Laurea Magistrale in Biotecnologie Farmaceutiche

Academic program

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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP)
Course ID
FA0316
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
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
Site
NOVARA
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
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Prerequisiti/Required background knowledge
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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, Merlin 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, Merlin 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
FA0318Metodiche avanzate di terapia genica e cellulare BIO/17 - ISTOLOGIA Merlin Simone
FA0319Metodi di rigenerazione tessutale ed esempi applicativi BIO/16 - ANATOMIA UMANA Bosetti Michela
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Course
Prodotti medicinali per le terapie avanzate (ATMP): Farmacoterapia
Course ID
FA0317
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MENEGHINI Vasco
Teachers
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
Site
NOVARA
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.
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.
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. Merlin) 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. Merlin), and (ii) tissue regeneration methods and applications (Prof. Bosetti).
Modalità di verifica dell'apprendimento/Assessment methods
Commissione di esame a tre componenti (Professori Bosetti, Merlin 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, Merlin 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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
MERLIN Simone
Teachers
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
Site
NOVARA
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
BOSETTI Michela
Teachers
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
Site
NOVARA
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, Merlin e Meneghini). Esposizione orale con discussione critica di un articolo scientifico.
Three-member examination committee (Professors Bosetti, Merlin 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
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate
Course ID
FA0320
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
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
Site
NOVARA
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 una prova scritta con domande a risposta multipla e aperte, relative a tutti i 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. Ogni sezione dell'esame ha una votazione massima di 8 punti, per un totale complessivo di 32 punti, convertiti poi direttamente in votazione in trentesimi.
The exam consists of a written test featuring both multiple-choice and open-ended questions, covering all course modules (refer to the individual module sheets for details). The final grade is determined by the examination board based on the results achieved in the four sections of the exam. Each section has a maximum score of 8 points, for a total of 32 points, then directly converted into a grade out of thirty.
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
FA0322Biotecnologie farmaceutico‐alimentari CHIM/10 - CHIMICA DEGLI ALIMENTI Arlorio Marco
FA0323Tecniche di bioconiugazione CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA Tei Lorenzo
FA0324Tecniche e sonde per imaging molecolare CHIM/03 - CHIMICA GENERALE E INORGANICA Giovenzana Giovanni Battista
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Course
Applicazioni biofarmaceutiche avanzate: Tecniche in chimica farmaceutica avanzata
Course ID
FA0321
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
APRILE SILVIO
Teachers
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
Site
NOVARA
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
ARLORIO Marco
Teachers
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
Site
NOVARA
Grading type
G
Lingua insegnamento/Teaching language
Il corso sarà tenuto in lingua italiana; 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 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 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). Integrazione della dimensione di genere: saranno sfruttati approcci didattici per garantire uguali benefici nelle azioni e attività per donne e uomini e per eliminare le disuguaglianze di genere, anche portando esempi pratici e casi studio scelti.
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). Gender mainstreaming: approaches to grant equal benefits in actions and activities for women and mens and for eliminating gender inequalities, also giving practical examples and selected cases study.
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
TEI LORENZO
Teachers
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
Site
NOVARA
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
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
Site
NOVARA
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. 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. 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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
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
Site
NOVARA
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
Paolo Caliceti, Tecnologia farmaceutica, 2025, CEA Casa Editrice 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.
