Nanoparticelle: chimica ed applicazioni

Nella prima parte del corso vengono forniti i concetti di base sulle nanoparticelle, le loro proprietà chimico-fisiche e la modulazione di tali proprietà in funzione delle dimensioni. In particolare vengono descritte le tecniche di sintesi bottom-up di diverse classi di nanoparticelle inorganiche, da quelle metalliche ai semiconduttori ed ai quantum dots, approfondendo le caratteristiche specifiche di ciascuna tipologia, quali l'assorbimento, l'emissione, la modulazione del band gap nei semiconduttori nanometrici. Vengono descritte le varie strategie di stabilizzazione delle nanoparticelle in sospensioni colloidali, la scelta del migliore materiale coprente in funzione delle applicazioni in campo biomedico e le tecniche di elezione per la caratterizzazione di oggetti nanometrici in solido (TEM, SEM e AFM) e in sospensione (DLS e potenziale Z).
Nella seconda parte del corso vengono forniti concetti introduttivi sull'utilizzo di nanoparticelle in applicazioni biomediche (sensori per lo studio di interazioni biologiche, rilascio di farmaci, agenti di contrasto per tecniche diagnostiche); materiali utilizzati per la preparazione di nanoparticelle; influenza delle caratteristiche chimico fisiche (dimensioni, forma, carica di superficie, etc) nelle interazioni biologiche; tecniche di funzionalizzazione della superficie; targeting attivo e passivo; particelle rispondenti agli stimoli.
Nanoparticelle basate sull'utilizzo di molecole organiche per il trasporto e/o il rilascio controllato di farmaci e/o marcatori diagnostici: liposomi, nanoparticelle polimeriche, micelle polimeriche, polimersomi, dendrimeri, complessi polimero/lipide-Acidi nucleici ("polyplexes"/"lipoplexes") per la terapia genica. Per ogni tipologia verranno descritte le caratteristiche utili nel trasporto o riliscio di farmaci e forniti approcci alla nanofabbricazione e funzionalizzazione. Esempi di nanosistemi in studio clinico o approvati come farmaci.