-weighted average according to the number of credits of each course
Programma esteso/Content
Vedere le schede dei singoli moduli
See the description of the individual modules.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Questo corso fornirà agli studenti un'approfondita conoscenza sul percorso di ricerca e sviluppo di farmaci biotecnologici già in uso. Gli studenti impareranno ad applicare le conoscenze acquisite per comprendere e proporre nuovi bersagli e il conseguente disegno e studio di farmaci innovativi. Inoltre, il corso coprirà gli aspetti fondamentali riguardanti la chimica farmaceutica dei peptidi e peptidomimetici. Gli studenti saranno in grado di presentare, discutere e far comprendere le strategie generali per la progettazione dei peptidi e peptidomimetici. Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito una solida base di conoscenza sui farmaci biotecnologici e sulla chimica farmaceutica dei peptidi, che li renderà pronti ad affrontare sfide nel settore della ricerca e dello sviluppo di farmaci.
This course will provide students with in-depth knowledge of the research and development process of biotechnological drugs already in use. Students will learn to apply the acquired knowledge to understand and propose new targets and the subsequent design and study of innovative drugs. Additionally, the course will cover fundamental aspects regarding the pharmaceutical chemistry of peptides and peptide mimetics. Students will be able to present, discuss, and comprehend general strategies for the design of peptides and peptide mimetics. By the end of the course, students will have acquired a solid knowledge base of biotechnological drugs and pharmaceutical chemistry of peptides, making them ready to tackle challenges in the field of drug research and development.
Modules
Course ID Course SSD Teachers Agenda web
FA0307Ricerca e sviluppo: aspetti farmacologici BIO/14 - FARMACOLOGIA D'angelo Igor Edmondo Paolo, Pessolano Emanuela Not available
FA0308Ricerca e sviluppo farmaceutico di farmaci peptidici e peptidomimetici CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA Tron Gian Cesare Not available
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Course
Farmaci biotecnologici e vaccini: dal disegno alla commercializzazione: Ricerca e sviluppo: aspetti farmacologici
Course ID
FA0307
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
PESSOLANO Emanuela
Teachers
D'angelo Igor Edmondo Paolo, Pessolano Emanuela
CFU
5.0
Teaching duration (hours)
40.0
Individual study time
85.0
SSD
BIO/14 - FARMACOLOGIA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
B
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per conoscere e comprendere le proprietà, l’ambito di applicazione, le metodologie, il percorso e le problematiche inerenti il disegno, lo sviluppo, la produzione, inclusi gli approcci di nuova generazione, e l’utilizzo dei farmaci biotecnologici e di vaccini.
The course aims to provide the student with the tools to know and understand the properties, the scope, the methodologies, the path and the problems involved in the design, development, production and use of biotechnological drugs and vaccines, including the new generation approaches.
Testi di riferimento/Textbooks
Materiale fornito a lezione; letteratura scientifica
Handsout distributed in the classroom; scientific literature
Obiettivi formativi/Mission
Illustrare allo studente l'intero percorso della ricerca e sviluppo, dalla ideazione all'approvazione, di varie classi di farmaci biotecnologici e dei vaccini.
To make sure that the student knows the entire research and development process, from conception to approval, of various classes of biotechnological drugs and vaccines.
Metodi didattici/Teaching methods
Alle lezioni tradizionali in aula verranno affiancati seminari e testimonianze di esperti del settore, e lavori di gruppo finalizzati ad esercitare negli studenti la capacità di fare ricerche bibliografiche mirate, estrarre e analizzare criticamente informazioni rilevanti, e presentare proprie idee progettuali. Nel caso di una nuova emergenza COVId le lezioni verranno svolte in remoto, registrate e caricate su DIR. Su richiesta degli studenti e/o periodicamente la piattaforma Google MEET verrà utilizzata per rispondere a domande/richieste di chiarimento.
The traditional classroom lessons will be accompanied by seminars from industry experts and group-work aimed at exercising students' ability to perform targeted bibliographic research, critically extract and analyze relevant information, and present their own project ideas. If the case of a new COVID19 emergency, the lessons will be carried out by recording and uploading them on Youtube or on DIR. Periodically and/or upon student request, question time will be organized on Google meet.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
L’esame consiste in una discussione orale di 20-30 minuti nella quale allo studente vengono posti quesiti su alcuni argomenti del programma e si valuta la sua capacità di argomentare, di collegare logicamente tra loro concetti e conoscenze, di comunicare in modo efficace e chiaro, usando una terminologia appropriata.
