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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI
Insegnamento
PRODUZIONI INDUSTRIALI DI CELLULE E BIOMOLECOLE
SCN1037574, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI
SC1731, ordinamento 2014/15, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 8.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese LARGE-SCALE CELL CULTURES AND BIOMOLECULES PRODUCTION
Sito della struttura didattica http://biotecnologie.scienze.unipd.it/2018/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/biologia/course/view.php?idnumber=2018-SC1731-000ZZ-2018-SCN1037574-N0
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile CHIARA RAMPAZZO BIO/06
Altri docenti VALENTINA GANDIN CHIM/08

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative CHIM/08 3.0
CARATTERIZZANTE Discipline biologiche BIO/06 5.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 8.0 64 136.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
7 PRODUZIONI INDUSTRALI DI CELLULE E BIOMOLECOLE 2018-2019 01/10/2018 30/11/2019 RAMPAZZO CHIARA (Presidente)
GANDIN VALENTINA (Membro Effettivo)
MOGNATO MADDALENA (Supplente)
6 PRODUZIONI INDUSTRIALI DI CELLULE E BIOMOLECOLE 2017/2018 01/10/2017 25/11/2018 RAMPAZZO CHIARA (Presidente)
GANDIN VALENTINA (Membro Effettivo)
MOGNATO MADDALENA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Gli studenti devono avere conoscenze di Biologia cellulare, Biologia molecolare e di Biochimica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base sulle colture di cellule di mammifero in larga scala nelle fasi di upstream e di downstream del processo di produzione industriale. In particolare lo studente al termine del corso dovrà conoscere:
1) le procedure industriali per la preparazione di una linea di cellule di mammifero per la produzione di una particolare biomolecola,
2) quali sono i bioreattori più indicati per la produzione industriale sulla base delle caratteristiche della biomolecola da produrre,
3) le possibili strategie da adottare per migliorare la vitalità cellulare in un bioreattore,
4) come migliorare la produzione ottimizzando medium e metabolismo cellulare,
5) come manipolare cellule staminali adulte ed embrionali per possibili applicazioni in terapia cellulare
6) quali sono le caratteristiche di alcune biomolecole d’interesse industriale e clinico che possono venire prodotte in colture di cellule in larga scala.
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze acquisite avviene tramite esame scritto organizzato in due parti. Una parte di esame (5 CFU) si basa sul materiale descritto nella sezione contenuti dal punto 1 al punto 3 e prevede 6 domande aperte che richiedono risposte brevi o più estese. La seconda parte (3 CFU) è descritta nella sezione contenuti al punto 4 e prevede 2 domande aperte che richiedono una risposta estesa. Il voto finale è espresso come media pesata tra le due parti.
Criteri di valutazione: La prova scritta ha l’obiettivo di verificare l’acquisizione delle conoscenze previste secondo quanto dettagliato negli obiettivi del corso. I criteri usati per verificare le conoscenze sono:
1) comprensione degli argomenti trattati
2) capacità critica di collegamento delle conoscenze acquisite
3) completezza delle conoscenze acquisite
4) capacità di sintesi
Contenuti: I contenuti del programma, in sintesi, possono essere suddivisi in:

1) Organizzazione dell’industria biofarmaceutica. Processi di upstream e downstream. Norme GLP/GMP nella produzione di biofarmaci. Scaling up per il trasferimento dei processi da scala laboratorio a impianto Pilota fino alla produzione. Consistenza e robustezza di un processo di produzione industriale. Come calibrare ossigeno, pH, nutrienti e metaboliti nei bioreattori, Determinazione della crescita e della vitalità cellulare nei bioreattori. Sviluppo di un processo di produzione per colture cellulari di mammifero. Strategie per migliorare la vitalità cellulare nella produzione). Adattamento delle colture cellulari a medium senza siero e a basso contenuto di proteine. (2 CFU).

2) Colture cellulari di mammifero in larga scala: selezione della linea cellulare e strategie di coltura, modelli di crescita cellulare e di produzione (batch, fed-batch, perfusion, continuous), selezione del tipo di bioreattore per cellule di mammifero (spinner flasks, stirred tank bioreactor). Sistemi di superficie di crescita per cellule che crescono adese (capsule, roller bottle, and stacked plate system), packed bed bioreactor, microcarriers, fluidized bed bioreactor, hollow-fiber bioreactor, wave bioreactor). Metodi di separazione cellulare per permettere la crescita in perfusione (hollow fibers, spin filter, acoustic cell separation, alternating tangential flow (ATF) system Scaffold e matrici nei bioreattori). Produzione di alcune proteine ricombinanti come interferone e insulina. Applicazioni delle colture cellulari di mammifero nell’industria per la produzione di anticorpi monoclonali. Produzione di vaccini tramite colture di cellule di mammifero, (2 CFU).

3) Espansione di cellule staminali embrionali e adulte in larga scala e applicazioni in terapia cellulare, (1 CFU).

4) Prodotti di interesse farmaceutico a base di biomolecole. Citochine: interleuchine e interferoni. Ormoni: insulina e ormone della crescita. Enzimi: attivatore tissutale del plasminogeno e DNasi. Eritropoietina. Eparine. Anticorpi monoclonali: caratteristiche dei prodotti farmaceutici a base di anticorpi monoclonali e potenzialità terapeutiche. Farmaci a base di anticorpi monoclonali per la terapia antitumorale, immunosoppressiva, antitrombotica, antivirale, antiasmatica e antiangiogenica. (3 CFU)
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso è organizzato in lezioni frontali e lavori di gruppo:
1) le conoscenze previste dal programma sono presentate nelle lezioni frontali utilizzando ppt impostati con immagini, schemi e video. L’insegnamento è interattivo, con domande e presentazione di casi di studio (basati su articoli e review) per promuovere la riflessione critica e la discussione in aula.
2) le attività di gruppo consistono in esercizi di problem solving e di flipped classroom.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Come supporto allo studio verrà fornito tutto il materiale didattico utilizzato per le lezioni (ppt, articoli su casi di studio e review) tramite la piattaforma https://elearning.unipd.it/biologia/. Verranno inoltre indicate pubblicazioni recenti su riviste internazionali per l’approfondimento degli argomenti trattati durante il corso.
Testi di riferimento:
  • S.S.Ozturk AND W.S Hu, CELL CULTURE TECHNOLOGY FOR PHARMACEUTICAL AND CELL-BASED THERAPIES. --: TAYLOR AND FRANCIS, 2006. Cerca nel catalogo
  • M. Butler, CELL CULTURE AND UPSTREAM PROCESSING. --: TAYLOR AND FRANCIS, 2007. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Interactive lecturing
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving
  • Flipped classroom
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Industria, innovazione e infrastrutture