Paolo Caliceti, Tecnologia farmaceutica, 2025, CEA Casa Editrice 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 frontali. 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. 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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
FRACCHIA Letizia
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
Site
NOVARA
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 - Integrazione della dimensione di genere: durante il corso saranno proposti brevi approfondimenti su scienziate il cui contributo allo sviluppo della microbiologia è stato fondamentale ma spesso poco riconosciuto. L’obiettivo è sensibilizzare studentesse e studenti sull’importanza dell’inclusione, della parità di genere e dell’equità nella scienza. 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. Gender Dimension Integration: The course will include brief insights into women scientists whose contributions to the development of microbiology were essential but often underrecognized. The aim is to raise students’ awareness of the importance of inclusion, gender equality, and equity in science. 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
FA0313Bioreattori ING-IND/34 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE Gabetti Stefano
FA0314Biotecnologie industriali CHIM/04 - CHIMICA INDUSTRIALE Sparnacci Katia
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Course
Produzione di farmaci biotecnologici: Microbiologia applicata alla biofarmaceutica
Course ID
FA0312
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
FRACCHIA Letizia
Teachers
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
Site
NOVARA
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. Integrazione della dimensione di genere: durante le lezioni del corso, saranno proposti momenti di approfondimento dedicati ad alcune scienziate che hanno segnato tappe fondamentali, o il cui contributo allo sviluppo della microbiologia è stato a lungo sottovalutato o poco riconosciuto (tra cui, ad esempio, Esther Lederberg, Mary Hunt e Margaret Pitt). Questi contenuti mirano a sensibilizzare le studentesse e gli studenti sull’importanza dell’inclusione, della parità di genere e dell’equità nella scienza.
• 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. Gender Dimension Integration: During the course, dedicated moments will focus on the contributions of women scientists who played a fundamental role in the development of microbiology, or whose work has long been undervalued or underrecognized (including, for example, Esther Lederberg, Mary Hunt, and Margaret Pitt). These contents aim to raise students’ awareness of the importance of inclusion, gender equality, and equity in science.
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
Gabetti Stefano
Teachers
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
Site
NOVARA
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
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
SPARNACCI Katia
Teachers
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
Site
NOVARA
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.
×
Print
Course
Data Science with R
Course ID
FA0460
Academic Year
2025/2026
Year of rule
2024/2025
Degree
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE
Curriculum
GENERICO
Teaching leader
RINALDI Maurizio
Teachers
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
Site
NOVARA
Grading type
V
Lingua insegnamento/Teaching language
Inglese
English
Contenuti/Content Summary
Il software R e il suo utilizzo per la rappresentazione grafica e l'analisi statistica dei dati, con un'introduzione ai principali pacchetti R per la manipolazione e la visualizzazione dei dati.
The R software and its use to represent data and for statistical data analysis.
Testi di riferimento/Textbooks
Testo consigliato: R for Data Science (https://r4ds.hadley.nz ). Materiale di riferimento aggiuntivo e appunti del corso saranno pubblicati sul sito DIR
Recommended Textbook: R for Data Science (https://r4ds.hadley.nz/). Additional reference material and course notes will be posted on the DIR website.
Obiettivi formativi/Mission
Conoscenza e comprensione: Il corso mira ad arricchire la conoscenza teorica di elementi di statistica e probabilità fornendo strumenti adeguati per il calcolo e l'analisi dei dati, mostrando inoltre come visualizzare i risultati. Lo strumento scelto è il software libero e open source R. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Ci si attende che le studentesse e gli studenti siano in grado di utilizzare le conoscenze acquisite anche in ambito multidisciplinare, analizzando concretamente i dati e creando rappresentazioni grafiche professionali. Autonomia di giudizio: Al termine del corso, ci si attende che le studentesse e gli studenti siano in grado di applicare i metodi appresi anche in situazioni diverse e, se necessario, possiedano gli strumenti per estendere autonomamente la propria conoscenza 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 un percorso personale con originalità, e dovranno essere in grado di selezionare le risorse appropriate, eventualmente anche online.
Knowledge and Understanding: The course aims to enrich the theoretical knowledge of statistics and probability by providing appropriate computational tools for data analysis, also demonstrating how to visualize the results. The chosen tool is the free and open-source R software. Applying Knowledge and Understanding: Students are expected to be able to use the acquired knowledge even in multidisciplinary contexts, concretely analyzing data and creating professional graphical representations Making Judgements: At the end of the course, students are expected to be able to apply the learned methods even in different situations and, if required, possess the tools to autonomously extend their knowledge.. Communication Skills: At the end of the course, students should acquire the ability to express the results of data analysis both numerically and graphically. Learning Skills: During the course, students will acquire the ability to study and learn by choosing their personal path with originality, and they should be able to select the appropriate resources, potentially including online ones. .
