| Elenco delle attività formative previste per i dottorandi del secondo anno |
Smart materials for sensor and actuator applications
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Marco Frasconi qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: The self-assembly of molecular building blocks into desire structures plays a fundamental role in the development of functional materials. The precise control of noncovalent bonding interactions has allowed so far to develop a variety of template-directed protocols and to exploit wholly synthetic molecules to perform advanced tasks, such as muscle-like contraction and expansion. The first part of the seminar will focus on the introduction of artificial molecular machines, specifically mechanically interlocked molecules, from the development of protocols for their template-directed synthesis to their electrochemically controlled actuation. The insights gained from synthesizing and operating artificial molecular machines have paved the way to the investigation of more complex processes at the supramolecular levels and the development of innovative smart soft materials, particularly in the realm of stimuli-responsive hydrogels. The second part of the seminar will highlight the development of dynamic, interacting hydrogels exhibiting life-like properties, such as temporal control and adaptability. Special attention will be given to selected applications, encompassing sensing, controlled drug delivery, and actuators for soft robotics.
modalità di accertamento finale:
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Metal-based drugs characterized by advanced mass spectrometric techniques
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Membro Collegio dei Docenti: Maria Elisa Crestoni qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: - Platinum-based anticancer drugs (cisplatin, oxali- and carbo-platin) : mechanism of action and active intermediates;
- Most favored platination sites (amino acids and peptides, nucleotides, thiobases);
- Methodological approach applied to characterize the platinum-based complexes under scrutiny at a molecular level: tandem mass spectrometry, ion-molecule reactions, InfraRed Multiple Photon Dissociation, quantum chemical calculations.
modalità di accertamento finale:
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Stimuli-responsive nanocarriers for drug delivery
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 4
docente del corso: Stefania Petralito qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: I sistemi di veicolazione a base lipidica sono in grado di incapsulare molecole bioattive di diversa natura e di modificarne il profilo di rilascio anche attraverso stimoli fisici applicati da remoto.
Il seminario focalizzerà l’attenzione su carrier lipidici di dimensioni nanometriche responsivi a segnali elettrici o magnetici.
modalità di accertamento finale:
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Chemistry and Medicine: Inseparable Partners
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 6
docente del corso: Marco Ciufolini qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: This seminar consists of four presentations of 90 minutes each that focus on the synthesis of pharmaceuticals, with emphasis on heterocyclic chemistry.
The first two talks cover the spectrum of chemical reactions that are frequently used in a pharmaceutical production plant. Important chemical and mechanistic aspects of select transformation are discussed.
The third and fourth presentations illustrate recommended methodology for the construction and functionalization of heterocyclic frameworks frequently found in drugs. The third talk focuses on aromatic structures; the fourth one on aliphatic ones.
modalità di accertamento finale:
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How to block SARS-CoV2 blocking viral replication using helices inhibitors as chemical tools
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Valentina Noemi Madia qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: The diffusion of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) caused a pandemic with unprecedent socioeconomical impact, enlightening the need of new antiviral agents able to block viral replication. Several preventing measures to contain the viral spread have been taken and some treatment options (including monoclonal antibodies and antiviral drugs) against SARS-CoV-2 infection are currently available, together with a number of vaccines. The development of vaccines is essential in the containment of the diffusion of the virus, and an incredible joint effort led to a global vaccination campaign in about 1 year after the virus outbreak. However, vaccines may be less or no effective against emerging variants of SARS-CoV-2 and, also, it is still unknown how long this vaccine-induced immunity will last. Furthermore, effective therapeutic treatments conferring strong attenuation against the virus remain elusive, also considering that the development of new variants, the patient’s conditions in which the therapies are not effective, and the limits of antiviral treatments, hinder the effectiveness of the current therapeutic strategies. Therefore, the development of antiviral drugs against SARS-CoV-2 is of pivotal importance.
