BIOINGEGNERIA E BIOLOGIA SINTETICA
Anno accademico 2023/2024 - Docente: GIUSEPPE NICOSIARisultati di apprendimento attesi
Lo studente sarà introdotto ai principali approcci, metodi e problemi presenti in Bioingegneria e Biologia Sintetica.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso include lezioni frontali, esercitazioni, seminari, tutorial, videolezioni.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Competenze di matematica e informatica.
Frequenza lezioni
Obbligatoria.
Contenuti del corso
Introduzione alla bioingegneria e alla biologia sintetica
Reti complesse per reti genetiche e proteiche
Biologia sintetica mediante parti, dispositivi e sistemi
Introduzione alla biologia dei sistemi
Progettazione di circuiti biologici
Analisi del genoma e del trascrittoma
Ingegneria metabolica
Cellule minimali e whole-cell design
BioCAD per la riprogrammazione e la progettazione di farmaci
Ingegnerizzazione di microrganismi per la produzione di bioplastiche e biocarburanti
Applicazioni dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento profondo nella biologia sintetica e dei sistemi
Testi di riferimento
[2] Silvio Cavalcanti (A cura di), Bioligia Sintetica, Gruppo Nazionale di Bioingegneria, N. 29, Pàtron Editore.
Libri consigliati:
7. Luigi Landini, Nicola Vanello, Analisi e Modelli di Segnali Biomedici, Pisa University Press, 2016
8. Giuseppe Coppini, Stefano Diciotti, Guido Valli, Bioimmagini, Collana di Ingegneria Biomedica (Diretta da Emanuele Biondi e Claudio Cobelli) Pàtron Editore, 2012.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione alla Bioingegneria | [1] |
| 2 | Reti Complesse per Circuiti Biologici (Reti Genetiche, Proteiche e Metaboliche) | [2] |
| 3 | Bioimaging | [1] |
| 4 | Introduzione alla biologia sintetica | [3] |
| 5 | Introduzione alla biologia dei sistemi | [4,5] |
| 6 | Progettazione di circuiti biologici | [4] |
| 7 | Ingegneria metabolica | [5] |
| 8 | Organoids-on-a-chip | [Dispense e Articoli] |
| 9 | Esempi di applicazioni di Intelligenza Artificiale e Deep Learning in ingegneria biomedica | [Dispense e Articoli] |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova scritta e progetto con relazione e presentazione su un articolo scientifico assegnato dal docente.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Reti metaboliche. Rete Complessa. Analisi di un Circuito Biologico. Reti di Regolazione Genetica. Metriche e Misure per le Reti Biologiche. Inferenza di reti a partire dai dati genomici. Modelli a scala genomica. Editing Genomico. Scrittura di Genomi. Progettazione di Genomi.