Biologie

Workshops im Scienteens Lab

Auf dem Campus Belval bietet das Scienteens Lab sieben Kurse in Biologie an.

Informationen für das Schuljahr 2020-21:
Aufgrund der aktuelles Situation (COVID-19), müssen die Schüler nun ihren eigenen Laborkittel mitbringen.

1.Die DNA auf der Sonnenbank

Der Biologie-Workshop beschäftigt sich mit dem Effekt von UV Licht auf das Bakterium Escherichia coli. Der Kurs beginnt mit einem kurzen theoretischen Teil, um den wissenschaftlichen Rahmen festzulegen. Anschließend betreten die Schülerinnen und Schüler das Labor, wo sie selbst praktische Experimente durchführen können. Zum Abschluss des Tages werden die erzielten Ergebnisse kritisch diskutiert und ausgewertet.

Ausgestattet mit Laborkitteln und Handschuhen bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Techniken der wissenschaftlichen Forschung auszuprobieren:

  • DNA-Isolation
  • Polymerase-Kettenreaktion
  • Gelelektrophorese

2. Das Enzym Dld3 bekennt Farbe

In diesem Kurs werden die Schülerinnen und Schüler die Welt der Proteine und insbesondere der Enzyme entdecken. Sie werden proteinspezifische Laborgeräte und -techniken kennenlernen und in begleitenden theoretischen Erklärungen mit dem wissenschaftlichen Kontext vertraut gemacht, der eng mit der laufenden Forschung verbunden ist. Außerdem werden die angewandten Labormethoden, welche die Schülerinnen und Schüler verwenden, näher erklärt.

Ausgerüstet mit Laborkitteln, Handschuhen und Schutzbrillen haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Forschungstechniken zu erlernen:

  • Proteinextraktion aus Escherichia coli und Saccharomyces cerevisiae Zellen
  • Proteinaufreinigung über spezifische Säulen
  • SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese
  • Substratspezifitätstest

3. Krebsforschung entdecken – Teil 1

Während dieses neuen eintägigen Workshops haben Schülerinnen und Schüler die einmalige Gelegenheit, mehr über den biomedizinischen Hintergrund von Krebs und über die Arbeit der Wissenschaftler zu erfahren, die sich mit dieser Gruppe von Krankheiten befassen. Der Workshop beginnt mit einem kurzen theoretischen Teil, um den wissenschaftlichen Rahmen festzulegen und die Studierenden in einen Dialog über das Thema einzubeziehen. Anschließend betreten die Schüler das Labor, wo sie selbst praktische Experimente durchführen können. Zum Abschluss des Tages werden die erzielten Ergebnisse kritisch diskutiert und ausgewertet.

Ausgestattet mit Laborkitteln, Handschuhen und Schutzbrillen bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Techniken der wissenschaftlichen Forschung auszuprobieren:

  • Manipulation und Beobachtung menschlicher Krebszellen unter einer Sterilwerkbank
  • Zählung und Lebensfähigkeitstest der kultivierten Zellen
  • RNA-Extraktion und Quantifizierung

Wenn Sie an diesem Kurs teilnehmen möchten, müssen Sie mindestens zwei Wochen im Voraus buchen, da die Kultivierung der Krebszellen etwas Zeit benötigt!

4. Krebsforschung entdecken – Teil 2

Der erste Schritt in der Krebsforschung besteht darin, den molekularen und genetischen Hintergrund eines bestimmten Krebses zu verstehen. Dies untersuchen die Schüler in unserem Kurs „Krebsforschung entdecken - Teil 1“. " Krebsforschung entdecken -Teil 2" ermöglicht es ihnen, weiter ins Detail zu gehen und ein besseres Verständnis für die translationale Forschung zu erlangen, die zur Heilung dieser Krankheit erforderlich ist.

Wie können wir einen bestimmten Krebs behandeln? Welche Medikamente könnten wirksam sein? Warum entwickeln einige Patienten Resistenzen gegen bestimmte Medikamente? Und wie können wir damit umgehen? Dies sind einige der Fragen, mit denen sich die Schüler während dieses Kurses befassen werden. Außerdem wechseln sich praktische Einheiten im Labor mit theoretischen Erklärungen zu Hautkrebs ab. Zusätzlich werden relevante Stoffwechselwege und Behandlungsansätze erläutert. Die Schüler erwerben vertiefte Kenntnisse zum Thema und lernen die Bedeutung der aktuellen Forschung kennen.