Among potential drug targets, the SARS-CoV-2 non-structural protein 13 (nsp13) is highly attractive thanks to its critical role in viral replication and to its high sequence conservation within the coronavirus family. Nsp13 targets the natural nucleotides and deoxynucleotides as substrates when performing its adenosine triphosphatase (ATPase) activity, utilizing the energy of nucleotide triphosphate hydrolysis to catalyze the unwinding of double-stranded DNA or RNA in a 5′ to 3′ direction. Moreover, nsp13 is the most conserved non-structural protein among within the coronavirus family. Indeed, the primary amino acid sequence of SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2 nsp13 shares a sequence identity of 99.8%, with only one amino acid difference between them. This implies that small molecule nsp13 inhibitors may serve as pan-CoV inhibitors and that previously found compounds targeting nsp13 in other CoVs species might be effective against COVID-19.
Although the roles of nsp13 in the viral lifecycle, there is a paucity of information about small molecules compounds reported in literature endowed with nsp13-inhibitory activity. Aryl diketo acids (DKAs) have been previously described as inhibitors of nsp13 of SARS-CoV-1. Basing on these literature data and thanks to our longstanding expertise in the design and synthesis of DKA derivatives, we carried out a semi-random screening on our in-house library of DKA compounds, identifying a promising hit compound as micromolar nsp13 inhibitor. We synthesized a set of DKA derivatives structurally related with the identified hit, obtaining new dual SARS-CoV-2 nsp13 ATPase and unwinding inhibitors, also capable of inhibiting viral replication. Mode-of-action studies revealed ATP-non-competitive kinetics of inhibition, not affected by substrate-displacement effect, suggesting an allosteric binding. Docking studies carried on the best acting compounds suggested a possible binding mode within an allosteric pocket of the nsp13 enzyme. Moreover, the broad-spectrum antiviral activity was evaluated, highlighting the potential of these compounds as pan-CoV inhibitors.
modalità di accertamento finale:
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Structure Based Methods in Drug Design: Theory and Practical Validation of Molecular Docking
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Membro Collegio dei Docenti: Rino Ragno qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: In questo seminaria sarà affrontato il tema della progettazione di moleocle bioattive mediante metodi structure-based. In particolare si parlerà di docking molecolare e come strumento per
studiare il binding mode di potenziali ligandi e la sua validazione. Dopo una parte introduttiva sulla teoria I partecipanti avranno la possibilità di svolgere una breve esercitazione pratica su quanto descritto.
modalità di accertamento finale:
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Standard qualitativi nell’azienda farmaceutica (AAF-X5) - Eli Lilly/BSP Pharmaceuticals
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 8
docente del corso: Dott. Mauro Giusti (Senior Director, Site External Network & President, PDA Italy) qualifica: Studioso o esperto di enti di ricerca affiliazione: Italiana
programma delle attività: Il Controllo Qualità nel settore farmaceutico svolge una delle più importanti funzioni per la produzione e la qualità dei farmaci. Prima che un qualsiasi farmaco venga assunto dal paziente infatti questo deve essere testato e approvato all’interno dei laboratori farmaceutici. Saranno affrontati i seguenti topics:
• Cos’è il controllo qualità nel pharma
• Quality Assurance e Quality Control
• Ispezioni e documentazione nel Quality Control
• L’importanza della formazione nel Quality Control
modalità di accertamento finale: Alla fine del corso gli studenti sosterranno un test con domande a risposta multipla per la verifica dell'apprendimento.
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Chimica Farmaceutica
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 4
docente del corso: Membro con affiliazione straniera del Collegio dei Docenti: Giorgio Giorgi qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: Sintesi di composti biologicamente attivi ed impiego di metodologie sintetiche ecosostenibili. Farmaci il cui meccanismo d'azione si basa sulla chimica dei radicali.
modalità di accertamento finale: Alla fine del corso gli studenti sosterranno un test con domande a risposta multipla per la verifica dell'apprendimento.
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Advanced biomedical technologies
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 8
docente del corso: Docente con affiliazione straniera: Nicole Zoratto qualifica: Ricercatore affiliazione: Estera
programma delle attività: Tissue Engineering: Foundations and Applications (Duration: 2 hours)
- Explore the fundamentals of tissue engineering, covering key elements such as cells, matrix, active molecules, and environmental factors.
- Delve into the biomaterials used in tissue engineering, emphasizing scaffold design principles.
