Propuesta de temario para capítulos. Curso Electivo de Postgrado (Doctorado y Magíster en Ciencias Farmacéuticas) Nanotecnología Farmacéutica

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Elvira Luna Agüero
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1 Propuesta de temario para capítulos Curso Electivo de Postgrado (Doctorado y Magíster en Ciencias Farmacéuticas) Nanotecnología Farmacéutica Coordinador: Marcelo Kogan. Numero de créditos: 12 Lunes 3 de octubre. Introducción (Marcelo Kogan) CAPÍTULO 1: ASPECTOS BÁSICOS DE FISICOQUÍMICA DE SUPERFICIES. Encargado: Javier Morales Martes 4 de octubre 9-13 horas (Javier Morales) Jueves 6 de octubre 9-13 horas (Javier Morales) Conceptos: Interfase, tensión superficial, área superficial, energía libre superficial. Ecuación de Young Laplace Fenómenos de capilaridad Determinación de tensión superficial Sistemas líquido-vapor, ecuación de kelvin Interfase líquido / líquido, Interfase sólido / líquido, Intefase gas / líquido, interfase gás / sólido. Trabajo de adhesión y cohesión, esparcimiento, ángulo de contacto. Aspectos básicos de termodinámica de superficies Isoterma de adsorción de Gibbs Exceso Superficial Películas interfaciales Isotermas de Langmuir, Freundlich y BET. CAPÍTULO 2: SISTEMAS COLOIDALES Encargado: Germán Günther Martes 11 de octubre de 9 a 13 horas. Jueves 13 de octubre de 9 a 13 horas. Definiciones y clasificación. Interacciones entre partículas coloidales, atractivas y repulsivas. Tensoactivos (Surfactantes) Polímeros y biopolímeros Microemulsiones Estabilidad de dispersiones Caracterización de partículas coloidales.

2 CAPÍTULO 3: NANOPARTICULAS METÁLICAS Encargado: Marcelo Kogan Lunes 17 de octubre de 9 a 13 horas. Martes 18 de octubre de 9 a 13 horas. Jueves 20 de octubre de 9 a 13 horas. Nanopartículas Metálicas para mejorar la entrega de fármacos. Nanopartículas de oro: síntesis y caracterización. Aplicaciones farmacéuticas. Nanopartículas magnéticas: síntesis y caracterización. Aplicaciones farmacéuticas. Actividad práctica: medición de tamaño y carga mediante potencial zeta, DLS, TEM y AFM. CAPÍTULO 4: NANOPARTICULAS LIPIDICAS Encargado: Javier Morales Martes 25 de octubre de 9 a 13 horas. Jueves 27 de octubre de 9 a 13 horas. Aspectos fisicoquímicos de los agregados lipofílicos: Propiedades y caracterización de sistemas lipídicos de interés farmacéutico. Sistemas lipofílicos para la entrega de moléculas de interés biológico y Farmacológico Tecnología Farmacéutica de nanopartículas lipídicas. CAPÍTULO 5: NANOPARTÍCULAS POLIMÉRICAS Encargado: Cristian Tapia Jueves 3 de Noviembre de 9 a 13 hs. Métodos de fabricación y caracterización de nanopartículas basadas en quitosano Procedimientos: spray coagulation, coacervación-centrifugación, spray freezing in liquid, t-junction microfluidics Caracterización mediante tga/dsc, tem, drx, nir, ft-ir Lunes 7 de noviembre de 9 a 13 hs. Métodos de evaluación de nanopartículas basadas en quitosano como sistemas de liberación sitio especificas (mucosa bucal y colon) Aspectos fisiológicos tractogastrointestinal mucosa bucal Medios de disolución

3 Ensayos de disolución Ensayos de permeabilidad Ensayos de bioadhesion Modelación de datos de disolución Evolución in vitro en fermentadores anaerobios Martes 7 o Jueves 9 de noviembre de 9 a 13 horas. Dr. Andrónico Neira Polímeros para bioaplicaciones CARACTERIZACION DE NANOBIOMATERIALES CAPITULO 5: MICROSCOPIA ELECTRÓNICA Encargado: Carmen López (Universidad de Barcelona) Lunes 21 de noviembre de 9 a 13 horas. Bases de la Microscopía Electrónica. Tipos de instrumentación. Correlación microscopía óptica y electrónica. Martes 22 de noviembre de 9 a 13 horas. Técnicas de preparación temperatura ambiente para muestras biológicas. Introducción a la identificación molecular in situ. Miércoles 23 de noviembre de 9 a 13 horas. Criométodos en la preparación y observación de muestras biológicas en Microscopía Electrónica. Segundo paso en la identificación molecular in situ. Jueves 24: Aplicaciones de la ME en Biología desde agregados moleculares a tejidos; qué técnicas utilizar y cómo interpretar los resultados. TENTATIVO. CAPITULO 6: MICROSCOPIA FUERZA ATÓMICA Encargado: Dr. Fausto Sanz (Universidad de Barcelona) Lunes 28 de noviembre de 9 a 13 horas. 1. Técnicas nanométricas : a) Técnicas de Sonda Local. El medio líquido. Microscopía de Fuerzas Moleculares. Combinación con técnicas ópticas y de

