Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 10 Clase Interactiva: 17 Total: 30
Lenguas de uso Castellano, Gallego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Farmacología, Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Departamento externo vinculado a las titulaciones, Biología Funcional
Áreas: Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Área externa M.U en Nanociencia e Nanotecnoloxía, Ecología
Centro Facultad de Farmacia
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sin docencia (Ofertada)
Matrícula: No matriculable (Sólo alumnado repetidor)
Debido a su tamaño nanométrico y a su elevada relación superficie / volumen, los nanomateriales pueden tener un mayor poder de penetración en órganos, tejidos y células que los materiales a tamaño macrométrico, causando en algunos casos daños en estas estructuras. El objetivo de la materia es dar una visión general de los potenciales efectos dañinos producidos por los nanomateriales, así como de los diferentes métodos de evaluación de la toxicidad en los sistemas biológicos, acuáticos y ambientales
Contenidos:
Programa de clases expositivas (10 h)
1. Toxicidad: introducción
2. Rutas de entrada de los nanomateriales en el cuerpo humano
• respiratoria, oral, dérmica, intradérmica, intravenosa, vía intranasal, ocular y otras mucosas
• perfil farmacocinético y bioacumulación
3. Influencia de las propiedades fisicoquímicas en la interacción celular
• hidrofobicidad, lipofilicidad, actividad catalítica, composición, forma
• tamaño, carga, superficie
• formación de la corona de proteínas en medio fisiológico
• combinación de materiales
4. Estudios in vitro
• índices de toxicidad y relación dosis-respuesta
• toxicidad celular, ROS, activación de rutas de señalización
• genotoxicidad y toxicidad epigenética
5. Estudios in vivo
• modelos animales
• toxicidad aguda y crónica
• toxicidad cardio-hepato-renal-pulmonar
6. Hemotoxicidad
• eritrocitos, plaquetas, coagulación
• interacción con proteínas, cambios conformacionales / estructura-función
7. Inmunotoxicidad
• células del sistema inmunitario innato y adaptativo, citocinas, cascada del complemento, anticuerpos
• activación / inhibición del sistema inmunitario
• técnicas para evaluar la inmunotoxicidad
8. Ecotoxicodinámica
• Mecanismos biológicos de resistencia
• Efectos ecotoxicológicos (niveles de población, comunidad y ecosistema) de los contaminantes atmosféricos y acuáticos. Bioconcentración y biomagnificación
9. Evaluación de riesgos
• Predicción evaluación del riesgo ecológico. Actividad tóxica potencial
• Procedimientos para la evaluación del riesgo ecológico
Programa de clases interactivas (6 h)
1) Seminarios y clases prácticas de pizarra: explicación de casos prácticos y discusión de publicaciones relacionadas (UVigo 5 horas, USC 3 horas)
• Discusión de bibliografía relacionada con los temas tratados en las clases expositivas (técnicas, toxicidad asociada a ciertos materiales, regulación, etc.) y resolución de problemas o ejercicios proporcionados en clase o mediante la plataforma de teledocencia habilitada para la asignatura.
2) Presentación por parte de uno o varios alumnos de un trabajo dirigido a aplicar los conocimientos del alumno en la asignatura (UVigo y USC, 3 horas)
• Exposición oral de un artículo o revisión relacionado con Nanotoxicología o Ecotoxicología.
Programa de clases prácticas (6 h)
Las prácticas se dividen en dos sesiones de 3 horas cada una, en las que los alumnos realizarán las siguientes técnicas:
• Incubación de diversos nanomateriales con dos tipos celulares, macrófagos y células endoteliales de pulmón, y estudio mediante citometría de flujo de:
-inducción de muerte celular por apoptosis o necrosis mediante tinción con Anexina V / ioduro de propidio (IP).
-liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS) mediante un marcador fluorescente específico para ROS.
• Caracterización de posibles contaminantes presentes en los materiales:
-estudios de contaminación bacteriana en placas de LB agar.
-detección y cuantificación de la presencia de endotoxina mediante el test de LAL (Limulus amebocyte lysate)
Bibliografía básica
• Christine Vauthier and Gilles Ponchel. Polymer nanoparticles for nanomedicine. Springer. 2016, ISBN. 978-3-319-41419-5
• Raj Bawa et al. Immune aspects of biopharmaceuticals and nanomedicines. Pan Standford series on Nanomedicine, 2019. ISBN: 978-981-4744-52-9
• Marina A Dobrovolskaia, Scott E McNeil. Handbook of immunological properties of engineered nanomaterials. Volumes 1-3. 2016. ISBN: 9789814699198/ 9789814699204/9789814699211
• Uche Chude-Okonkwo and Reza Malekian. Advanced targeted nanomedicine: a communication engineering solution (Nanomedicine and nanotoxicology).2019. Springer. ISBN-10: 3030110028 / ISBN-13: 978-3030110024
• Nelson Duran, Silvia S Guterres, et al. Nanotoxicology. 2016, Springer ISBN-10: 1493947931/ ISBN-13: 978-1493947935
Bibliografía complementaria
-Literatura científica actual (artículos tipo review y tutorials) proporcionada por el profesorado y centrada en los temas de la asignatura.
