Corso di laurea magistrale in Chimica Clinica Forense e dello Sport

L'insegnamento si propone di fornire le nozioni di base di chimica biooganica e dei bioconiugati necessarie alla formazione culturale di tipo chimico affinché si possano comprendere a fondo e interpretare nella loro complessità le metodologie analitiche cliniche e forensi.

L'insegnamento prevede di completare la formazione con nozioni specifiche di chimica bioorganica e dei bioconiugati attraverso le seguenti competenze:

Conoscenza e capacità di comprensione:

- gestire i principali gruppi funzionali presenti nelle molecole organiche biologicamente rilevanti attraverso la loro struttura e reattività;

- illustrare le proprietà fisiche e molecolari di una molecola bioorganica e di una in funzione della struttura.

Conoscenza e capacità comprensione applicate:

- Capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alla chimica bioorganica alla risoluzione all’interpretazione dei risultati analitici nell’ambito clinico e forense

Autonomia di giudizio:

- collegare le proprietà fisiche e (macro)molecolari di biomolecole con la loro struttura;

- collegare le diverse reattività di una biomolecole con i gruppi funzionali specifici;

- progettare la struttura di molecole organiche e biomolecole al fine di ottenere specifiche proprietà molecolari.

Abilità comunicative:

- capacità di utilizzare un linguaggio chimico, sia in forma scritta che orale, per la comunicazione in ambito chimico, biochimico e biologico;

- concorrere alla progettazione ed allo sviluppo di procedure sperimentali per la correlazione fra le proprietà fisiche e molecolari e la struttura delle biomolecole.

Capacità di apprendimento:

- capacità di comprendere e prevedere l’esito delle più comuni reazioni di chimica bioorganica e di prevedere e valutare le proprietà, la stabilità e la reattività dei principali composti bioorganici.

L'insegnamento è strutturato in 16 ore di lezioni frontali, per le quali il docente si avvale di slides a disposizione degli studenti. La didattica frontale si costituisce di lezioni teoriche. La frequenza è facoltativa, ma consigliata.

La verifica della preparazione avverrà con esame orale con voto finale espresso in /30.

Le biomolecole dal micro al macro.

Generalità, struttura, classificazione e proprietà degli amminoacidi. Il legame peptidico, le strutture proteiche. Generalità, struttura, classificazione e proprietà dei nucleosidi e degli acidi nucleici. La chimica fondamentale dei carboidrati, le famiglie dei pentosi e degli esosi, reattività e stabilità, struttura e classificazione dei polisaccaridi e dei glicani.

Target funzionali alla bioconiugazione.

Introduzione di funzionalità specifiche, gruppi bloccanti o protettivi. Modificazioni degli amminoacidi, peptidi e proteine. Modificazione degli acidi nucleici e degli oligonucleotidi. Modificazione degli zuccheri, glicononiugati e polisaccaridi.

Le reazioni di bioconiugazione.

Reazioni delle ammine, dei tioli, degli idrossili, dei composti carbonilici. Fondamenti di reazioni fotochimiche. Reazioni di cicloaddizione

Cross-linker e sonde fluorescenti.

Crosslinker a minima lunghezza, formazione delle basi di Schiff e amminazione riduttiva. Crosslinker omobifunzionali ed eterobifunzionali. Crosslinker trifunzionali. Sonde fluorescenti e loro caratteristiche. Nanoscristalli quantum dots

Modifiche e coniugazione.

L’interazione streptavidina-biotina e dei loro coniugati. Preparazione dei coniugati anticorpi-enzima, anticorpi marcati e immunotossina. Preparazione e proprietà dei liposomi e dei loro coniugati. Preparazione di enzimi attivati per coniugazione. Modifiche e coniugazione degli oligonucleotidi.