Prerequisiti/Required background knowledge
Conoscenze di base di matematica e di statistica.
Basic knowledge of mathematics and statistics
Metodi didattici/Teaching methods
La modalità di erogazione del corso (aula classica o aula informatica) sarà definita in base agli strumenti informatici in possesso degli studenti. Il corso prevede lezioni interattive, dimostrazioni pratiche di codice ed esercizi di laboratorio volti a facilitare l'applicazione diretta del software R.
The course delivery method (traditional classroom or computer lab) will be determined based on the IT tools possessed by the students. The course will incorporate interactive lectures, live coding demonstrations, and hands-on practical exercises to facilitate direct application of R software.
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
La valutazione si baserà su una prova finale su computer. Le prove si svolgeranno sulla piattaforma DIR e consisteranno in una serie di esercizi volti ad affrontare le tematiche trattate durante il corso. La tipologia degli esercizi è varia, spaziando da semplici domande teoriche a quesiti più complessi che potranno richiedere lo scaricamento di dataset e la loro analisi. I quiz in itinere serviranno come preparazione e verifica intermedia per la prova finale.
Assessment will be based on an online final examination. The tests will take place on DIR and consist of a series of exercises aimed at addressing issues covered during the course. The exercises are of various types and may range from simple theoretical questions to more complex ones requiring the download of datasets and their analysis. The ongoing tests will serve as preparation and an intermediate benchmark 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. Introduzione ai modelli di farmacocinetica di base. Introduzione alle tecniche di clustering (es. K-means) e loro applicazione nell'analisi dei dati. Simulazioni. Manipolazioni di testo.
R software. Elementary operations. Functions and graphs. Import, export in R. Data Structures, packages. Matrices, lists, arrays. The data frame. Working with data: selecting elements, logical operators. Loops and conditionals. Missing data. Additional graphics packages: ggplot2. Regression line and regression curves. Anova. Introduction to basic pharmacokinetic models. Introduction to clustering techniques (e.g., K-means) and their application in data analysis. Simulations. Text manipulation.
Risultati di apprendimento attesi/Intended learning objectives
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: Utilizzare le conoscenze acquisite in ambito multidisciplinare per analizzare dati e creare rappresentazioni grafiche professionali. Applicare i metodi appresi anche in situazioni diverse e possedere gli strumenti per estendere la propria conoscenza in modo autonomo. Esprimere i risultati di un'analisi dati sia a livello numerico che grafico. Studiare e apprendere scegliendo un percorso personale con originalità, selezionando le risorse utili allo studio, anche online.
Upon completion of the course, students will be able to: Utilize acquired knowledge in a multidisciplinary field to analyze data and create professional graphic representations. Apply the learned methods even in different situations and possess the tools to extend their knowledge autonomously. Express the results of a data analysis both numerically and graphically. Study and learn by choosing their personal path with originality, and be able to select useful resources for their study, potentially including online ones.
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Year Course ID Course Teachers SSD Curriculum Site CFU
2 FA0320 Advanced biopharmaceutical applications Aprile Silvio, Arlorio Marco, Tei Lorenzo, Giovenzana Giovanni Battista CHIM/08, CHIM/10, CHIM/06, CHIM/03 All NOVARA 8.0
2 FA0316 Advanced therapy medicinal products (ATMP) Meneghini Vasco, Merlin Simone, Bosetti Michela BIO/14, BIO/17, BIO/16 All NOVARA 10.0
2 FA0460 Data Science with R Rinaldi Maurizio MAT/04 All NOVARA 2.0
2 FA0315 Development and manufacturing of biotechnological/biological medicinal products Torre Maria Luisa CHIM/09 All NOVARA 9.0
2 FA0311 Production of biotechnological drugs Fracchia Letizia, Gabetti Stefano, Sparnacci Katia BIO/19, ING-IND/34, CHIM/04 All NOVARA 9.0
Data synched: 16/07/2026, 04:25