ID:
512157
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
Chimica analitica
Anno:
2026
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (05/10/2026 - 22/01/2027)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Al termine dell'insegnamento, gli studenti saranno in grado di:
- comprendere i principi di riconoscimento molecolare e biologico alla base dei chemosensori e biosensori;
- descrivere le principali tipologie di trasduttori (elettrochimici, ottici, piezoelettrici, termici e basati su transistor) e i relativi meccanismi di funzionamento;
- correlare la scelta dei materiali e degli elementi di riconoscimento alle prestazioni analitiche del sensore;
- valutare criticamente le prestazioni di un sensore attraverso parametri quali sensibilità, selettività, limite di rivelabilità, intervallo dinamico, tempo di risposta, riproducibilità e stabilità;
- interpretare dati sperimentali ottenuti mediante dispositivi sensoriali e confrontarne le prestazioni con quelle delle tecniche analitiche convenzionali;
- individuare il sensore più idoneo per specifiche applicazioni nei settori ambientale, clinico, industriale, agroalimentare e del monitoraggio in tempo reale.
-applicare tecniche di analisi dati multivariate a dati grezzi multidimensionali per la razionalizzazione dei risultati (PCA) e lo sviluppo di modelli qualitativi (kNN, LDA, QDA) e quantitativi (PLS)
- comprendere i principi di riconoscimento molecolare e biologico alla base dei chemosensori e biosensori;
- descrivere le principali tipologie di trasduttori (elettrochimici, ottici, piezoelettrici, termici e basati su transistor) e i relativi meccanismi di funzionamento;
- correlare la scelta dei materiali e degli elementi di riconoscimento alle prestazioni analitiche del sensore;
- valutare criticamente le prestazioni di un sensore attraverso parametri quali sensibilità, selettività, limite di rivelabilità, intervallo dinamico, tempo di risposta, riproducibilità e stabilità;
- interpretare dati sperimentali ottenuti mediante dispositivi sensoriali e confrontarne le prestazioni con quelle delle tecniche analitiche convenzionali;
- individuare il sensore più idoneo per specifiche applicazioni nei settori ambientale, clinico, industriale, agroalimentare e del monitoraggio in tempo reale.
-applicare tecniche di analisi dati multivariate a dati grezzi multidimensionali per la razionalizzazione dei risultati (PCA) e lo sviluppo di modelli qualitativi (kNN, LDA, QDA) e quantitativi (PLS)
Prerequisiti
Per la comprensione degli argomenti svolti nel corso di CHEMOSENSORS AND BIOSENSORS è necesaria una conoscenza
adeguata delle principali tecniche analitiche di base, in particolare dei metodi elettroanalitici e spettrofotometrici. Conoscenze di base di biochimica e di biologia molecolare.
Principi di base della chimica fisica delle superfici. Concetti di base della statistica univariata (studio di popolazioni, media, deviazione standard, test di significatività, ANOVA)
adeguata delle principali tecniche analitiche di base, in particolare dei metodi elettroanalitici e spettrofotometrici. Conoscenze di base di biochimica e di biologia molecolare.
Principi di base della chimica fisica delle superfici. Concetti di base della statistica univariata (studio di popolazioni, media, deviazione standard, test di significatività, ANOVA)
Metodi didattici
Lezioni frontali che comprendono esercitazioni e attività interattive di Active Learning, quali mostrare brevi video sull’analisi di campioni reali, impartire quiz per la verifica dell’apprendimento, proporre problemi da risolvere in classe in modalita’ team (team based learning) con lo scopo di approfondire i contenuti del corso, sviluppare le capacita’ critiche dello studente, oltre a a fornire allo studente uno strumento di autovalutazione delle conoscenze acquisite. Laboratori didattici in cui verranno applicate le nozioni apprese durante le lezioni frontali. Le slide con il contenuto della lezione verranno caricate sulla piattaforma Kiro prima di ogni lezione. Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato a un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutorato di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Verifica Apprendimento
L’esame finale consiste in una prova orale. Il voto
finale è espresso in trentesimi. La condizione per il superamento del
modulo è che lo studente ottenga un voto sufficiente (≥ 18/30) nella
prova di esame. L’esito della prova sarà pubblicato sulla piattaforma
ESSE3. Sono previste modalità di esame appropriate per gli studenti che
rientrano nelle categorie previste per i DSA e i BES.
finale è espresso in trentesimi. La condizione per il superamento del
modulo è che lo studente ottenga un voto sufficiente (≥ 18/30) nella
prova di esame. L’esito della prova sarà pubblicato sulla piattaforma
ESSE3. Sono previste modalità di esame appropriate per gli studenti che
rientrano nelle categorie previste per i DSA e i BES.