4 "patch-clamp". Pinzas ópticas. b) Transmisión electrónica de alta resolución (TEM). Crio-TEM. 2. Microscopía de Fuerzas de una única molécula. Despliegue forzado de una proteína o de una molécula de ADN. Experimentos de "Force-clamp" Martes 29 de noviembre de 9 a 13 horas. 3. Estudio de la estructura de proteínas de membrana. Cristalización 2D. Estudio de membranas biológicas en soportes sólidos.(slb's) 4. La naturaleza como modelo: auto-organización de biomoléculas. Dualidad funcional de proteínas. Fibrilogénesis. Miércoles 30 de noviembre de 9 a 13 horas. 5. Células vivas. Estudio topográfico 3D de la célula y su dinámica. Propiedades elásticas i plásticas de les células vivas. Adhesión celular. 6. Nanosensores. Diseño de nanosensores. Nanofabricación. Algunos ejemplos. NANOBIOTECNOLOGIA Y NANOMEDICINA CAPITULO 7: Encargado: Maria José Alonso (Universidad de Santiago de Compostela) Martes 5 de diciembre de 9 a 17 horas Miércoles 6 de diciembre de 9 a 17 horas. - Investigación en micro y nanotecnología aplicada al área farmacéutica. La experiencia de un grupo consolidado - Barreras biológicas y sistemas de liberación. Características de las diferentes barreras y desarrollo de sistemas de liberación adecuados. Barreras mucosas (gastrointestinal, pulmonar, nasal, ocular), piel y barrera hematoencefálica. - Historia de la nanomedicina - Diseño, preparación y caracterización de nanosistemas de liberación de moléculas activas: liposomas, nanopartículas, nanocápsulas, nanogeles y micelas. - Nanosistemas de liberación, casos de estudio: nanovacunas, dermosome technology - Investigación, Innovación y desarrollo global -Discusión de trabajos científicos con los alumnos CAPITULO 8: Encargado: Dr. Josep Samitier (Instituto de bioingeniería de Cataluña) Miércoles 7 de diciembre 9 a 17 horas.

5 Introducción a nanomateriales y nanoestructuras para aplicaciones biológicas Nanopartículas, nanotubos y nanowires Nanopatterning físico y químico. Aplicaciones al estudio de interacciones célula-substrato. Biosensores: desarrollo de plataformas universales Biosensores electroquímicos: Bionsensores de DNA para dispositivos Lab-on-achip Nanobiosensores basados en receptores olfativos Evolución de la nanomedicina: visión desde Europa. CAPITULO 9: Encargado: Eder Romero Lunes 12 de diciembre de 9 a 13 hs. Martes 13 de diciembre de 9 a 13 hs. Miércoles 14 de diciembre de 9 a 13 hs. Jueves 15 de diciembre de 9 a 13 hs. Aspectos estructurales y métodos de preparación de nanopartículas lipídicas y dendriticas 1) Liposomas (convencionales, ph sensibles, ultradeformables) y nanopartículas lipídicas sólidas y nanoestructuradas 2) Dendrímeros y megámeros Aspectos funcionales y herramientas de estudio in vitro e in vivo: 3) Farmacocinética y biodistribución de nanopartículas plain y peguiladas. Efecto EPR. 4) Trafico intracelular: rutas dependientes de clatrina, de caveolina, independientes de ambas, macropinocitosis, fagocitocis de material particulado y su impacto en la eficacia terapéutica. 5) Nano-vacunación: generalidades en ruta parenteral, con énfasis en nanopartículas apropiadas para las rutas tópica y mucosas. 6) Nanotoxicidad: vías de exposición intencional y no intencional. Aplicaciones pre-clínicas: 7) Ejemplos aplicaciones anti-infecciosas: Mal de Chagas, leishmaniasis (tuberculosis, malaria, HIV) 8) Ejemplos aplicaciones antitumorales, y discusión de modelos experimentales apropiados. Aplicaciones clínicas: 9)Ambisome, Doxil-Caelix, Abraxane, otros. Evaluación: al final del curso se realizará una evaluación escrita del curso que ponderará en un 80%. El 20% restante se evaluará mediante la discusión de los seminarios.

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