The final exam consists in a 20-30 min discussion on selected course topics and will be mainly aimed at evaluating the ability of the students to prove not only their knowledge but also their ability to logically connect concepts, their problem solving ability and their communication skills, together with the use of appropriate terminology.
Programma esteso/Content
Principali applicazioni cliniche per farmaci biotecnologici. Proprietà farmacodinamiche, farmacocinetiche, profilo di tollerabilità, eventi avversi delle principali classi di farmaci biotecnologici. Esempi di ingegnerizzazione di farmaci biotecnologici per migliorarne le caratteristiche farmacocinetiche e/o farmacodinamiche. Discussione di case studies relativi al disegno e sviluppo di proteine terapeutiche, anticorpi monoclonali, DNA/RNA come farmaci, vaccini.
Main clinical and diagnostic applications of biotechnological drugs. Pharmacodynamic, pharmacokinetic, tolerability profile, adverse events of biotech drugs with examples from different therapeutic areas. Examples of molecular engineering approaches to improve pharmacokinetic and / or pharmacodynamic and/or immunogenicity of relevant biotech drugs. Discussion of selected examples of discovery and development of therapeutic proteins, Mabs, DNA/RNA based drugs and vaccines.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso lo studente avrà approfondite conoscenze sul percorso di ricerca e sviluppo di farmaci biotecnologici già in uso e sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere e proporre nuovi bersagli e il conseguente disegno e studio di farmaci innovativi
At the end of the course the student will have in-depth knowledge of the research and development path of biotechnological drugs already in use and will be able to apply the knowledge acquired to understand and propose the identification of new targets and the consequent design and study of innovative drugs.
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Course
Farmaci biotecnologici e vaccini: dal disegno alla commercializzazione: Ricerca e sviluppo farmaceutico di farmaci peptidici e peptidomimetici
Course ID
FA0308
Academic Year
2024/2025
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
TRON Gian Cesare
Teachers
Tron Gian Cesare
CFU
2.0
Teaching duration (hours)
16.0
Individual study time
34.0
SSD
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Course type
Modulo di sola Frequenza
Course mandatoriety
OBB
Course category
C
Year
1
Period
Secondo Semestre
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
ITALIANO
Italian
Contenuti/Content Summary
Il corso si occuperà dei processi inerenti la scoperta, l’ottimizzazione e la validazione di peptidi e peptidomimetici con attività biologica
The course will deal with the processes inherent the discovery, optimization and validation of peptides and peptidomimetics with biological activity
Testi di riferimento/Textbooks
Peptidomimetics in organic and medicinal chemistry , Wiley Ed, Trabocchi, Guarna Peptidi e peptidomimetici, Piccon Ed., Santagata, Caliendo
Peptidomimetics in organic and medicinal chemistry , Wiley Ed, Trabocchi, Guarna Peptidi e peptidomimetici, Piccon Ed., Santagata, Caliendo
Obiettivi formativi/Mission
Gli obiettivi del corso di Ricerca e sviluppo farmaceutico di farmaci peptidici e peptidomimetici sono quelli di introdurre lo studente agli aspetti fondamentali riguardanti la chimica farmaceutica dei peptidi e peptidomimetici e nel contempo presentare, discutere e far comprendere le strategie generali per la loro progettazione. Alla fine del corso lo studente avrà acquisito le necessarie conoscenze e abilità riguardo la progettazione dei peptidomimetici, comprendendo le problematiche relative al loro sviluppo.
The goals of the course are to introduce students to the key topics relating to medicinal chemistry of peptides and peptidomimetics and at the same time present and discuss general strategies for their drug design. At the end of the course, the student will have gained the essential stock of knowledge with regard to the drug design and the issues relating to their development.
Prerequisiti/Required background knowledge
chimica organica
organic chemistry
Metodi didattici/Teaching methods
Il corso prevede lezioni frontali in aula con proiezione di diapositive. Nel caso di una nuova emergenza COVID19, le lezioni verranno svolte registrandole e caricandole su Youtube con link nel corso su DIR. A richiesta, verranno organizzati question time su Google meet.
The course consists of lectures with slides show. If the case of a new COVID19 emergency, the lessons will be carried out by recording and uploading them on Youtube with links in the course on DIR. Upon request, question time will be organized on Google meet.
Altre informazioni/Further information
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.