Básicas:
CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones –y los conocimientos y razones últimas que las sustentan– a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Generales:
CG1: Dominar técnicas de recuperación de información relativas a fuentes de información primarias y secundarias (incluyendo bases de datos con el uso de ordenador) y de análisis crítico de la información, en lengua española e inglesa.
CG2: Saber aplicar los conocimientos a la resolución de problemas en el ámbito multidisciplinar de la investigación y la innovación relacionada con nanociencia y nanotecnología.
CG4: Tener capacidad para comprender la reglamentación y las responsabilidades sociales que se derivan de la investigación, el desarrollo y la innovación en el área de la nanociencia y la nanotecnología.
CG5: Disponer de conocimientos y habilidades para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas, en contextos interdisciplinares y con un alto componente de transferencia del conocimiento.
CG7: Ser capaz de utilizar con seguridad los nanomateriales de forma segura respetando la normativa vigente en materia de prevención de riesgos laborales y de tratamiento de residuos.
CG9: Tener capacidad de comunicación oral y escrita y de interacción científica con profesionales de otras áreas de conocimiento.
CG10: Adquirir la formación necesaria para poder integrarse en futuros estudios de doctorado en Nanociencia y Nanotecnología, o en ámbitos relacionados.
Transversales:
CT2: Saber desarrollar trabajos de colaboración en equipos multidisciplinares.
CT4: Tener capacidad para la gestión de la investigación, el desarrollo y la innovación tecnológica en nanociencia y nanotecnología.
Específicas:
CE02 – Interrelacionar la estructura química, la arquitectura u ordenamiento del material nanoestructurado con sus propiedades químicas, físicas y biológicas.
CE07 - Conocer las interacciones de los materiales nanoestructurados con los seres vivos y el medio ambiente.
CE08 - Conocer las principales aplicaciones de los nanomateriales en los diversos campos de conocimiento como la física, química, ingeniería, la biomedicina, biotecnología, o arte, entre otros.
CE10- Entender las etapas de diseño y caracterización de sistemas nanoestructurados para liberación de sustancias activas y/o encapsulación/confinamiento de biomarcadores o de sustancias nocivas, evaluación de su eficacia y seguridad.
- Clases teóricas con participación de los alumnos: exposición por parte del profesor de los contenidos de la materia objeto de estudio, bases teóricas y/o directrices de un trabajo, ejercicio o proyecto a desarrollar por el estudiante. Participación mediante preguntas que pueden ser planteadas por el profesor a los estudiantes y viceversa.
- Discusión de casos prácticos en seminarios con apoyo de métodos informáticos y pizarra: se propondrán casos/ejercicios relacionados con lo expuesto en las clases magistrales.
- Presentaciones orales/exposiciones: presentación y exposición por parte del alumnado, en forma individual o en grupo, de un tema relacionado con los contenidos de la materia.
La evaluación consistirá en:
- Examen escrito sobre contenidos básicos de la materia (60% de la calificación). El examen de la asignatura, que se realizará en la fecha indicada en la guía del curso correspondiente, consistirá en preguntas tipo test, de respuesta corta y resolución de problemas. Se requiere una calificación mínima de 4 puntos sobre 10 en esta parte para que se computen las calificaciones de los otros dos ítems que se valoran.
- Participación activa en los seminarios y clases prácticas (20% de la calificación). Se evaluará la participación activa en seminarios y prácticas de laboratorio. Esta evaluación se llevará a cabo mediante la resolución de cuestiones y problemas planteados en clase, la presentación de trabajos y la intervención en los debates que puedan surgir.
- Presentaciones orales (20% de la calificación). Se evaluará la claridad expositiva y la capacidad para responder a las preguntas que se planteen.
Las horas de actividades formativas presenciales son 30. Las horas de trabajo personal del alumno se estiman en 45.
El alumno debe evitar el simple esfuerzo memorístico y orientar el estudio a comprender, razonar y relacionar los contenidos de la materia. La participación en actividades interactivas permitirá al estudiante una mejor comprensión de los aspectos desarrollados en las clases expositivas, lo que facilitará la preparación del examen final.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, será de aplicación lo recogido en la Normativa para la evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.
Jesus Ramon Aboal Viñas
- Departamento
- Biología Funcional
- Área
- Ecología
- Teléfono
- 881813311
- Correo electrónico
- jesusramon.aboal [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad