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Il Programma ISTSCUOLA
L’ IST, Istituto nazionale per la ricerca sul cancro di Genova è un ente di diritto pubblico riconosciuto dal 1978 Istituto di ricovero e cura a carattere scientifico (IRCCS) di rilevanza nazionale per la disciplina Oncologia, riconfermato con decreto del Ministero della Salute del 29 marzo 2005. L'Istituto è parte integrante del Servizio Sanitario Regionale, nel cui ambito svolge funzioni di alta specializzazione, operando in conformità agli obiettivi della programmazione regionale e partecipando al sistema di ricerca nazionale ed internazionale.
L’IST svolge, sulla base di progetti approvati dai Ministeri della Salute, dell’Università e Ricerca, dalla Comunità Europea e in collaborazione con Dipartimenti dell’Università di Genova, attività di educazione sanitaria e di informazione sulla ricerca in campo oncologico allo scopo di promuovere l’adozione di stili di vita corretti per la prevenzione dei tumori e per migliorare la diffusione della cultura scientifica, come auspicato dall’apposita Legge 6/2000. Nel tempo si è consolidato un trend di attività, costituita da seminari, esercitazioni e stage in laboratorio, che richiama una media annuale di 3000 studenti, oltre a molti insegnanti, appartenenti a scuole provenienti anche da altre regioni.
L’attività con le scuole mira a creare un collegamento tra i giovani e il mondo della ricerca biomedica sfruttando il potenziale di competenze e di contenuti complessi, che l’ IST, come Istituto a doppia valenza, ricerca e assistenza, è in grado di offrire per favorire future scelte di studi e professione degli studenti. Attraverso i giovani si vogliono inoltre coinvolgere insegnanti e genitori, fondamentali ed imprescindibili per un miglior recepimento dei messaggi di prevenzione e di educazione alla salute e per favorire orientamenti di studio superiori.
A partire dall’anno scolastico 2008/2009 sono state quindi introdotte in via sperimentale, a fianco alle aree di attività per studenti, attività orientate all’aggiornamento degli insegnanti delle scuole e sono stati privilegiati, proprio in sintonia con la natura sperimentale dell’IST, attività di aggiornamento pratico, rese possibili grazie alla presenza in istituto di un attrezzato laboratorio didattico, condiviso con l’Università degli Studi di Genova ed ubicato presso il centro congressi CBA d’Istituto, area didattica finalizzata alle attività di formazione e aggiornamento sanitario e della ricerca scientifica.
Con l’anno scolastico 2009/2010 ha così inizio una programmazione di “esercitazioni pratiche guidate” dedicate al personale insegnante delle scuole medie, sia inferiori che superiori.
www.istscuola.it
Indice Esercitazioni Pratiche Guidate
per insegnanti delle scuole secondarie di primo e secondo grado
• screening genetico • analisi delle proteine ed elettroforesi • come ci difendiamo dalle malattie • metodi colorimetrici in biochimica • le allergie alimentari • il ciclo vitale della cellula • il dna nel piatto • la fermentazione alcolica • col cavolo che studio il ph • amplificazione genica e ogm • un mondo di cloni: la pecora dolly e gli altri • estrazione della clorofilla e cromatografia • i colori dei metalli
Docenti: Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare - Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
• animali transgenici e mutanti nello studio delle malattie neoplastiche e genetiche
Docenti: Michele Cilli, Marina Sanguineti, Fedetrica Piccardi Animal Facility - IST Genova
Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano Embriogenesi e Tumorigenesi su modelli animali - IST Genova
• esercitazioni pratiche con il microscopio
Docenti:Fiorella D'Anna
• individuazione del virus nel pelargonium
Docenti: Mariangela Miele Facoltà di Farmacia, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche Università degli studi di Genova
• benzene in rete
Docenti: Federico Valerio, Mauro Pala Chimica Ambientale - IST Genova
SCREENING GENETICO
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare - Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… MODALITA’ DI TRASMISSIONE DI UNA PATOLOGIA DEL SANGUE: IDENTIFICAZIONE DI SOGGETTI SANI, PORTATORI E MALATI ALL’INTERNO DI UN ALBERO GENEALOGICO
