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IMAGING TECHNIQUES IN BIO-MEDICAL RESEARCH - Syllabus
IMAGING TECHNIQUES IN BIO-MEDICAL RESEARCH - Syllabus

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GABRIELLA TEDESCHI (responsabile dell'insegnamento)

CdL in SCIENZE BIOTECNOLOGICHE VETERINARIE (Classe LM-9) immatricolati dal 2016/17 - Laurea Magistrale - 2017/2018

Insegnamento obbligatorio / Compulsory courseNo
Anno di corso / Year of course2s
Periodo di svolgimentosecondo / second trimestre
Settori scientifico disciplinari / Scientific fields
  • VET/01 - Anatomia degli animali domestici (6 cfu: / ects: )
  • BIO/10 - Biochimica (2 cfu: / ects: )
Crediti (CFU) obbligatori / ECTS credits (CFU) compulsory8
Crediti (CFU) facoltativi / ECTS credits - facultative-

Informazioni generali / general information

Obiettivi: L'analisi per immagini rappresenta un campo emergente delle scienze biomediche e ciò è dimostrato dal numero crescente di corsi disponibili presso prestigiose università nel mondo, dall'offerta di opportunità di impiego e dal sempre maggior ricorrere di queste tecnologie nelle pubblicazioni scientifiche del settore biotecnologico e biomedico. Con la frequenza del corso, lo studente impara che è possibile estendere il suo orizzonte di approccio biotecnologico mediante la raccolta di dati biologici di primaria importanza, ottenuti e rielaborati mediante l'applicazione di principi fisici e matematici di elevata precisione e riproducibilità. I dati sono poi rielaborati e processati per poter essere interpretati opportunamente.

Lingua dell'insegnamento / Language of instruction: inglese

Metodi didattici /Activities: lezioni frontali, esercitazioni e seminari

Programma di studio / Syllabus

Short description english flag

Il corso fornisce agli studenti una conoscenza di base dei principi fisici e matematici usati al fine di acquisire immagini di sistemi biologici.
L’aspetto più stimolante è l’ottenimento di dati di estremo dettaglio che possono essere ricavati senza che abbiano luogo significativi processi di tipo invasivo e ove il rischio di danneggiamento del sistema biologico e cellulare è minimo.
Le immagini ottenute sono poi digitalizzate e rielaborate con sistemi informatici molto sofisticati che permettono una più agile interpretazione e quantificazione del dato.
Il corso fornisce informazioni riguardanti l’utilizzo della spettrometria di massa MALDI come strumento di imaging che permette la visualizzazione della distribuzione spaziale di proteine, peptidi, biomarkers e metaboliti in sottili fette di campione animale o vegetale. Inoltre tratta i principi della Risonanza Magnetica “Imaging” e le sue applicazioni. Sarà approfondita la descrizione degli Agenti di Contrasto sia quelli in uso clinico che quelli pubblicati in letteratura. Durante le lezioni saranno ampiamente trattati gli agenti di contrasto specifici per bersagli molecolari (Risonanza Magnetica “Molecolare”)

Programma / Syllabus Module: Image analysis of cells and tissue:

Basic concepts in imaging. Electromagnetic radiation and interactions with Matter (2 hours),
Optics, including lenses and reflection. Generators, filters and detectors (1 hour)
Biological effects of radiation. Safety considerations (1 hour).
Imaging systems for biological molecole (Proteins, lipids, nucleic acids) (2 hours)
Trasmission microscopy (1 hour)
Scanning microscopy (1 hour)
Phase contrast microscopy (1 hour)
Fluorescence microscopy (1 hour)
Confocal and multiphoton microscopy (2 hours)
Imaging of live and fixed cells (2 hours)
Fluorescence Resonance Energy Transfer (2 hours)
Use of radioisotopes for imaging con radionuclide (1 hour)
Magnetic resonance (1 hour)

Practical training total hours

Time-lapse of living systems 2
Use of algorithms used in imaging 1
Processing, digitalization deconvolution 1
Image degradation, Spatial resolution, Signal and noise 1
Image measurements, histograms 1
Use of Image 1.62 NIH program 2
Use of Leica Confocal System 2
Use of Nikon NKM Program 2

Programma / Syllabus Module: Image analysis of cells and tissue per non frequentanti / not attendant students

