Assignatura: SISTEMES DE DIAGNOSI MÈDICA A LA NANOESCALA

Quadrimestre: Primavera

Crèdits ECTS: 2.5 crèdits (1.6 cr. teòrics+0.9 cr. pràctics)

Responsable: Gabriel Gomila
Departament d'Electrònica, Facultat de Física, Universitat de Barcelona

OBJECTIUS

El present curs té per objectiu proporcionar una descripció de l'impacte que poden tenir les nanotecnologies en el camp de la diagnosi mèdica, tant pel que respecte a sistemes de diagnosi in-vitro (laboratoris en un xip, imatges mèdiques in vitro basades en nanotecnologies) com pel que respecta a sistemes de diagnosi in-vivo (dispositius implantables, imatges mèdiques in vivo basades en nanotecnologies).

PROGRAMA

I. INTRODUCCIÓ A LA NANOMEDICINA

Què és la nanomedicina?. Camps de la nanomedicina. Estat actual de la nanomedicina. La diagnosi mèdica dins la nanomedicina.

II. SISTEMES DE DIAGNOSI IN VITRO (I): LABORATORIS EN UN XIP

Estat actual de la diagnosi mèdica analítica in-vitro. Concepte de laboratori en un xip. Avantatges dels laboratoris en un xip. Funcions dels laboratoris en un xip: condicionament de la mostra (filtrat i separació), sensat (biosensors). Nocions de micro/nanofluídica. Biosensors per a laboratoris en un xip. Materials i tècniques de fabricació específiques. Exemples d'aplicacions dels laboratoris en un xip a la diagnosi mèdica.

III. SISTEMES DE DIAGNOSI IN VITRO (II): MICROSCOPIES DE PROXIMITAT APLICADES A LA DIAGNOSI.

Estat actual de la diagnosi mèdica per la imatge in-vitro. Microscopies de proximitat aplicades a la diagnosi mèdica: microscopia de forces atòmiques i microscopia òptica de camp proper. Exemples d'aplicació de les microscopies de proximitat a la diagnosi mèdica.

III. SISTEMES DE DIAGNOSI IN-VIVO (I): NANOPARTICULES PER A IMATGES IN VIVO

Estat actual de la diagnosi mèdica per la imatge in-vivo. Nanopartículas com agents de contrast i/o traçat per a la diagnosi per la imatge in-vivo. Exemples d'aplicació de les nanopartícules a la diagnosi mèdica per la imatge in-vivo.

IV. SISTEMES DE DIAGNOSI IN-VIVO (II): DISPOSITIUS IMPLANTABLES

Estat actual de la diagnosi in-vivo mitjançant dispositius implantables. Avantatges de les nanotecnologies pel desenvolupament de dispositius implantables. Tècniques de comunicació amb dispositius implantats. Exemples de dispositius implantats aplicats a la diagnosi mèdica.

CONTINGUTS PRÀCTICS

1. Demostració del funcionament d'un laboratori en un xip.
2. Demostració de l'ús del microscopi de forces atòmiques per a investigacions biomèdiques.
3. Demostració de l'ús de nanopartícules com a nous marcadors fluorescents.

MÈTODE D'AVALUACIÓ

Treball sobre un camp d'aplicació de la nanotecnologia a la diagnosi mèdica (50%) i informes de treballs pràctics (50%).

BIBLIOGRAFIA

S. P. Leary, C. Y. Liu, C. Yu, M. L. J. Apuzzo, Progress in Nanoscience, Nanotechnology and the comprehension of the events in the mesoscale realm, Neurosurgery 57, 606 (2005).

S. P. Leary, C. Y. Liu, C. Yu, M. L. J. Apuzzo, Nanomedicine: Diagnostics and imaging at the nanoscale level, Neurosurgery 58, 805 (2006).

S. P. Leary, C. Y. Liu, C. Yu, M. L. J. Apuzzo, Nanomedicine: Targeted nanotherapy, nanosurgery and progress toward the realization of nanoneurosurgery, Neurosurgery 1009, 58 (2005).

R. Freitas, What is Nanomedicine?, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 1, 3 (2005).

Revista especialitzada: Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine (http://www.sciencedirect.com/science/journal/15499634).

ESF Scientific Forward Look on Nanomedicine (febrer de 2005) http://www.esf.org/newsrelease/83/SPB23Nanomedicine.pdf

Vision Paper and Basis for a Strategic Research Agenda for NanoMedicine, European Technology Platform on NanoMedicine, Nanotechnology for Health (septembre 2005). http://www.cordis.lu/nanotechnology/nanomedicine.htm.

R. Freitas, Nanomedicine
http://www.nanomedicine.com/