- Understand scaffold fabrication techniques, their characterization, and the practical application of tissue engineering, including current challenges.
3D Printing in Medicine and Tissue Engineering (Duration: 2 hours)
- Introduce the concept of personalized medicine and its intersection with 3D printing technologies.
- Explore advanced 3D printing techniques such as inject printing, fused deposition modeling (FDM), and digital light processing (DLP) and stereolithography (SLA) printing.
- Investigate the applications of 3D printing in drug delivery and tissue engineering, highlighting its potential in revolutionizing healthcare.
Nanoparticles (Duration: 2 hours)
- Provide an overview of nanoparticles utilized in drug delivery from polymeric and lipidic nanoparticles to extracellular vesicles (exosomes).
- Explore the isolation methods and drug loading technologies for extracellular vesicles.
- Explore the techniques employed in nanoparticle formation and characterization.
- Applications of nanoparticles in drug delivery, emphasizing the role of lipid nanoparticles in
the development of the SARS-CoV-2 mRNA vaccine.
Microfluidics (Duration: 2 hours)
- Introduce fluid dynamics for microfluidics (behaviors of fluids at the microscale).
- Explore the different types of chips used in nanoparticle and microparticle fabrication.
- Applications of microfluidics in both drug delivery and tissue engineering.
modalità di accertamento finale: Alla fine del corso gli studenti sosterranno un test con domande a risposta multipla per la verifica dell'apprendimento.
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The New Version of The Human Genome: Concepts and Practical Application
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 6
docente del corso: Viviana Caputo qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Verranno presentate le tecniche di sequenziamento che hanno permesso di assemblare l’ultima versione del genoma umano, T2T-CHM13, e verranno inoltre mostrati alcuni esempi pratici di strutture geniche o regioni genomiche che sono state completate e risolte in questa ultima versione. I partecipanti acquisiranno conoscenze di base per il confronto di diverse versioni del genoma umano, mediante l’utilizzo del genome browser UCSC.
modalità di accertamento finale: Alla fine del corso gli studenti sosterranno un test con domande a risposta multipla per la verifica dell'apprendimento.
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Approccio multimetodologico nella soluzione di problematiche diverse, nell'ambito nel settore della chimica degli alimenti
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Maria Bellumori qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: La messa a punto di protocolli analitici accurati per la caratterizzazione chimica di alimenti o matrici vegetali è un tema attuale e una sfida importante per offrire ai consumatori prodotti di alta qualità, caratterizzati non solo da proprietà sensoriali particolari ma anche da proprietà nutrizionali e salutistiche valutate. Il seminario verterà sui possibili approcci multi-metodologici utilizzabili per lo studio di estratti vegetali derivanti da alimenti o sottoprodotti (by-products) alimentari al fine di una loro valorizzazione.
modalità di accertamento finale:
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Design of chemical tools to reprogram cells: from Cancer to infectious diseases Allying Chemistry and Biology to tackle the Epigenetics in human diseases
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: seminariale - numero ore: 2
docente del corso: Membro con affiliazione straniera del Collegio dei Docenti: Paola Arimondo qualifica: Professore affiliazione: Estera
programma delle attività: Epigenetics is involved in several diseases, from cancer to infectious diseases. Inhibitors of the epigenetic regulation can be used either as chemical scalpels to probe epigenetic mechanisms that are aberrant in diseases or as potential leads for new therapeutic strategies. We will describe example of the design, synthesis and use of example of these inhibitors.
modalità di accertamento finale:
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Biophysical Sciences: Nanomedicine
data presunta: primo semestre - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 10
docente del corso: Giulio Caracciolo qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Structure-activity relationship of nanomaterials for drug & gene delivery. Part 1 Structure-activity relationship of nanomaterials for drug & gene delivery. Part 2 New paradigms in applied biophysics: The nanoparticle-protein corona. Exploiting the nanoparticle-protein corona for targeted therapeutics. Converting the nanoparticle-protein corona into high-throughput diagnostic tests.
modalità di accertamento finale: Alla fine del corso gli studenti sosterranno un test con domande a risposta multipla per la verifica dell'apprendimento.
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