Tecnologie e modelli in vitro
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze relative a metodologie innovative nell'ambito della veicolazione di sistemi cellulari e tessutali, delle piattaforme di coltura in vitro di recente sviluppo per la creazione di modelli in vitro e ai principali test in vitro tossicologici per valutare l'assorbimento, la biodisponibilità, il metabolismo e la tossicità delle sostanze, attraverso un approccio prevalentemente applicativo
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente dovrà possedere:
Conoscenze relative ai modelli in vitro in tossicologia
Conoscenze relative all'applicazione di test di tossicità in vitro
Conoscenza relative ad aspetti funzionali endocrini e paracrini di sistemi 3D in particolare con cellule primarie
Nozioni relative alla veicolazione e rilascio controllato di sistemi cellulari e tissutali
Conoscenze relative alle nuove piattaforme di coltura cellulare per la ricostruzione di tessuti in vitro
Conoscenze delle principali vie di segnalazione per il mantenimento dell'omeostasi cellulare e tissutale.
Conoscenze relative ai modelli in vitro in tossicologia
Conoscenze relative all'applicazione di test di tossicità in vitro
Conoscenza relative ad aspetti funzionali endocrini e paracrini di sistemi 3D in particolare con cellule primarie
Nozioni relative alla veicolazione e rilascio controllato di sistemi cellulari e tissutali
Conoscenze relative alle nuove piattaforme di coltura cellulare per la ricostruzione di tessuti in vitro
Conoscenze delle principali vie di segnalazione per il mantenimento dell'omeostasi cellulare e tissutale.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Modulo 1: Tossicologia e modelli in vitro
Lezioni:
-Modelli in vitro specie-specifici (3 ore)
-Modelli in vitro e valutazione della biodisponibilità, trasporto, metabolismo e tossicità di xenobiotici (1 ora)
-Studi di tossicità in vitro e modelli 3D (2 ore)
-Barriere epiteliali e studi di permeabilità (3 ore)
-Elementi di Nanotossicologia: tossicità in vitro delle nanoparticelle/nanomateriali e il concetto di "safe and sustainable by design" (2 ore)
-Test di citotossicità in vitro (1 ora)
Esercitazioni:
-Valutazione del rilascio di citochine (1 ore)
-Valutazione della TEER (Trans-Epithelial Electrical Resistance) (3 ore)
-Modello in vitro per Endocrine Disruptor (3 ore)
-Metabolismo epatico in vitro (1 ore)
- Visita didattica presso laboratori nazionali (4 ore)
Modulo 2: Fisiologia e veicolazione di sistemi cellulari/tessutali
Il corso fornirà da una parte le basi didattico scientifiche per l'allestimento di sistemi di selezione, conservazione, veicolazione e rilascio di popolazioni cellulari, autologhe ed eterologhe di mammiferi in appropriati organi o distretti dell'organismo animale, dall'altra gli elementi funzionali per creare neoorgani e pseudorgani finalizzati alla ricerca scientifica e biotecnologica "in vitro", finalizzati allo studio della regolazione e modulazione delle varie attività biologiche. Tramite questi modelli di organi, sarà possibile giungere ad una valutazione oggettiva delle eventuali potenzialità di utilizzo "in vivo".
Il programma sarà così articolato:
Preparazione e trattamento di campioni
Determinazione dell'attività biologica di ormoni sessuali
Caratterizzazione di secreti mediante prove di laboratorio
Modulo 3: Piattaforme di coltura in vitro di nuova generazione
Esercitazioni
- La transizione dai modelli tradizionali: colture primarie, linee cellulari immortalizzate ed espianti tissutali (1 ora)
- Colture "a goccia pendente" e microbioreattori: soluzioni semplici per il laboratorio di embriologia e il differenziamento delle cellule somatiche (3 ore)
- Colture su Transwell ed interfaccia aria/liquido per replicare la polarizzazione degli epiteli in vitro (3 ore)
- Piattaforme microfluidiche ed organoidi su chip, ovvero camere di perfusione in continuo per riprodurre le proprietà morfofunzionali dei tessuti in vivo (2 ore)
- "Macrocrowding", secretomi e microvescicole: vie di segnalazione solubili per il controllo dell'omeostasi cellulare in vitro (2 ore)
- Esempi di uso delle piattaforme di nuova generazione per soluzioni di acquacultura sostenibile e business development (1 ora)
Lezioni:
-Modelli in vitro specie-specifici (3 ore)
-Modelli in vitro e valutazione della biodisponibilità, trasporto, metabolismo e tossicità di xenobiotici (1 ora)
-Studi di tossicità in vitro e modelli 3D (2 ore)
-Barriere epiteliali e studi di permeabilità (3 ore)
-Elementi di Nanotossicologia: tossicità in vitro delle nanoparticelle/nanomateriali e il concetto di "safe and sustainable by design" (2 ore)
-Test di citotossicità in vitro (1 ora)
Esercitazioni:
-Valutazione del rilascio di citochine (1 ore)
-Valutazione della TEER (Trans-Epithelial Electrical Resistance) (3 ore)
-Modello in vitro per Endocrine Disruptor (3 ore)
-Metabolismo epatico in vitro (1 ore)
- Visita didattica presso laboratori nazionali (4 ore)
Modulo 2: Fisiologia e veicolazione di sistemi cellulari/tessutali
Il corso fornirà da una parte le basi didattico scientifiche per l'allestimento di sistemi di selezione, conservazione, veicolazione e rilascio di popolazioni cellulari, autologhe ed eterologhe di mammiferi in appropriati organi o distretti dell'organismo animale, dall'altra gli elementi funzionali per creare neoorgani e pseudorgani finalizzati alla ricerca scientifica e biotecnologica "in vitro", finalizzati allo studio della regolazione e modulazione delle varie attività biologiche. Tramite questi modelli di organi, sarà possibile giungere ad una valutazione oggettiva delle eventuali potenzialità di utilizzo "in vivo".
