Scienze e Tecnologia della Salute
Descrizione
Mantenere la salute nella vecchiaia e preservare una buona qualità della vita è una delle principali sfide per la nostra società e i nostri sistemi sanitari. Dall’alimentazione e il microbioma intestinale alla salute fisica e mentale, dalle scienze del movimento e la robotica alla riabilitazione, dai progressi in chimica, biochimica, biologia molecolare e cellulare alla medicina preventiva e rigenerativa, il Dipartimento di Scienze e Tecnologie della Salute riunisce una combinazione unica al mondo di competenze e conoscenze. La ricerca all’intersezione tra ingegneria, neuroscienze, movimento umano, nutrizione e scienze alimentari, così come biologia, medicina e scienze sociali, è di crescente importanza sia per la società che per l’economia.
Dettagli del Programma
Struttura del Corso
1st Semester
252-0852-00L - Grundlagen der Informatik
Introduzione alla programmazione con Python, simulazione e modellazione, calcolo con matrici, gestione dei dati con liste, tabelle e basi di dati relazionali.
Suggerimenti:
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376-0003-00L - Einführung Gesundheitswissenschaften und Technologie I
Panoramica sui diversi aspetti della salute e della malattia (modelli di salute, diagnosi e terapia delle malattie, prevenzione, epidemiologia); introduzione agli aspetti tecnologici (meccanica, tecnologia di misura, sistemi di controllo); basi del lavoro scientifico (etica, ricerca bibliografica, progettazione dello studio, raccolta dati, analisi dei dati e rappresentazione dei dati).
Suggerimenti:
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401-0291-00L - Mathematik I
Introduzione all’analisi in una e più variabili e all’algebra lineare, con particolare enfasi sulle applicazioni nelle scienze naturali.
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529-1001-03L - Allgemeine Chemie
Spiegazione dei principi e concetti fondamentali della chimica generale e inorganica.
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529-1011-00L - Organische Chemie I
Comprensione dei concetti e delle definizioni della chimica strutturale organica. Conoscenza dei gruppi funzionali e delle classi di composti rilevanti per le scienze biologiche. Comprensione della relazione tra struttura e reattività.
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551-0033-00L - Molekulare Genetik und Zellbiologie
Introduzione ai principi fondamentali dell’evoluzione, alle basi della biologia molecolare e cellulare, e della genetica.
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2nd Semester
376-0001-00L - Biomechanik I
Introduzione alla meccanica tecnica, con applicazioni in biologia e medicina: cinematica e statica di corpi e sistemi rigidi. Introduzione di base alla deformazione e al cedimento dei materiali sotto carico.
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376-0004-00L - Einführung Gesundheitswiss. und Techn. II
Introduzione alle aree principali delle scienze mediche.
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376-0004-01L - Praktikum Gesundheitswiss. u. Technologie
Svolgimento di esperimenti scientifici pratici nell’ambito delle scienze della salute, con introduzione e utilizzo della strumentazione di misura.
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376-0010-00L - Praktikum Chemie
Apprendimento delle tecniche di base del lavoro in laboratorio.
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401-0292-00L - Mathematik II
Matematica I/II è un’introduzione al calcolo mono- e multidimensionale e all’algebra lineare, con particolare attenzione alle applicazioni nelle scienze naturali.
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401-0643-00L - Statistik I
Comprensione di base delle leggi del caso e del ragionamento in termini di probabilità. Conoscenza dei metodi per la rappresentazione dei dati e per la loro interpretazione quantitativa, tenendo conto dell’incertezza statistica.
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529-1012-00L - Organische Chemie II
Acquisire conoscenze fondamentali sulla chimica delle sostanze organiche, sulla struttura e sulla teoria delle reazioni. Particolare attenzione è dedicata alla comprensione dei meccanismi di reazione e alla relazione tra struttura e reattività. In questo modo si sviluppa progressivamente un repertorio elementare di sintesi per piccole molecole organiche. I concetti trattati nella lezione vengono applicati e approfonditi attraverso esempi concreti negli esercizi.
