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Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche

Contenuti Insegnamento: Sensori e biosensori chimici

Corso di studio: SCIENZE CHIMICHE (D.M. 270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 6
  • SSD: CHIM/01

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione La sensoristica si basa su una cultura chimica e fisica frutto del pregresso. Lo studente integra queste conoscenze in dispositivi e metodologie, a costituire un forte elemento di maturazione dello studente. Ciò sia per quel che riguarda i principi di funzionamento del dispositivo sensore, che le conoscenze integrate alla base del suo corretto utilizzo ed interpretazione dei dati da esso forniti. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Le conoscenze acquisite sono finalizzate alla soluzione del problema nel suo complesso. Diversi sensori sono adatti a diverse situazioni. Quanto appreso nei corsi precedenti viene integrato con conoscenze specifiche, presupposto di una ulteriore maturazione. La sensoristica costituisce un potente elemento di inserimento di conoscenze parcellizzate in un contesto unico applicativo. Autonomia di giudizio Le diverse trasduzioni possibili esercitano lo studente alla migliore scelta operativa. Il confronto con la strumentazione di laboratorio dà un elemento di scelta ragionata che ne approfondisce la capacità di analisi critica ed autonoma. Abilità comunicative Lo studente è messo in grado di analizzare un problema che gli sia posto sia nelle lezioni ex-cattedra che nelle esercitazioni in laboratorio. Peraltro, dovrà essere in grado di esporre le procedure che altri attuino su sua indicazione, e di riferire correttamente i risultati raggiunti. Ciò anche mediante strumenti software,. Capacità di apprendimento Lo studente ha materiale di base per l'apprendimento. In ogni caso, al secondo anno della Laurea Magistrale, opportunamente guidato, imparerà ad attingere a fonti diverse, da egli stesso scelte in funzione del problema da risolvere. Questo è un passo fondamentale del passaggio dallo studio su di un unico testo, riferimento in tutto e per tutto, alla consultazione di diversi testi dove si trovino i vari tasselli del problema.

Prerequisiti

Il Corso potrà essere capitalizzato al massimo dallo studente che abbia acquisito le nozioni fondamentali della fisica classica, della chimica analitica, compresa la parte che riguarda l’analisi statistica dei dati sperimentali, nonché le basi della termodinamica classica.

Programma del corso

Il dato analitico. Diversi tipi di errori. Regressione-calibrazione. Utilizzo della curva di calibrazione e metodo delle aggiunte standard. I sensori e la strumentazione di laboratorio. Parametri che definiscono le prestazioni di un sensore Nozioni sul concetto di ‘campionamento corretto’ Analisi univariata e nozioni di base dell’analisi multivariata – classificazione. Diversi tipi di trasduzione a definire diversi tipi di sensori. Sensori ottici – fibre ottiche - optodi Sensori elettrochimici (potenziometrici, conduttimetrici, amperometrici) – elettrodi modificati - microelettrodi Sensori microgravimetrici Biosensori: enzimatici, immunosensori, genosensori Analisi composizionale e ‘cieca’ – nasi e lingue elettronici Laboratorio: esperienze con i tipi di sensore illustrate nelle lezioni frontali

Testi di riferimento

Verranno forniti allo studente, in anticipo, I file ppt che verranno proiettati come base delle lezioni. Saranno anche suggeriti testi reperibili in biblioteca o presso il docente

Metodi Didattici

Alle lezioni frontali saranno affiancate prove in laboratorio. Il numero presumibilmente non eccessivo di studenti consentirà, sia nelle lezioni in aula che nelle esercitazioni in laboratorio, una forte interazione con gli studenti stessi. Farà da riferimento un file in Power Point che verrà proiettato. In parallelo, si farà comunque uso di lavagna, per schemi e schizzi utili ad illustrare quanto detto a voce.

Verifica dell'apprendimento

Una prova orale dovrà saggiare sia un apprendimento di tipo tecnicistico che la capacità dello studente di ‘problem solving’. La correttezza nell’esprimersi (e nel comprendere) avrà un peso notevole nella valutazione.

Risultati attesi

L’apprendimento non potrà consistere nella mera acquisizione del tecnicismo, del funzionamento del sensore, ma anche nel modo di affrontare un tipico problema analitico in matrice reale, fissate determinate condizioni operative, quali caratteristiche della matrice, possibili interferenze, situazione di staticità o in flusso etc. Particolare peso verrà altresì dato alla corretta trattazione dei dati analitici.