Obiettivi e contenuti del corso

Il Laboratorio di Micro- e Nano-strutture è focalizzato sull'analisi del comportamento cellulare in risposta alla morfologia superficiale del supporto su cui esse aderiscono. Anche la morfologia superficiale, infatti, ha un ruolo importante nel determinare molti comportamenti cellulari, inclusi la proliferazione e il differenziamento.

Specifiche morfologie  su scala micro- e nano-metrica, pertanto, possono essere sfruttate per la realizzazione di scaffold "istruttivi", capaci quindi di indirizzare il destino cellulare.

Con l'obiettivo di comprendere questo legame tra comportamento e morfologia superficiale, verranno inizialmente inzialmente illustrate le tecniche di preparazione e caratterizzazione di superfici strutturate, che saranno poi utilizzate per la realizzazione di scaffold utlizzando polimeri idonei alla coltura cellulare.  

Successivamente, verranno invece illustrati i metodi per la coltura e l'analisi delle cellule in vitro, che saranno poi a loro volta impiegati per la valutazione del comportamento di cellule di linea seminate sui substrati preparati.

Contenuti delle lezioni

Parte I - Tecniche di fabbricazione e caratterizzazione delle superfici

• Microscopia ottica ed elettronica (SEM, ESEM, TEM...)
• Microscopia a foza atomica (AFM) e profilometria
• Tecniche  per la preparazione di substrati micro- e nano-strutturati (litografia ottica, soft lithography, hot embossing...)
• Applicazione di materiali micro- e nano- strutturati nell'ingegneria dei tessuti

Parte II - Metodi di coltura e analisi cellulare in vitro

• Introduzione alla coltura in vitro e laboratori biologici
• Tecnica sterile e metodi di coltura cellulare
• Metodi di valutazione della morfologia, della vitalità e della attività cellulare

 Attività di Laboratorio

• Preparazione di scaffold micro- e nano-strutturati
• Caratterizzazione morfologica e chimico-fisica degli scaffold 
• Semina cellulare e mantenimento in coltura
• Valutazione della attività e della proliferazione cellulare
• Analisi della morfologia cellulare

N.B: l'accesso al corso è a numero limitato. La procedura obbligatoria di richiesta accesso si trova qui:  http://www.ccsbio.polimi.it/?page_id=27

Bibliografia consigliata

Il materiale didattico verrà fornito dal docente.

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Course  goals and contents

The Micro- and Nano-structures Laboratory is focused on cellular  response to the surface morphology of their support. Surface morphology, in fact, plays a role in determining many cellular behaviors, including proliferation and differentiation. Surfaces with specific micro- and nano-metric  morphologies can, therefore, be exploited for the production of "instructive" scaffolds, which can help directing cellular behavior.  

With the aim of understanding the relationship between cell behavior and surface morphology,  techniques for surface preparation and characterization will be initially illustrated and applied to prepare micro- and nano-structured scaffolds using  materials suitable for cell culture. In the second part, in vitro cell culture and analysis methods will be described and used to evaluate the behavior of  cells seeded on the previously prepared substrates.  

Lesson contents

Part I - Techniques for fabrication and surface characterization

• Optical and electronic Microscopy (SEM, ESEM, TEM ...)
• Atomic Force Microscopy (AFM) and profilometry
• Techniques for the preparation of micro- and nano-structured substrates (optical lithography, soft lithography, hot embossing ...)
• Application of micro- and nano-structured materials in tissue engineering

Part II - In vitro cell culture and analysis methods

• Introduction to in vitro culture and biological laboratories
• Sterile technique and cell culture methods
• Evaluation of cellular morphology, viability and  activity  

Laboratory Activity

• Preparation of micro- and nano-structured scaffolds
• Morphological and chemical-physical characterization of scaffolds
• Cell seeding and culturing
• Cellular activity evaluation
• Analysis of cellular morphology

N.B: It should be noted that this is a limited number access course. The mandatory procedure for access request can be found here http://www.ccsbio.polimi.it/?page_id=27

Textbook

Reference material will be provided by teacher

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Al termine del laboratorio verranno richieste una relazione scritta e una presentazione orale che illustrino le conclusioni derivanti dall'attività sperimentale. La valutazione finale terrà conto della accuratezza del lavoro svolto durante il laboratorio e della capacità acquisita dallo studente nell'analizzare crticamente i risultati ottenuti, sia per quanto riguarda i risultati relativi alla preparazione dei substrati, sia per la parte di analisi cellulare.

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A brief report and a presentation illustrating the results of experimental activity will be required. The final grading will take into account the accuracy of the laboratory work and the student's acquired capabilities to critically analyze substrate morphology and cellular results.