Programma • introduzione all’esercitazione • preparazione reazione di digestione enzimatica del plasmide • incubazione…………..lezione teorica: “genetica umana” • preparazione gel di agaroso • carica campioni su gel • elettroforesi………….. lezione teorica:“Enzimi di restrizione” • esercizi di genetica e discussione risultati
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
ANALISI DELLE PROTEINE ED ELETTROFORESI Docenti
Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
Università degli studi di Genova
In breve… LE TECNICHE DI LABORATORIO USATE IN DIAGNOSTICA E RICERCA
Programma GIORNO 1: • Introduzione all’esperienza • Pesata campioni ed allestimento lisi • Incubazione… Teoria “Estrazione proteica” • Allestimento curva per dosaggio proteico Bradford • Preparazione campioni per dosaggio, lettura allo spettrofotometro dei
campioni di BSA (curva standard) e dei campioni ignoti. • Preparazione gel casting e preparazione e polimerizzazione lower gel • Calcolo concentrazione campioni e diluizione per carica su gel • Preparazione e polimerizzazione upper gel GIORNO 2: • Carica campioni e inizio corsa elettroforetica • Elettroforesi ….. Teoria “Elettroforesi e Western Blot”. • Taglio dei gels in 2 parti e allestimento colorazioni Coomassie e
sandwich per blotting. • Blotting ………. Teoria “Wester Blot” con filmati didattici. • Fasi di incubazione con anticorpi, analisi di risultati: visualizzazione di
gels colorati con Coomassie , di nitrocellulose e di lastre fotografiche. • Analisi del risultato ottenuto dai diversi gruppi e test di verifica
dell’apprendimento e discussione.
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
COME CI DIFENDIAMO DALLE MALATTIE Docenti
Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
Università degli studi di Genova
In breve… L’ANTIBIOGRAMMA, I BATTERI E LE CELLULE DEL SISTEMA IMMUNITARIO
Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione terreni di coltura e piastre per batteri • Solidificazione terreni ….. Teoria “Antibiotici”
• Semina di batteri in piastra, preparazione e posa di dischi con differenti concentrazione di antibiotico per test di inibizione crescita batterica
• Preparazione piastre per “i batteri sulle mani” e per “batteri sulle monete”
• Crescita batterica ……… Teoria “Il sistema immunitario”.
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
METODI COLORIMETRICI IN BIOCHIMICA
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… LE REAZIONI COLORIMETRICHE PER RICERCARE COMPOSTI ALL’INTERNO DEGLI ALIMENTI
Programma • Introduzione all’esperienza
• Utilizzo di reagenti che consentono, attraverso una reazione colorimetrica, la determinazione componenti specifici in: • latte • succo di frutta • albume • glucosio • mela • amilasi (enzima)
• Reazione colorimetrica Teoria “Spettroscopia e dosaggi proteici”
• Allestimento curva standard con metodo Bradford, dosaggio proteico campioni ignoti (latte, albume)
• Lettura delle assorbanze degli standard e dei campioni, disegno retta di
taratura, determinazione concentrazione ignoti dei campioni per interpolazione sulla retta
• Verifica risultati dei gruppi Teoria “Proteine” • Test di verifica dell’apprendimento e discussione
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
LE ALLERGIE ALIMENTARI
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… IDENTIFICAZIONE ALLERGENI ALIMENTARI TRAMITE TEST “ELISA”
Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione tampone di lavaggio e lavaggio piastre • Preparazione soluzione saturazione e aggiunta nei pozzetti • Incubazione Teoria “Allergie alimentari” • Lavaggi, preparazione ed aggiunta anticorpo primario • Incubazione Teoria “La diagnosi delle allergie alimentari“ • Lavaggi e aggiunta anticorpo secondario • Incubazione Test di verifica dell’apprendimento • Sviluppo e discussione dei risultati
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
IL CICLO VITALE DELLA CELLULA
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… LA MITOSI E I TESSUTI VEGETALI Programma • Introduzione all’esperienza
• Pulizia vetrini ……… Teoria “ La cellula” • Preparazione vetrini con gli apici radicali di cipolla • Incubazione ………… Teoria “ La mitosi” • Preparazione vetrini tessuto vegetale (catafilli cipolla) • Visualizzazione di tutti i vetrini al microscopio • Gioco finale a gruppi, sul riconoscimento delle fasi della mitosi per la
verifica dell’apprendimento.