Testi
Oltre al materiale didattico originale del corso messo a disposizione in
rete in formato elettronico, sono suggeriti i seguenti testi di
consultazione:
-Chemical Sensors and Biosensors, Fundamentals and Applications, di F.G.
Banica, Wiley 2012. ISBN: 978-0-470-71066-1
-Basic Chemometrics for Analytical Chemists, edited by José Andrade-Garda (University of A Coruña, Spain) and Riccardo Leardi (University of Genoa, Italy), Essential Textbooks in Chemistry. July 2025
rete in formato elettronico, sono suggeriti i seguenti testi di
consultazione:
-Chemical Sensors and Biosensors, Fundamentals and Applications, di F.G.
Banica, Wiley 2012. ISBN: 978-0-470-71066-1
-Basic Chemometrics for Analytical Chemists, edited by José Andrade-Garda (University of A Coruña, Spain) and Riccardo Leardi (University of Genoa, Italy), Essential Textbooks in Chemistry. July 2025
Contenuti
Il corso e' strutturato in tre moduli:
1. Introduzione; Classificazione di chemosensori e biosensori; Metodi di trasduzione
2. Chemosensori; Trattamento dati
Approcci di sviluppo di sensori ottici ed elettrochimici per classi di analiti target. Sensori ottici: classi di recettori principali, approcci di immobilizzazione, misura del segnale ottico per via colorimetrica o spettrofotometrica. Sensori elettrochimici: classi di recettori e/o tecniche di funzionalizzazione della superficie elettrodica, misura del segnale elettrochimico. Trattamento datii: Analisi delle Componenti principale per la razionalizzazione dei dati grezzi multidimensionali, tecniche di classificazione per il riconoscimento di analiti specifici, tecniche di regressione multivariata per la quantificazione di uno o più analiti
3. Biosensori
Principi fondamentali dei biosensori: componenti, classificazione e parametri di prestazione analitica. Materiali e nanomateriali per la realizzazione di biosensori e loro ruolo nel miglioramento di sensibilità, selettività e stabilità. Elementi di bioriconoscimento e strategie di immobilizzazione. Meccanismi di bioriconoscimento, trasduzione del segnale e approcci per l'amplificazione del segnale. Progettazione, ottimizzazione e valutazione dei biosensori, con esempi di applicazione nei settori della salute, della sicurezza alimentare, del monitoraggio ambientale e di altri ambiti analitici.
1. Introduzione; Classificazione di chemosensori e biosensori; Metodi di trasduzione
2. Chemosensori; Trattamento dati
Approcci di sviluppo di sensori ottici ed elettrochimici per classi di analiti target. Sensori ottici: classi di recettori principali, approcci di immobilizzazione, misura del segnale ottico per via colorimetrica o spettrofotometrica. Sensori elettrochimici: classi di recettori e/o tecniche di funzionalizzazione della superficie elettrodica, misura del segnale elettrochimico. Trattamento datii: Analisi delle Componenti principale per la razionalizzazione dei dati grezzi multidimensionali, tecniche di classificazione per il riconoscimento di analiti specifici, tecniche di regressione multivariata per la quantificazione di uno o più analiti
3. Biosensori
Principi fondamentali dei biosensori: componenti, classificazione e parametri di prestazione analitica. Materiali e nanomateriali per la realizzazione di biosensori e loro ruolo nel miglioramento di sensibilità, selettività e stabilità. Elementi di bioriconoscimento e strategie di immobilizzazione. Meccanismi di bioriconoscimento, trasduzione del segnale e approcci per l'amplificazione del segnale. Progettazione, ottimizzazione e valutazione dei biosensori, con esempi di applicazione nei settori della salute, della sicurezza alimentare, del monitoraggio ambientale e di altri ambiti analitici.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Altre informazioni
Orario di ricevimento: previo appuntamento da concordare via mail con
gli studenti.
gli studenti.
Corsi
Corsi
CHIMICA
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (3)
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