Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Organizzazione della didattica

Ore

Totali

Didattica frontale

Pratica (laboratorio, campo, esercitazione, altro)

Studio individuale

 50

16

34

CFU/ETCS

 2

2

Obiettivi formativi

Il corso mira a fornire allo studente le basi teoriche e pratiche per l'analisi delle micro- e nanoplastiche (MNPs) in matrici biologiche umane. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di comprendere il percorso delle MNPs dall'ambiente ai tessuti umani e di selezionare l'approccio analitico più idoneo per la loro caratterizzazione.

Prerequisiti

·         Chimica (Inorganica e Organica): Stechiometria, preparazione di soluzioni e struttura chimica dei principali polimeri sintetici.

·         Biologia (Citologia e Istologia): Organizzazione dei tessuti umani, barriere biologiche e meccanismi di trasporto cellulare.

·         Biochimica: Struttura delle macromolecole (lipidi e proteine) in relazione ai protocolli di digestione enzimatica.

·         Fisica Generale: Ottica e spettro elettromagnetico per l'applicazione delle tecniche spettroscopiche.

Metodi didattici

L’insegnamento è strutturato per integrare l'acquisizione di conoscenze teoriche con lo sviluppo di capacità applicative, attraverso un mix di metodologie didattiche così articolate:

·         Didattica Frontale (acquisizione di conoscenze): Lezioni teoriche supportate da presentazioni multimediali mirate a fornire le basi chimico-fisiche e biologiche necessarie. Questa fase è fondamentale per il raggiungimento del primo Descrittore di Dublino, garantendo che lo studente comprenda i principi delle tecniche spettroscopiche e cromatografiche.

·         Analisi di Casi Studio e Seminari (capacità di applicare conoscenza): Una parte significativa del corso è dedicata all'analisi guidata di pubblicazioni scientifiche internazionali. Durante queste sessioni, si simula il lavoro di ricerca analizzando criticamente i protocolli sperimentali adottati, i grafici e gli spettri ottenuti. Questa modalità permette allo studente di passare dalla teoria alla comprensione pratica della gestione del campione biologico.

·         Predisposizione di Elaborati (sviluppo di competenze trasversali): Gli studenti sono chiamati a svolgere un'attività di ricerca bibliografica e analisi metodologica autonoma. Questa fase prevede l'utilizzo di supporti telematici (banche dati scientifiche come PubMed o Scopus) per la scelta e lo studio dell'articolo che sarà oggetto del project work finale.

·         Esercitazioni Metodologiche: Sebbene il corso non preveda attività di laboratorio, verranno effettuate simulazioni in aula sulla progettazione di un "bianco di laboratorio" e sulla prevenzione della contaminazione aerogena, finalizzate a sviluppare la capacità di risolvere problemi tecnico-scientifici tipici dell'analisi delle microplastiche.

Risultati di apprendimento previsti

Da indicare per ciascun Descrittore di Dublino (DD=

DD1 Conoscenza e capacità di comprensione

DD2 Conoscenza e capacità di comprensione applicate

DD3-5 Competenze trasversali

Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione (che cosa lo/la studente/studentessa conosce al termine dell’insegnamento);

·         Origine, classificazione e dinamiche di trasporto delle micro- e nanoplastiche dall'ambiente ai tessuti umani.

·         Principi teorici e fisici delle tecniche spettroscopiche (FTIR, Raman) e cromatografiche (Py-GC/MS).

·         Protocolli chimici ed enzimatici per la digestione delle matrici biologiche e l'isolamento dei polimeri.

·         Impatto tossicologico e principali evidenze scientifiche sulla presenza di MNPs nelle patologie umane.

Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione (che cosa lo/la studente/studentessa sa fare al completamento dell’insegnamento ovvero quali sono le competenze che ha acquisito);

·         Progettare un iter analitico completo per l’identificazione di plastiche in campioni clinici.

·         Selezionare la tecnica strumentale più idonea in base alla risoluzione dimensionale richiesta.

·         Applicare rigorosi protocolli "plastic-free" per garantire l'integrità del dato analitico.

·         Interpretare i risultati di caratterizzazione polimerica derivanti da analisi spettroscopiche.

Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio (Autonomia di giudizio) Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

·         Valutare l'attendibilità di uno studio scientifico analizzando criticamente i controlli di qualità e la gestione dei "bianchi".

·         Discernere tra dati di esposizione reale e possibili artefatti analitici dovuti a contaminazione ambientale.

Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso (Abilità comunicative) Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

·         Esporre in modo chiaro e sintetico i risultati di una ricerca scientifica attraverso l'uso di supporti multimediali.

·         Utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico rigoroso e appropriato alla biologia ambientale e clinica.