Il programma sarà così articolato:
Preparazione e trattamento di campioni
Determinazione dell'attività biologica di ormoni sessuali
Caratterizzazione di secreti mediante prove di laboratorio
Modulo 3: Piattaforme di coltura in vitro di nuova generazione
Esercitazioni
- La transizione dai modelli tradizionali: colture primarie, linee cellulari immortalizzate ed espianti tissutali (1 ora)
- Colture "a goccia pendente" e microbioreattori: soluzioni semplici per il laboratorio di embriologia e il differenziamento delle cellule somatiche (3 ore)
- Colture su Transwell ed interfaccia aria/liquido per replicare la polarizzazione degli epiteli in vitro (3 ore)
- Piattaforme microfluidiche ed organoidi su chip, ovvero camere di perfusione in continuo per riprodurre le proprietà morfofunzionali dei tessuti in vivo (2 ore)
- "Macrocrowding", secretomi e microvescicole: vie di segnalazione solubili per il controllo dell'omeostasi cellulare in vitro (2 ore)
- Esempi di uso delle piattaforme di nuova generazione per soluzioni di acquacultura sostenibile e business development (1 ora)
Prerequisiti
Conoscenze di base in fisiologia, tossicologia, anatomia, biologia cellulare e colture cellulari
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni in laboratorio
Materiale di riferimento
Modulo 1: Tossicologia e modelli in vitro
Materiale didattico su myAriel:
https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=3168
Modulo 2: Fisiologia e veicolazione di sistemi cellulari/tessutali
Il materiale didattico verrà fornito durante il corso
Modulo 3: Piattaforme di coltura in vitro di nuova generazione
Il materiale didattico verrà fornito durante il corso
Materiale didattico su myAriel:
https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=3168
Modulo 2: Fisiologia e veicolazione di sistemi cellulari/tessutali
Il materiale didattico verrà fornito durante il corso
Modulo 3: Piattaforme di coltura in vitro di nuova generazione
Il materiale didattico verrà fornito durante il corso
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Modulo 1: l'esame consisterà in una prova scritta con 2 domande aperte al fine di accertare il raggiungimento degli obiettivi e la capacità di applicare le conoscenze acquisite.
Modulo 2: consisterà in un colloquio orale teso all'accertamento dell'acquisizione e alla comprensione dei contenuti delle attività esercitative in laboratorio. La prova terrà conto sia della qualità delle risposte sia della capacità di motivarle adeguatamente. Sarà valutata anche la capacità espositiva e l'utilizzo di una terminologia appropriata.
Modulo 3: l'esame consisterà in una prova scritta volta a verificare la conoscenza e la comprensione dello studente e la sua capacità di applicare conoscenza e comprensione. Sono previste domande a risposta multipla (4 risposte) con la possibilità di scegliere una sola risposta esatta. In caso di mancata risposta o di risposta errata, la domanda non viene considerata. Il voto complessivo finale sarà espresso in trentesimi, e lo studente deve ottenere un punteggio minimo pari a 18/30.
Modulo 2: consisterà in un colloquio orale teso all'accertamento dell'acquisizione e alla comprensione dei contenuti delle attività esercitative in laboratorio. La prova terrà conto sia della qualità delle risposte sia della capacità di motivarle adeguatamente. Sarà valutata anche la capacità espositiva e l'utilizzo di una terminologia appropriata.
Modulo 3: l'esame consisterà in una prova scritta volta a verificare la conoscenza e la comprensione dello studente e la sua capacità di applicare conoscenza e comprensione. Sono previste domande a risposta multipla (4 risposte) con la possibilità di scegliere una sola risposta esatta. In caso di mancata risposta o di risposta errata, la domanda non viene considerata. Il voto complessivo finale sarà espresso in trentesimi, e lo studente deve ottenere un punteggio minimo pari a 18/30.
VET/01 - ANATOMIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - CFU: 1
VET/02 - FISIOLOGIA VETERINARIA - CFU: 2
VET/07 - FARMACOLOGIA E TOSSICOLOGIA VETERINARIA - CFU: 3
VET/02 - FISIOLOGIA VETERINARIA - CFU: 2
VET/07 - FARMACOLOGIA E TOSSICOLOGIA VETERINARIA - CFU: 3
Esercitazioni: 48 ore
Lezioni: 12 ore
Lezioni: 12 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Lunedì 12-14
Studio del docente
Ricevimento:
Previo appuntamento via mail
Via Celoria 10 - Milano
Ricevimento:
Su appuntamento via email
Ufficio