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551-1110-00L - Infektion
Riconoscere i principi strutturali, i meccanismi di infezione e l’eliminazione dei principali agenti patogeni; comprensione dello sviluppo delle resistenze.
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551-1304-00L - Biochemie
Proprietà e funzione delle biomolecole; funzione degli enzimi; regolazione del metabolismo.
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3rd Semester
376-0002-01L - Produktentwicklung in der Medizintechnik
Il corso offre una panoramica su diversi aspetti dello sviluppo di prodotti di tecnologia medica, come l'analisi dei requisiti, la ricerca e sviluppo, la validazione, l'autorizzazione e la valutazione clinica.
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376-0151-00L - Humanphysiologie I
Questo corso fornisce le basi della fisiologia e dell'anatomia del corpo umano. Obiettivo di apprendimento: L'obiettivo principale del corso è la comprensione dei meccanismi fisiologici del corpo umano. Il focus è posto sull'organismo sano, con integrazione di esempi di disfunzioni clinicamente rilevanti o malattie. In un'ottica integrativa, la funzione viene analizzata partendo dai meccanismi molecolari fino all'interazione complessa degli organi nell'organismo nel suo insieme. L'anatomia viene discussa in dettaglio laddove è necessaria o utile per comprendere la funzione. Il corso si svolge durante il semestre autunnale (Parte I) e il semestre primaverile (Parte II). Nella Parte I vengono trasmessi i concetti chiave della fisiologia, ovvero i meccanismi fondamentali necessari per comprendere tutti i processi fisiologici. Gli studenti acquisiscono così la capacità di applicare questi principi generali alle funzioni di tutti i sistemi organici e alla loro interazione. Nella Parte I vengono inoltre introdotti gli aspetti generali del sistema nervoso e del sistema endocrino, poiché tutte le funzioni degli organi sono sotto controllo nervoso ed endocrino.
Suggerimenti:
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401-0293-00L - Mathematik III
Approfondimento dell'analisi multidimensionale con particolare attenzione all'applicazione delle equazioni differenziali parziali, approfondimento dell'algebra lineare e introduzione all'analisi dei sistemi e alla modellizzazione. Obiettivo di apprendimento: Gli studenti: - comprendono la matematica come linguaggio per la modellizzazione e come strumento per la risoluzione di problemi applicati nelle scienze naturali; - sono in grado di analizzare modelli complessi, descrivere qualitativamente le soluzioni o, se possibile, calcolarle esplicitamente: in modo discreto o continuo nel tempo, nel piano e nello spazio; - sono in grado di interpretare ed elaborare esempi e situazioni aritmetiche e geometriche concrete provenienti da applicazioni utilizzando i metodi della matematica superiore.
Suggerimenti:
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401-0643-13L - Statistik II
Approfondimento dei metodi statistici. Dopo le basi dettagliate fornite in Statistica I, il focus ora si sposta sull'ampiezza concettuale e sulla capacità concreta di risolvere problemi utilizzando il software statistico R. Obiettivo di apprendimento: Al termine di questo corso, sarete in grado di importare dati in R, elaborarli in diversi modi ed esportare grafici per report o presentazioni. Comprenderete i concetti di metodi quali la regressione lineare (con fattori, interazioni, selezione del modello), l'ANOVA (a 1 e 2 vie), il test chi-quadrato, il test di Fisher, i modelli lineari generalizzati (GLMs), i modelli misti, il clustering e l'analisi delle componenti principali (PCA), e sarete in grado di applicarli nella pratica utilizzando R. Inoltre, conoscerete i principi fondamentali di un buon disegno sperimentale e sarete capaci di valutare criticamente studi esistenti.
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402-0083-00L - Physik I
La lezione offre un'introduzione alla fisica classica, con particolare attenzione alle applicazioni in ambito medico. Obiettivo di apprendimento: Comprendere i concetti fondamentali della fisica classica e applicarli (sulla base delle conoscenze matematiche pregresse) a semplici problemi, inclusi alcuni esempi di applicazioni in medicina. Sviluppare una comprensione delle grandezze rilevanti e degli ordini di grandezza.
