• Blended Learning & Flipped Classroom

L'Insegnamento di "Laboratorio di Micro- e Nanostrutture" si propone di analizzare il comportamento cellulare in risposta alle caratteristiche superficiali (es. morfologia, composizione chimica) del substrato su cui le cellule aderiscono. Tali caratteristiche e la loro modulazione svolgono un ruolo chiave nel determinare il destino cellulare, influenzando comportamenti cellulari quali proliferazione e differenziamento.

L'Insegnamento descrive tecniche di micro/nanofabbricazione (es. elettrospinning, litografia, soft lithography), presenta tecniche di indagine per caratterizzare l'interazione cellule-materiale (es. profilometria, microscopia ottica, microscopia elettronica a scansione), mostra tecniche per la coltivazione di cellule ed illustra protocolli e saggi per la validazione biologica in vitro di materiali e dispositivi biomedicali.

A seguito del superamento dell'esame, lo studente:

- conosce e comprende gli aspetti teorici e sperimentali relativi alla preparazione e caratterizzazione superficiale di substrati micro- e nanostrutturati per applicazioni nel campo dei biomateriali e i principi fondamentali relativi alle colture cellulari in vitro (DD1);

- confronta i benefici e gli svantaggi di diversi approcci per la preparazione e caratterizzazione superficiale di substrati micro- e nanostrutturati per applicazioni nel campo dei biomateriali e di diversi saggi in vitro per la valutazione della vitalità e funzionalità cellulare (DD3);

- interpreta, comunica e discute criticamente metodologie e risultati di letteratura relativi a test di caratterizzazione morfologica e saggi in vitro per la valutazione della vitalità e funzionalità cellulare (DD3,DD4);

- utilizza le conoscenze e competenze apprese per affrontare con le corrette metodologie problemi complessi nell’ambito della caratterizzazione superficiale e validazione biologica in vitro di materiali e dispositivi biomedicali (DD2).

Le lezioni riguarderanno i seguenti argomenti: normative relative alla classificazione di laboratori ed agenti biologici, valutazione di rischi, regole di sicurezza e buona pratica di laboratorio; tecniche di micro/nanofabbricazione nel campo dei biomateriali; interazione cellule-ambiente biologico e tecniche per la loro caratterizzazione; modelli e saggi per la validazione biologica in vitro di materiali e dispositivi biomedicali e loro impatto nella ricerca e sviluppo industriale (con il coinvolgimento di esperti di proprietà intellettuale e trasferimento tecnologico).

Le attività di laboratorio si svolgeranno in gruppi di 4-5 studenti e riguarderanno i seguenti argomenti: preparazione e caratterizzazione superficiale di substrati polimerici/metallici; tecniche di coltura cellulare (preparazione di terreni, scongelamento, semina cellulare sui substrati preparati dagli studenti, congelamento); trattamento dei campioni per l'analisi della risposta cellulare.

Ad integrazione delle attività progettuali e per stimolare l’apprendimento attivo, le capacità di strutturazione del pensiero e della conoscenza e il confronto tra colleghi, ogni gruppo: sfrutterà i concetti appresi nell'insegnamento per affrontare un case study assegnato dalla docente (i cui risultati saranno discussi con i colleghi e anche con ricercatori in modalità flipped classroom); presenterà ai colleghi un recente lavoro di letteratura inerente gli argomenti del corso. Il lavoro selezionato dovrà essere caratterizzato da un alto potenziale innovativo o potenziali ricadute significative.

Si consiglia la conoscenza di concetti di base di materiali (metallici/polimerici) e delle loro applicazioni in campo biomedicale.

L'Insegnamento è svolto in lingua italiana. La partecipazione alle lezioni e alle attività di laboratorio è obbligatoria.  In particolare, la frequenza delle lezioni iniziali riguardanti la sicurezza nei laboratori chimici e biologici e il superamento dei relativi test sono condizioni necessarie per accedere alle attività di laboratorio. Il materiale didattico relativo al corso sarà reso disponibile dalla docente sul portale Beep durante il corso.

L' accesso al corso è a numero limitato. La procedura obbligatoria per richiedere l'accesso si trova al seguente indirizzo web: http://www.ccsbio.polimi.it/?page_id=27.

Il lavoro a gruppi influirà sul voto finale del singolo studente, ovvero il voto finale del singolo studente prenderà in cosiderazione le valutazioni ricevute dal relativo gruppo. La valutazione finale considererà la completezza, accuratezd efficacia del case study presentato in aula (30% del voto finale) e l'innovatività, originalità e rilevanza del lavoro di letteratura presentato (10% del voto finale). L'esame prevederà la stesura di una relazione contenente le principali conclusioni derivanti dalle attività di laboratorio (30% del voto finale), a cui seguiranno la presentazione, discussione della relazione e un colloquio di approfondimento per verificare l'apprendimento dei contenuti teorici del corso (30% del voto finale).