Basic concepts in imaging. Electromagnetic radiation and interactions with Matter (2 hours),
Optics, including lenses and reflection. Generators, filters and detectors (1 hour)
Biological effects of radiation. Safety considerations (1 hour).
Imaging systems for biological molecole (Proteins, lipids, nucleic acids) (2 hours)
Trasmission microscopy (1 hour)
Scanning microscopy (1 hour)
Phase contrast microscopy (1 hour)
Fluorescence microscopy (1 hour)
Confocal and multiphoton microscopy (2 hours)
Imaging of live and fixed cells (2 hours)
Fluorescence Resonance Energy Transfer (2 hours)
Use of radioisotopes for imaging con radionuclide (1 hour)
Magnetic resonance (1 hour)

Practical training total hours

Time-lapse of living systems 2
Use of algorithms used in imaging 1
Processing, digitalization deconvolution 1
Image degradation, Spatial resolution, Signal and noise 1
Image measurements, histograms 1
Use of Image 1.62 NIH program 2
Use of Leica Confocal System 2
Use of Nikon NKM Program 2

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: Image analysis of cells and tissue:

Handouts will be available to students

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: Image analysis of cells and tissue per non frequentanti / not attendant students

Handouts will be available to students

Programma / Syllabus Module: MALDI imaging :

ORGANIZZAZIONE DEL MODULO:

Lezioni ore totali
Preparazione del campione 4
Spettrometria di massa e imaging 4
Identificazione di proteine ed analisi 4

Programma / Syllabus Module: MALDI imaging per non frequentanti / not attendant students

ORGANIZZAZIONE DEL MODULO:

Lezioni ore totali
Preparazione del campione 4
Spettrometria di massa e imaging 4
Identificazione di proteine ed analisi 4

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: MALDI imaging :

Riferimenti bibliografici e siti Internet saranno forniti durante le lezioni

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: MALDI imaging per non frequentanti / not attendant students

Riferimenti bibliografici e siti Internet saranno forniti durante le lezioni

Programma / Syllabus Module: Molecular Imaging :

Preliminary overview 4
Relaxation Theory and Mechanisms
Magnetic properties and image effects
Extracellular fluid agents 2
Organ-specific agents 2
Ultrasound theory and demonstration
Scintigraphy and Tomography scanning 2
Bioluminescent imaging and the use of reporter in vivo 2

Programma / Syllabus Module: Molecular Imaging per non frequentanti / not attendant students

Preliminary overview 4
Relaxation Theory and Mechanisms
Magnetic properties and image effects
Extracellular fluid agents 2
Organ-specific agents 2
Ultrasound theory and demonstration
Scintigraphy and Tomography scanning 2
Bioluminescent imaging and the use of reporter in vivo 2

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: Molecular Imaging :

References and Internet links will be available

Bibliografia e altri materiali didattici / Readings Module: Molecular Imaging per non frequentanti / not attendant students

References and Internet links will be available

Modalità di esame, prerequisiti, esami propedeutici / Prerequisites, exams and assessment

Esame / Examunico
Modalità di accertamento conoscenze / Type of assessmentEsame
Giudiziovoto verbalizzato in trentesimi

Prerequisiti e modalità di esame L’esame consiste in una parte orale (50% del voto finale) e un test pratico (50% del voto finale).

L’esame consiste in una parte orale (50% del voto finale) e un test pratico (50% del voto finale).

Organizzazione didattica / Structure of the course

Module: Image analysis of cells and tissue

obbligatorio / compulsory

Settori e relativi crediti / Scientific fields

  • VET/01 - Anatomia degli animali domestici - cfu: / ects: 4
Attività didattiche previste / Learning activities

Lezioni: 24 ore / hours

Module: MALDI imaging

obbligatorio / compulsory

Settori e relativi crediti / Scientific fields

  • BIO/10 - Biochimica - cfu: / ects: 2
Attività didattiche previste / Learning activities

Lezioni: 12 ore / hours

Module: Molecular Imaging

obbligatorio / compulsory

Settori e relativi crediti / Scientific fields

  • VET/01 - Anatomia degli animali domestici - cfu: / ects: 2
Attività didattiche previste / Learning activities

Lezioni: 12 ore / hours

Ricevimento docenti / Teacher's office hours

Orario di ricevimento Docenti / Teacher's office hours
Docente / TeacherOrario di ricevimento / Office's hoursLuogo di ricevimento / Office location
GABRIELLA TEDESCHI (responsabile dell'insegnamento)Lunedi dalle 10:30 alle12:30