CODICE 106753 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 9 cfu anno 1 BIOENGINEERING 11159 (LM-21) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/34 LINGUA Inglese SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Lo scopo principale dell'insegnamento è quello di fornire agli studenti conoscenze di base relative ai principi della medicina personalizzata e alle sue applicazioni ingegneristiche nei campi della diagnostica e della terapia e i fondamenti per la progettazione dei relativi materiali e dispositivi, sia alla nano che alla micro-scala. Poiché tutti questi aspetti si basano su un intenso e consapevole uso dei sistemi informativi sia per quanto riguarda l’operatività e la comunicazione, verranno anche presentati contenuti di base di: sistemi operativi, reti di comunicazione e sicurezza informatica. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Panoramica dei principali aspetti della medicina personalizzata tramite l’introduzione dell’impatto clinico della variabilità molecolare individuale, dello stile di vita e dei fattori ambientali. In particolare il corso tratterà i principi omici che consentono una maggiore precisione nella diagnosi e nella terapia rispetto ad approcci convenzionali. Gli studenti affronteranno le basi della diagnostica molecolare, il ruolo dei biomarcatori e dei fattori genomici e non genomici alla base della medicina personalizzata L’insegnamento fornisce inoltre le basi tecnologiche della salute digitale applicata alla cura del singolo paziente e l'influenza di componenti specifiche dell'infrastruttura informatica (come sistemi operativi, strumenti di comunicazione e sicurezza) sulle prestazioni e applicabilità della salute digitale personale. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte e lo studio individuale consentiranno allo studente di: -conoscere in modo approfondito i principi alla base della diagnosi precoce e della terapia personalizzata; -saper descrivere i principi delle scienze omiche (genomica, proteomica, trascrittomica, metabolomica); -applicare le differenti proprietà chimico-fisiche delle biomolecole ai diversi ambiti bioingegneristici (diagnosi e terapia); -conoscere i principali meccanismi alla base della replicazione ed espressione genica; -applicare le proprietà chimico-fisiche degli acidi nucleici alla progettazione ed ingegnerizzazione di dispositivi per la diagnosi e la terapia personalizzata. -saper descrivere le principali classi di sistemi nanoingegnerizzati per diagnosi e terapia. -identificare i nanosistemi più adatti per una specifica applicazione; -fare esempi di applicazioni ingegneristiche nell’ambito della medicina personalizzata. -conoscere le caratteristiche dei sistemi operativi che possono guidarlo nella loro scelta relativamente alle applicazioni necessarie in questi ambiti -conoscere ed applicare correttamente i meccanismi di comunicazione fra sistemi informativi -conoscere ed applicare correttamente le misure di sicurezza informatica indispensabili nel trattamento di questi dati personali classificati come molto sensibili. -Capacità di comunicare efficacemente in forma scritta e orale, adattamento della propria comunicazione al contesto, utilizzo di fonti e ausili di varia natura, pensiero critico, capacità di utilizzare, elaborare e valutare informazioni, abilità argomentativa -Capacità di gestione delle proprie interazioni sociali, atteggiamento collaborativo, comunicazione costruttiva in ambienti differenti, capacità di rispettare gli altri e le loro esigenze, disponibilità a superare pregiudizi, a esprimere e comprendere punti di vista diversi, gestione del conflitto, capacità di creare fiducia, empatia. -Capacità di sviluppare la propria immaginazione e creatività, riflessione critica, pensiero strategico, problem solving con particolare riferimento a contesti di innovazione e processi creativi in evoluzione, capacità di trasformare le idee in azioni, autoconsapevolezza. PREREQUISITI Chimica inorganica ed organica Per quanto riguarda la sezione informatica: conoscenza dell’informatica di base MODALITA' DIDATTICHE L'insegnamento si compone di lezioni frontali con supporto di materiale audio-visivo. Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il/la docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. PROGRAMMA/CONTENUTO Genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica; Biomolecole per la bioingegneria; Replicazione ed espressione genica; Tecniche per il sequenziamento genico e per l’analisi dell’espressione genica; Sistemi nanoingegnerizzati per la diagnosi precoce e per la terapia personalizzata; Barriere biologiche. Cenni di Sistemi Operativi: architettura degli stessi, gestione della memoria e dei processi Cenni di Reti di Calcolatori: lo stack di protocolli ISO/OSI, indirizzamento TCP/IP Cenni di sicurezza informatica: crittografia simmetria/asimmetrica, comunicazioni protette TESTI/BIBLIOGRAFIA Slides fornite a lezione e articoli scientifici su argomenti specifici. Per approfondimenti: Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos “I moderni sistemi operativi” IV Ed. Pearson 2019 Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall “Reti di calcolatori” IV Ed. Pearson 2018 Jain, Kewal K. Textbook of personalized medicine. Springer Nature, 2020. DOCENTI E COMMISSIONI MAURO GIACOMINI Ricevimento: Su appuntamento LAURA PASTORINO Ricevimento: In presenza o su teams previo appuntamento concordato via email con il docente. Commissione d'esame LAURA PASTORINO (Presidente) NORBERT MAGGI MAURO GIACOMINI (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/11159/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L’esame consiste in una prova orale articolata su quattro argomenti principali, di cui uno a scelta dello studente. Per la parte informatica è prevista una prova scritta a risposte chiuse di accesso al colloquio orale. Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il/la docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L'esame orale verterà sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma se ha acquisito la capacità di analizzare criticamente i problemi ingegneristici che verranno posti nel corso dell'esame Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 14/02/2025 09:00 GENOVA Esame su appuntamento 12/09/2025 09:00 GENOVA Esame su appuntamento Agenda 2030 Salute e benessere OpenBadge PRO3 - Soft skills - Alfabetica avanzato 1 - A PRO3 - Soft skills - Personale avanzato 1 - A PRO3 - Soft skills - Imparare a imparare avanzato 1 - A