Master in Quantitativer Biologie

Der Masterstudiengang in Quantitativer Biologie (QB) bereitet Absolventen biologischer und biotechnologischer Disziplinen darauf vor, an der Schnittstelle zwischen Biologie und Physik zu arbeiten. Der quantitative Ansatz erfordert ein physikalisches Verständnis biologischer Phänomene und die Entwicklung mathematischer und computergestützter Werkzeuge zur Analyse, zum Verständnis und zur Neugestaltung biologischer Systeme. Das Ziel ist es, eine neue Generation von Experten mit integrierten Fähigkeiten in Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Informatik auszubilden, die in der Lage sind, präzise experimentelle Messungen durchzuführen und prädiktive theoretische Modelle anzuwenden, um die biologische Komplexität zu erklären. Die quantitative Biologie nutzt aufkommende technologische und rechnerische Fähigkeiten, um biologische Prozesse für biotechnologische Anwendungen wie Protein- und Stoffwechselengineering, Arzneimittelentdeckung und synthetische Biologie zu modellieren.

Daher wird ein Weg vorgeschlagen, der Ausbildungsaktivitäten umfasst, die darauf abzielen, vertiefte Kenntnisse zu erwerben über: (a) biochemische und biophysikalische Aspekte zellulärer Prozesse und molekularer Interaktionen; (b) experimentelle Methoden zur Untersuchung und Messung dieser Prozesse; (c) analytische Techniken und Protokolle, die in der strukturellen Biologie sowie in der molekularen und zellulären Biophysik verwendet werden; (d) technische Grundlagen des Modellierens in der Systembiologie zur Untersuchung von Interaktionen in komplexen biologischen Systemen; (e) lineare Algebra, Matrizenrechnung und deren Anwendung zur Beschreibung dynamischer biologischer Phänomene sowie zum Verständnis der Grundlagen der künstlichen Intelligenz (maschinelles Lernen); (f) Programmiersprache Python und deren Verwendung zur statistischen Datenanalyse; (g) Elemente der formalen Logik.

Charakteristische und verwandte Pflichtveranstaltungen (72 CFU, davon 6 CFU mit Wahlpflicht) umfassen Lehrveranstaltungen zu quantitativen Aspekten der wichtigsten molekularen und zellulären biologischen Disziplinen, Lehrveranstaltungen zur Chemie, die Spektroskopie und deren Anwendungen in der Biologie betreffen; Aspekte der statistischen Analyse von Daten und Fehlern, Messungen nanoskaliger Interaktionen zwischen Biomolekülen, Programmierkenntnisse in Python und Aspekte des maschinellen Lernens, lineare und Matrizenalgebra sowie die Beschreibung dynamischer Systeme unter Verwendung von Differentialgleichungen. Darüber hinaus werden 12 CFU von den Studierenden frei aus allen von der Universität Mailand angebotenen Lehrveranstaltungen gewählt, sofern sie mit dem Ausbildungsprojekt übereinstimmen, und 3 CFU für andere Aktivitäten (Italienischkenntnisse für ausländische Studierende oder Seminare und Orientierung in die Arbeitswelt). Schließlich umfasst der Kurs als qualifizierenden Moment der Ausbildung und des Erwerbs von Fähigkeiten eine experimentelle Thesis mit einer Dauer von mindestens 33 CFU. Das Thesispraktikum muss in Forschungslaboren der Universität Mailand oder in anderen öffentlichen oder privaten Institutionen, national oder international, nach Genehmigung durchgeführt werden und sieht die Erstellung einer schriftlichen Thesis vor, in der die originalen Ergebnisse der Forschung dokumentiert sind.

Der Masterabschluss in Quantitativer Biologie bietet Beschäftigungsmöglichkeiten in Forschungsinstituten und der Industrie in den Bereichen Bio-Nano-Technologien, biopharmazeutische Forschung und in der Entwicklung von Hochtechnologieforschungsinstrumenten.

- Die Hauptaufgaben eines Absolventen in QB können von der Analyse und Optimierung von präklinischen/klinischen Studien und der Vorhersage von Ergebnissen mittels Modellierung und Simulation, der Integration und Interpretation von Daten aus vielen Quellen zur Unterstützung von Projektentscheidungen, der Anwendung von molekularer Modellierung und computergestützten Arzneimittelentwurfstechniken, der grundlegenden Nutzung und Wartung von Laborinstrumenten, bis hin zur Literaturrecherche reichen.

- Fähigkeiten: Autonomie, Präzision, Fähigkeit zur Synthese, Problemlösung durch Modellierung und Simulation, Zielorientierung und hervorragende Eignung zur Teamarbeit, gutes/exzellentes Niveau in schriftlichem und gesprochenem Englisch, gute direkte Eingriffskapazität auf die Instrumentierung sowohl in der Hardware als auch in der Software des Instruments.

- Der Absolvent in QB kann als Junior Research Scientist, Product Scientist, Bio-Nanotechnologist, Junior Research Project Manager, Scientific Application Specialist, Scientific Equipment Services Specialist eingestellt werden.

Die Universität Mailand ist eine öffentliche Lehr- und Forschungseinrichtung, die - mit 8 Fakultäten und 2 Schulen sowie einem Lehrpersonal von mehr als 2000 Professoren - sich durch ihre breite Vielfalt an Disziplinen auszeichnet. Als führendes Institut in Italien und Europa für wissenschaftliche Produktivität ist die Universität Mailand die größte Universität der Region mit etwa 64.000 Studierenden; sie ist auch eine wichtige Ressource für den sozioökonomischen Kontext, zu dem sie gehört. Mailand ist in der Tat die Hauptstadt der Lombardei, einer der dynamischsten und internationalsten Regionen der Europäischen Union, einem Führer in der nationalen Wirtschaft, der an der italienischen Spitze der Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen sowie des Engagements für technologische Innovation steht.

Die Universität Mailand verfügt auch über ein bemerkenswertes künstlerisches und kulturelles Erbe, das wichtige historische Gebäude, geerbte und erworbene Sammlungen, Archive, botanische Gärten und das alte Brera-Observatorium umfasst, das von Maria Theresia von Österreich in Auftrag gegeben wurde. Die Abteilungen der Universität befinden sich in wichtigen historischen Gebäuden im Zentrum von Mailand und in modernen Gebäuden in dem als Città Studi (Stadt der Studien) bekannten Gebiet. Zu den Palästen, die die Einrichtungen der Universität beherbergen, gehören das alte Ca' Granda (das große Haus) – ein monumentaler Komplex aus dem 15. Jahrhundert im Herzen des historischen Stadtzentrums - der Palazzo Greppi aus dem 18. Jahrhundert, entworfen von Giuseppe Piermarini – der das Scala-Theater in Mailand baute – und das Sant’Alessandro-Kolleg aus dem 17. Jahrhundert, das von der Familie Arcimboldi in Auftrag gegeben wurde. Die Buchsammlung, die eine der reichsten in der Region ist, wird in 47 Bibliotheken aufbewahrt, während das APICE-Zentrum seltene und wertvolle Buchbestände und Archive sammelt. Die Universität hat auch einen Chor und ihr eigenes Orchester, das aktiv zum kulturellen Leben der Stadt beiträgt und zunehmend internationale Anerkennung erhält.