·         Restituire concetti complessi relativi al rischio chimico anche a un pubblico non specialistico.

·         Sostenere una discussione critica sulle scelte metodologiche effettuate in un protocollo sperimentale.

Descrittore di Dublino 5: Capacità di apprendere in modo autonomo Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

·         Consultare e reperire autonomamente pubblicazioni scientifiche su banche dati internazionali (PubMed, Scopus).

·         Aggiornarsi sulle evoluzioni tecnologiche della strumentazione analitica per lo studio dei contaminanti emergenti.

·         Integrare nuove conoscenze tossicologiche per comprendere i futuri sviluppi della ricerca sulle nanoplastiche.

·         Applicare le metodologie apprese ad altre matrici organiche o ambientali non trattate esplicitamente nel corso.

Contenuti di insegnamento (Programma)

Modulo 1: Inquadramento e Dinamiche Ambientali

·         Differenza tra microplastiche primarie e secondarie; le sfide dimensionali delle nanoplastiche.

·         Meccanismi di frammentazione nell'ambiente e vie di esposizione umana.

·         Il passaggio attraverso la catena trofica.

Modulo 2: Fase Pre-Analitica

·         Campionamento e Prevenzione della Contaminazione: Protocolli "plastic-free", utilizzo di clean rooms e gestione dei "bianchi" di laboratorio.

·         Digestione delle Matrici Organiche: Metodi enzimatici, chimici, digestione acida/basica) e termici per isolare le plastiche dai tessuti.

·         Separazione e Purificazione: Tecniche di separazione per densità (soluzioni saline) e filtrazione frazionata.

Modulo 3: Tecniche di Identificazione e Caratterizzazione

·         Microscopia:

o    Ottica e Fluorescenza (test con Rosso Nilo).

o    Elettronica (SEM-EDX) per la morfologia e la composizione elementare superficiale.

·         Spettroscopia (Identificazione del Polimero):

o    Micro-Trasformata di Fourier dell'Infrarosso: Principi e limiti.

o    Micro-Raman: Vantaggi per le particelle sub-micrometriche.

·         Tecniche Cromatografiche e Spettrometria di Massa:

o    Piro lisi-GC/MS (Py-GC/MS): Analisi quantitativa della massa polimerica totale.

Modulo 4: Tossicologia e Casi Studio

·         Effetti Biologici: Stress ossidativo, infiammazione e il ruolo degli additivi chimici.

·         Case Study: Microplastiche e Patologie Cardiovascolari: Analisi critica del lavoro scientifico sulle placche aterosclerotiche.

·         Focus sulle Nanoplastiche: Superamento della barriera emato-encefalica e placentare.

Testi di riferimento

Non sono disponibili testi di riferimento adeguati alle esigenze del corso. Il docente renderà disponibile il materiale necessario per lo studio.

Note ai testi di riferimento

Materiali didattici

Il materiale didattico sarò reperibile sulla piattaforma e-learning.

Valutazione

Modalità di verifica

dell’apprendimento

La verifica del conseguimento dei risultati di apprendimento attesi avviene attraverso una prova orale della durata complessiva di circa 20 minuti, che consiste nella presentazione e discussione critica di un project work individuale.

·         Tipologia della prova: Lo/la studente/studentessa dovrà esporre una presentazione in formato PowerPoint (o PDF) riguardante un articolo scientifico recente, selezionato tra quelli indicizzati in banche dati internazionali, inerente alle metodologie di identificazione delle micro- e nanoplastiche in matrici umane.

·         Svolgimento e Durata: La presentazione in aula ha una durata prefissata di 15 minuti, seguiti da 10-15 minuti di colloquio con il docente.

·         Prove intermedie: Non sono previste prove intermedie o pre-appelli; la valutazione si basa esclusivamente sulla prova finale.

Criteri di valutazione

Conoscenza e capacità di comprensione:

o   Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate:

o   Capacità di utilizzare le conoscenze acquisite per risolvere problemi concreti, applicare le teorie a situazioni reali e sviluppare soluzioni innovative

Autonomia di giudizio:

o   Capacità di valutare criticamente le informazioni e formulare giudizi autonomi.

Abilità comunicative:

o   Capacità di comunicare in modo chiaro, efficace e appropriato, sia in forma scritta che orale.

Capacità di apprendere:

Capacità di acquisire nuove conoscenze e competenze in modo autonomo e continuo

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

La valutazione finale è espressa in termini di idoneità. Lo studente conseguirà un giudizio di “idoneo” al raggiungimento degli obiettivi formativi previsti. Non è prevista l’attribuzione di un voto in trentesimi.

Altro