Ausgestattet mit Laborkitteln, Handschuhen und Schutzbrillen bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Techniken der wissenschaftlichen Forschung auszuprobieren:

  • RNA-Extraktion aus menschlichen Hautkrebszellen und RNA-Quantifizierung
  • Umwandlung der RNA in komplementäre DNA (cDNA)
  • Quantitative Echtzeit-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR)

Dieser Kurs kann als eintägige Veranstaltung, aber auch in Kombination mit dem Kurs „Krebsforschung entdecken – Teil 1“ als zweitägige Veranstaltung gebucht werden. Teil 1 ist keine Voraussetzung, um an Teil 2 teilzunehmen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Dr. Maren Krüger.

5. ELISA’s Suche nach dem Pepino-Mosaik-Virus

Wir können wir eine bessere landwirtschaftliche Produktion erreichen? Wie lassen sich Erträge erhöhen? In diesem neuen Workshop lernen die Schüler Techniken kennen, die zur Beantwortung diese Fragestellungen verwendet werden, beispielsweise das Impfen von Pflanzen oder die Erstellung genetisch veränderter Organismen (GVOs). Die Teilnehmer befassen sich mit diesem Thema am Beispiel der Tomate (Solanum lycopersicum) und dem Pepino-Mosaik-Virus, das Tomatenpflanzen befällt. Nach einer Einführung in die Kultivierung von Tomaten sowie in die Virologie begeben sich die Schüler ins Labor um in praktischen Experimenten herauszufinden, ob einzelne Pflanzen geimpft wurden oder nicht. Anschließend behandelt eine kurze Präsentation die Themen GVOs und Restriktionsenzyme - Proteine, die in der Gentechnik verwendet werden, um die DNA an bestimmten Stellen in Fragmente zu zerschneiden. Die Nachwuchswissenschaftler ermitteln dann mithilfe von Labortechniken die Identität der verschiedenen Restriktionsenzyme.

Ausgerüstet mit Laborkitteln, Handschuhen und Schutzbrillen haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Forschungstechniken zu erlernen:

  • Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
  • Agarose-basierte Gelelektrophorese
  • Restriktionsenzym-Assays

6. Manche mögen's heiß - Ein systembiologischer Ansatz

Die Systembiologie ist ein auf der Biologie basierendes interdisziplinäres Studiengebiet, das sich mit komplexen Wechselwirkungen innerhalb biologischer Systeme beschäftigt. Sie verbindet Biologie, Informatik und Systemwissenschaften. Die im Labor erzeugen biologischen Daten werden mit Hilfe von computergestützten Ansätzen analysiert, wobei das gesamte biologische System und nicht nur einzelne Parameter berücksichtigt werden. Die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten in biologischen Systemen werden analysiert, ebenso wie diese Wechselwirkungen die Funktion und das Verhalten des Systems bewirken, z. B. Enzym und Metaboliten in einem Stoffwechselweg.

In diesem Workshop wird die Aktivität eines Enzyms namens ß-Galactosidase (ß-Gal) analysiert. Das betreffende Enzym ist an der Aufspaltung von Laktose in Glukose und Galaktose beteiligt. Die Reaktionsgeschwindigkeit von Enzymen, die Substrate in einer bestimmten Weise verändern, wird durch Parameter wie die Temperatur und den pH-Wert eines Systems beeinflusst, die die enzymatische Reaktion beschleunigen oder verlangsamen. Nach einer theoretischen Einführung machen die Studenten erste Erfahrungen mit der Software CellDesignerTM und erarbeiten ein eigenes Rechenmodell des Laktose-Wegs. Sie lernen, welche biologischen Daten benötigt werden, um das Modell zu füttern. Diese Daten werden im Labor selbst generiert. Am Ende des Tages werden sie in der Lage sein, die folgenden Fragen zu beantworten: Hängt die Aktivität von ß-Gal von der Temperatur ab? Ist es möglich, die Aktivität von ß-Gal rechnerisch zu modellieren?

Ausgestattet mit Laptops und Laborkitteln haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, verschiedene Forschungsthemen zu entdecken:

  • Den Stoffwechselweg von Laktose in den Zellen
  • Laborversuche zur Bestimmung der Michaelis-Menten-Konstante und der Geschwindigkeitsrate der enzymkatalysierten Reaktion
  • Computergestützte Modellierung der temperaturabhängigen Aktivität des Enzyms ß-Galactosidase mit der Software CellDesignerTM

7. Die Parkinson-Krankheit verstehen - Tierforschung und Alternativen

Parkinson ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung und betrifft derzeit mehr als 1,2 Millionen Menschen in Europa, wobei es in Luxemburg fast 1200 bestätigte Parkinson-Fälle gibt. Dieser Workshop führt Schüler der Oberstufe in das Thema Morbus Parkinson ein und zeigt, wie die Tierforschung neue Erkenntnisse über die Krankheit liefern kann. Tierschutz und -regulierung sowie neue und innovative Ersatzmethoden werden ebenfalls thematisiert.