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
IL DNA NEL PIATTO
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… IMPARIAMO A CONOSCERE E RICONOSCERE IL DNA! Programma • Introduzione all’esperienza
• Omogeneizzazione campione e lisi cellulare • Incubazione ………….. Teoria “Struttura ed estrazione del DNA” • Filtrazione, estrazione e visualizzazione del DNA. Gioco finale con
domande di verifica dell’apprendimento
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
LA FERMENTAZIONE ALCOLICA
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… COME SI PUÒ EVIDENZIARE UN PROCESSO FERMENTATIVO
Programma • Introduzione all’esperienza • Allestimento provette per 1° metodo di determinazione della produzione
della CO2 • Allestimento provette e uso palloncini per 2° metodo determinazione
della CO2 • Incubazione …….. Teoria “La fermentazione alcolica” • Visualizzazione al microscopio di lieviti in gemmazione. Gioco finale
con domande di verifica dell’apprendimento
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
COL CAVOLO CHE STUDIO IL pH
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… COME “FARSI IN CASA” DEI REAGENTI INDICATORI DI PH PER SAGGIARE L’ACIDITÀ E LA BASICITÀ DI CIÒ CHE CI CIRCONDA
Programma • Introduzione all’esperienza • Preparazione dei campioni da cui estrarre l’indicatore • Incubazione ………. Teoria “Il pH” • Allestimento esperimento per determinazione del pH di diverse sostanze
di uso comune (es. aceto, bicarbonato, succhi di frutta …) con indicatori estratti e cartine tornasole
• Test di verifica dell’apprendimento e discussione risultati
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
AMPLIFICAZIONE GENICA E OGM Docenti
Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
Università degli studi di Genova
In breve… COME SI ANALIZZANO CAMPIONI ALIMENTARI PER LA RICERCA DI ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI (OGM)
Programma GIORNO 1 • Introduzione all’esperienza • Preparazione reagenti per lisi campioni con 2 diverse metodiche • Incubazione …………. Teoria “Estrazione del DNA” • Termine estrazione metodo 1 • Termine estrazione metodo 2 • Lettura assorbanza campioni allo spettrofotometro • Valutazione campioni … Teoria “OGM” • Preparazione campioni per PCR e discussione GIORNO 2 • Allestimento reazione PCR campioni e controlli • Reazione di amplificazione ………….. Teoria “La PCR • Preparazione gel di agaroso • Solidificazione gel ………………….. Teoria “Elettroforesi • Caricamento campioni sul gel e corsa elettroforetica • Risultati attesi, Test di verifica dell’apprendimento e discussione
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• •
ANIMALI TRANSGENICI E MUTANTI NELLO STUDIO DELLE MALATTIE NEOPLASTICHE E GENETICHE
Docenti Michele Cilli, Marina Sanguineti, Fedetrica Piccardi