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4th Semester
376-0009-00L - Molekular- und Zellbiologie in Gesundheit und Krankheit
Il corso si concentra sui meccanismi biochimici, molecolari e cellulari dello sviluppo delle malattie. Vengono trattati diversi ambiti che si basano sui corsi di Genetica molecolare, Biologia cellulare e Biochimica, al fine di sviluppare una comprensione concettuale di questi processi. Obiettivo di apprendimento: Comprendere i concetti molecolari e cellulari alla base dello sviluppo delle malattie attraverso esempi di diverse patologie e adattamenti fisiologici. Comprendere le modifiche molecolari e cellulari responsabili di una selezione di malattie o adattamenti fisiologici. Sviluppare una presentazione in cui vengano spiegati i cambiamenti molecolari e cellulari responsabili di una specifica malattia o adattamento fisiologico.
Suggerimenti:
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376-0152-00L - Humanphysiologie II
Questo corso fornisce le basi della fisiologia e dell'anatomia del corpo umano. Obiettivo di apprendimento: Il corso si concentra sulla comprensione dei meccanismi fisiologici del corpo umano. L'attenzione è rivolta principalmente all'organismo sano, arricchito da esempi di disfunzioni e malattie clinicamente rilevanti. In un'ottica integrativa, l'analisi della funzione si estende dai meccanismi molecolari all'interazione complessa tra gli organi nell'intero organismo. L'anatomia viene trattata in modo mirato, laddove risulti necessaria o utile per comprendere le funzioni fisiologiche.
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376-0153-00L - Histologie
Tirocinio online basato sulle lezioni di Anatomia 1 e 2, utilizzando il microscopio virtuale Biolucida, con un'introduzione alla tecnica istologica. Nella prima parte vengono analizzati esempi di tessuto epiteliale, tessuto connettivo e di sostegno, tessuto muscolare e tessuto nervoso. La seconda parte è dedicata all'anatomia microscopica di organi selezionati. Obiettivo di apprendimento: Gli studenti acquisiscono, attraverso il lavoro con il microscopio virtuale, una comprensione approfondita dei contenuti delle lezioni, in particolare dell'anatomia microscopica. Sono in grado di valutare campioni istologici, riconoscere strutture tipiche degli organi e artefatti, e attribuirli a un organo specifico.
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376-0206-00L - Biomechanik II
Introduzione alla dinamica, cinetica e cinematica di sistemi multicorpo rigidi ed elastici, con applicazioni nella tecnologia, nella biologia, nella medicina e in particolare nel movimento umano. Gli studenti sono in grado di: - analizzare e descrivere sistemi dinamici; - spiegare i principi meccanici di base e applicarli in tecnologia, biologia e medicina.
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376-1611-00L - Biomedizinische Grenzflächen
Questa lezione introduce al design dei materiali per applicazioni in ambito biomedico. L'attenzione è rivolta al controllo delle interazioni tra biomolecole, batteri o cellule e materiali sintetici. La conoscenza dei concetti fondamentali permette di definire i requisiti delle superfici dei materiali e di utilizzare principi molecolari per realizzarli.
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402-0084-00L - Physik II
Questa lezione offre un'introduzione alla fisica classica con particolare attenzione alle applicazioni in ambito medico. Vengono trasmessi concetti chiave di fluidodinamica, termodinamica, elettromagnetismo e ottica. Particolare importanza è data all'illustrazione dei principali fenomeni tramite esperimenti e allo sviluppo delle capacità di risoluzione quantitativa dei problemi. Obiettivo di apprendimento: L'obiettivo del corso è fornire agli studenti la capacità di spiegare e applicare i principi e i metodi fondamentali della fisica a problemi della scienza moderna, della medicina e dell'ingegneria. Una parte essenziale è imparare a scomporre problemi complessi e applicare leggi fondamentali e semplificazioni per risolverli. Particolare attenzione è dedicata allo sviluppo della comprensione delle grandezze fisiche rilevanti e dei relativi ordini di grandezza. Un obiettivo secondario è offrire una panoramica dei principali argomenti della fisica e delle loro applicazioni.
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