ENG: Students with physical disabilities, Learning Disabilities or Special Education Needs can request specific services and tools via the Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti, consulting the University webpage: https://www.uniupo.it/en/services/services-students-physical-or-learning-disabilities Students with disabilities, learning disabilities or special education needs, once they have contacted the University Staff, can refer to the tutor in charge of the course to define the examination modalities, concerning academic aspects.
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
La valutazione dell’apprendimento consiste in una prova scritta a domande aperte. Le domande coprono tutti gli argomenti trattatati durante le lezioni di didattica frontale.
The learning assessment consists of a written examination. The questions cover all the topics which have been discussed during the lessons.
Programma esteso/Content
Gli amminoacidi. Chiralità degli amminoacidi. Proprietà acido-basiche degli amminoacidi. Come far reagire gli amminoacidi. Strutture secondarie dei peptidi Peptidi naturali. Peptidi come farmaci. Peptidi stabili per os. Peptidi stabili termicamente e chimicamente. Sintesi chimica dei peptidi. Gruppi protettori degli amminoacidi. Metodi di coupling. Il problema della racemizzazione. Chemical ligation. Sintesi peptidica in fase solida. Chimica combinatoriale di peptidi. Purificazione di proteine. Come migliorare la druglikeness di un peptide. Pseudpeptidi. Peptidomimetici.
Amino acids. Amino acids chirality. Acid and basic properties of amino acids. How to react amino acids? Peptides secondary structures. Natural peptides. Peptides as drugs. Orally available peptides. Peptides thermically stable. Chemical synthesis of peptides. Protecting groups of peptides. Coupling methods. The problem of racemization. Chemical ligation. Solid phase of peptides. Combinatorial chemistry of peptides. Purification of peptides. How to improve the druglikeness of a peptide. Pseudopetides. Peptidomimetics.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Le studentesse e gli studenti al termine del corso avrà appreso gli aspetti fondamentali riguardanti la chimica farmaceutica dei peptidi e peptidomimetici e nel contempo sarà in grado di presentare, discutere e far comprendere le strategie generali per la loro progettazione.
The students at the end of the course will know the key topics relating to medicinal chemistry of peptides and peptidomimetics and at the same time they will be able to present and discuss the general strategies for their drug design.
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Year Course ID Course Teachers SSD Curriculum Site CFU
1 FA0306 Biotechnological drugs and vaccines: from design to marketing D'angelo Igor Edmondo Paolo, Pessolano Emanuela, Tron Gian Cesare BIO/14, CHIM/08 All 7.0
1 FA0310 ENGLISH Nicoletta Maria Cristina L-LIN/12 All 4.0
1 FA0309 Patents, regulatory affairs, pharmacoeconomics and market access Bacchiega Sara, Jommi Claudio, Meregaglia Michela SECS-P/07 All 4.0
1 FA0303 Structure, properties and engineering of biomolecules Miggiano Riccardo, Digilio Giuseppe BIO/10, CHIM/03 All NOVARA 13.0
1 FA0294 Target to lead (I) Distasi Carla, Tapella Laura Paola Ferilde, Lim Dmitry, Pinton Giulia, Porta Chiara, Consonni Francesca Maria BIO/09, BIO/13, MED/04 All 15.0
1 FA0298 Target to lead (II) Massarotti Alberto, Cora' Davide, Barberis Elettra, Miletto Ivana CHIM/08, BIO/11, CHIM/01, CHIM/02 All 13.0
1 FA0100 VISUALIZZAZIONE MOLECOLARE Massarotti Alberto CHIM/08 All 2.0
2 FA0320 Advanced biopharmaceutical applications Aprile Silvio, Arlorio Marco, Tei Lorenzo, Giovenzana Giovanni Battista CHIM/08, CHIM/10, CHIM/06, CHIM/03 All 8.0
2 FA0316 Advanced therapy medicinal products (ATMP) Meneghini Vasco, Borroni Ester, Bosetti Michela BIO/14, BIO/17, BIO/16 All 10.0
2 FA0460 Data Science with R Rinaldi Maurizio MAT/04 All 2.0
2 FA0315 Development and manufacturing of biotechnological/biological medicinal products Torre Maria Luisa CHIM/09 All 9.0
2 FA0325 Experimental thesis PROFIN_S All 20.0
2 FA0311 Production of biotechnological drugs Fracchia Letizia, Gabetti Stefano, Sparnacci Katia BIO/19, ING-IND/34, CHIM/04 All 9.0
Data synched: 16/07/2026, 04:09