Animal Facility - IST Genova Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano
Embriogenesi e Tumorigenesi su modelli animali - IST Genova
Programma GIORNO 1 • Introduzione sui modelli animali (spontanei e indotti geneticamente); A
cosa servono? Come si ottengono? • La microiniezione - Tecniche di allevamento GIORNO 2 • Come si studiano? Come si tutela il benessere animale. Quali sono le
applicazioni in medicina? • Tecniche di studio del fenotipo - Terapie sperimentali
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
ESERCITAZIONI PRATICHE CON IL MICROSCOPIO
Docente Fiorella D'Anna
Biologa Esperta in Istologia
In breve… IL MODULO COMPRENDE UNA PARTE TEORICA CHE ILLUSTRA LE CONOSCENZE DI BASE DELLA CELLULA ANIMALE E DELLA CELLULA VEGETALE E, SUCCESSIVAMENTE, UNA PARTE PRATICA DI COSTRUZIONE DI MODELLI DI CELLULA CON MATERIALI POVERI (ES. FORMATI DI PASTA SECCA). A RICHIESTA È ANCHE POSSIBILE CHIEDERE DI EFFETTUARE IL CELLULAGE, PERCORSO DIDATTICO TRA LA TEORIA E LA PRATICA, PER UN PRIMO APPROCCIO ALLA CONOSCENZA DELLA CELLULA
Programma • Introduzione all’esperienza • Descrizione delle caratteristiche morfologiche di cellule e tessuti
animali e vegetali. Allestimento di preparati biologici e osservazione contestuale degli stessi al microscopio ottico
• Cenni sulle tecniche di preparazione dei preparati istologici permanenti. Osservazione e descrizione di alcune sezioni di tessuti
• Osservazione approfondita con lo stereomicroscopio di vegetali, insetti e rocce
• Spazio dedicato alle domande e alla discussione di argomenti sollecitati dagli studenti
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
• • •
INDIVIDUAZIONE DEL VIRUS NEL PELARGONIUM Docente
Mariangela Miele Facoltà di Farmacia, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Università degli studi di Genova
In breve… LE INFEZIONI VIRALI DELLA PIANTA NON SONO DANNOSE PER GLI ESSERI UMANI, PER QUESTO MOTIVO I VIRUS DELLA PIANTA SONO ADATTI PER FINI DIDATTICI. IL PROCESSO SI BASA SULLA FORMAZIONE DEL COMPLESSO SPECIFICO ANTIGENE-ANTICORPO. L’INFEZIONE DEI GERANI CAUSATA DAL VIRUS PFBV (PELARGONIUM FLOWERBREAK VIRUS) PUÒ DARE ORIGINE AD UNA INDESIDERATA COLORAZIONE DELLE FOGLIE. LE INFEZIONI VIRALI POSSONO ESSERE RICONOSCIUTE CON UN TEST ELISA (IL TEST ELISA È UTILIZZATO ANCHE PER INDIVIDUARE INFEZIONI VIRALI NEGLI ESSERI UMANI PER ES. ENCEFALITE O HIV). PER RENDERE VISIBILE IL COMPLESSO E QUINDI PER CONSENTIRE LA DIAGNOSI, GLI ANTICORPI DEVONO ESSERE MARCATI, CIÒ SI OTTIENE MEDIANTE IL LEGAME DI UN ANTICORPO AD UN ENZIMA. L’ENZIMA A SUA VOLTA REAGISCE CON UN SUBSTRATO CHE SI TRASFORMA IN UNA SOSTANZA COLORATA. LA COMPARSA DEL COLORE INDICA CHE IL TEST È POSITIVO, OVVERO INDICA LA PRESENZA DELL’ANTIGENE IN QUESTIONE, AD ESEMPIO, IL VIRUS.