Ausgestattet mit Laborkitteln und Laptops haben die Schüler die Möglichkeit, durch praktische Aktivitäten verschiedene Forschungsthemen zu entdecken:

  • Neuronen und die Parkinson-Krankheit
  • Verhaltensstudien an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und Forschungsalternativen
  • Die 3R's der Tierforschung (Replacement, Reduction und Refinement) und wie das Wohlergehen von Versuchstieren überwacht wird

 

 

 

 

 

 

 

Praktische Informationen für alle Biologie-Workshops

  • Aufgrund der aktuelles Situation (COVID-19), müssen die Schüler nun ihren eigenen Laborkittel mitbringen.
  • Unterrichtsmaterial für die Vorbereitung der Klasse wird den Lehrern gerne zur Verfügung gestellt, es ist aber nicht notwendig, die Schüler explizit auf diese Kurse vorzubereiten.
  • Am Ende des Workshops erhält jeder Student ein Zertifikat, das seine Teilnahme bestätigt.
  • Teilnehmergebühr für Biologiekurse: 7€ pro Schüler.
  • Das Scienteens Lab wird nach dem Workshop eine Rechnung senden (keine Zahlung vor Ort).

Sprache

Abhängig von den Wünschen der Schüler wird der Biologiekurs entweder auf Deutsch, Französisch oder Englisch unterrichtet.

Zeitplan

Der Workshop dauert von 9:00 bis 15:30 Uhr, einschließlich einer einstündigen Mittagspause, in welcher die Schüler in einem der Restaurants auf dem Campus Belval oder in der Universitätskantine essen können. Der Zeitplan der Mittagspause ist einzuhalten, damit das Nachmittagsprogramm pünktlich beginnen kann.

Sicherheit im Scienteens Lab

Die Biologie Kurse finden in einem Labor Biosicherheitsstufe BSL-1 statt. Diese Stufe angemessen, um Experimente mit bekannten Organismen auszuführen, die für Menschen nicht krankheitserregend sind. Dennoch müssen einige Sicherheitsregeln beachtet werden:

  • Es müssen geschlossene Schuhe und lange Hosen getragen werden.
  • Langes Haar muss als Pferdeschwanz gebunden werden.
  • Im Labor, sowie auf den Fluren muss Schutzkleidung (Kittel, Handschuhe und Schutzbrillen) getragen werden.
  • Es ist verboten, im Labor zu essen und zu trinken.
  • Das Rauchen im Gebäude ist grundsätzlich verboten.
  • Schwangeren ist der Zutritt zum Labor nicht erlaubt.
  • Schüler, die unter dem Einfluss von Alkohol oder Drogen stehen, haben keinen Zutritt zum Labor.

Alle Schüler, die diese Sicherheitsmaßnahmen nicht respektieren, werden vom Kurs ausgeschlossen.

Sollten Sie Kenntnis über eventuelle Gesundheitsprobleme (z.Bsp. allergische Reaktionen) oder Behinderungen Ihrer Schüler haben, so informieren Sie uns bitte im Voraus, so dass wir entsprechende Vorkehrungen treffen können.

Ort

Die Biologie Kurse finden im House of Biomedecine (Biotech I) am Campus Belval statt.

Sollten Sie mit dem Auto oder Bus kommen, folgen Sie der Autobahn A4 bis zum Ende, und anschließend den Schildern „Belval“. Am Campus ist das Gebäude BTI leider nicht ausgeschildert, bitte benutzen Sie die untenstehende Karte, um den Weg zum Gebäude zu finden. Es ist verboten, am BT I zu parken. Zwar können Busse die Schüler an der nahegelegenen Straße aussteigen lassen, sie können anschließend jedoch nicht dort stehen bleiben.

Wenn Sie mit dem Zug anreisen, so steigen Sie am Bahnhof „Belval Université“ aus. Das Gebäude BT I ist dann fußläufig in ca. 5 Minuten erreichbar. Zudem besteht die Möglichkeit, diese Strecke mit einem Bus zurückzulegen.

 

 

Um einen Tageskurs zu buchen, registrieren Sie sich bitte über Appointy.
Eventuell ist mit Wartezeiten von 6 bis 12 Monaten zu rechnen.