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
•
BENZENE IN RETE
Docenti
Federico Valerio, Mauro Pala Chimica Ambientale Dipartimento di Epidemiologia, Prevenzione e Funzioni Speciali
IST Genova
In breve… L’INQUINAMENTO DA BENZENE NELL’ARIA DELLE NOSTRE CITTÀ È DI GRANDE ATTUALITÀ, PER LA RILEVANZA SANITARIA DERIVANTE DALL’ESPOSIZIONE AD UN COMPOSTO CANCEROGENO E PER IL LIMITATO SUCCESSO DELLE NORMATIVE ENTRATE IN VIGORE PER LIMITARE L’ESPOSIZIONE DELLA POPOLAZIONE A QUESTO COMPOSTO. UN PARTICOLARE PROBLEMA ANCORA APERTO È L’ACCURATA CONOSCENZA DELLA DISTRIBUZIONE DEL BENZENE IN UN’AREA URBANA, SIA ALL’INTERNO CHE ALL’ESTERNO DELLE ABITAZIONI. QUESTA INFORMAZIONE PUÒ ESSERE ACQUISITA IN MODO RAPIDO E CAPILLARE, CON LA COLLABORAZIONE PARTECIPATA DI STUDENTI (SCUOLE MEDIE INFERIORI E SUPERIORI) CHE, NELL’AMBITO DI UN PROGETTO DIDATTICO SU CAUSE ED EFFETTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO, POTRANNO TRASFORMARE LE PROPRIE ABITAZIONI IN PUNTI DI MONITORAGGIO SPARSE SUL TERRITORIO. CIÒ È RESO POSSIBILE DALL’USO DI SEMPLICI CAMPIONATORI PORTATILI A DIFFUSIONE, CHE, AFFIDATI AGLI STUDENTI, SARANNO DA LORO COLLOCATI ALL’INTERNO E ALL’ESTERNO DELLE PROPRIE ABITAZIONI
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
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UN MONDO DI CLONI: LA PECORA DOLLY E GLI ALTRI
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… COSA SIGNIFICA CLONARE IN BIOLOGIA MOLECOLARE? VERRA’ AFFRONTATO UN TEMA DI GRANDE ATTUALITA: LA PRODUZIONE DEL DNA RICOMBINANTE. SARANNO PRESI IN ESAME I VETTORI DI CLONAGGIO E LA PRODUZIONE DI LIBRERIE DI ESPRESSIONE. OGNI GRUPPO DI LAVORO AMPLIFICHERA’ IL GENE DI INTERESSE CHE VERRA’ INSERITO IN UN VETTORE DI CLONAGGIO E FATTO ESPRIMERE IN OPPORTUNI OSPITI. IL GENE ACQUISITO CONFERIRA’ ALLA COLONIA BATTERICA UN NUOVO CARATTERE BEN VISIBILE
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
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ESTRAZIONE DELLA CLOROFILLA E CROMATOGRAFIA
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… LA CLOROFILLA ESTRATTA DALLE PIANTE PUÒ ESSERE UTILIZZATA PER ESPERIMENTI DI CROMATOGRAFIA, DOVE SI CERCHERÀ DI SEPARARE I DIVERSI PIGMENTI E DI METTERE IN EVIDENZA LA LORO FLUORESCENZA VERRANNO UTILIZZATI COMUNI SOLVENTI PER L’ESTRAZIONE DEI PIGMENTI CHE SI SEPARERANNO SU CARTA CROMATOGRAFICA E SARANNO VISIBILI AGLI UV
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
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I COLORI DEI METALLI
Docenti Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino
Laboratorio di Sicurezza Alimentare Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli studi di Genova
In breve… È UNA SEMPLICE ANALISI CHE CONSENTE DI VERIFICARE LA PRESENZA METALLI: METALLI ALCALINI, ALCALINO TERROSI E DI ALCUNI METALLI DI TRANSIZIONE. SI BASA SULL’EMISSIONE DI LUCE DI DETERMINATE FREQUENZE DA PARTE DEGLI ATOMI DI UN CAMPIONE E ECCITATI PER VIA TERMICA. I DIVERSI CAMPIONI CONFERIRANNO ALLA FIAMMA UN COLORE TIPICO, DAL QUALE DEDURRE IL METALLO PRESENTE.
EPG 01/a.s.09/10
Destinato a: Scuole Medie Sup. Scuole Medie Inf. Scuole Elem.
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Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro
Struttura Formazione e Aggiornamento – ECM Dirigente Responsabile: Dr.ssa Elisabetta Rovini
Dirigente Referente Scuole: Dott.ssa Alessandra Corda Largo R. Benzi 10 – 16132 Genova
tel.:010 5737340 Fax 010 5737537 e-mail: [email protected]
www.istscuola.it