chemia

Dzięki ciekawym eksperymentom chemicznym będzie można dowiedzieć się, jak w prosty sposób wykryć cukier w soku jabłkowym, czy też wyizolować zapachowe olejki eteryczne z przypraw kuchennych.

Pojęciem kultur komórkowych określa się proces hodowli komórek wyizolowanych z organizmów roślinnych i zwierzęcych w odpowiednio dobranym środowisku, umożliwiającym ich przeżycie oraz namnażanie się – czyli utrzymanie funkcji życiowych komórek poza organizmem, w sztucznym środowisku. Hodowle komórkowe stały się obecnie podstawowym narzędziem pracy w biotechnologii i inżynierii biomedycznej. Wykorzystuje się je do badania biologii komórek zwierzęcych przy użyciu wygodnego modelu wzrostu in vitro, ale także do testowania wpływu nowych związków syntetycznych i naturalnych na organizmy żywe. Dzięki temu możliwe jest zastąpienie doświadczeń na zwierzętach metodami in vitro. Obecnie prowadzone są badania nad specjalnymi rusztowaniami (tzw. scaffoldami) do hodowli komórkowych, które mogą wspólnie tworzyć sztuczne narządy.

Słuchacze wykładu poznają podstawy biologii komórki, a także zapoznają się z krótkim rysem historycznym hodowli komórkowych. Dowiedzą się jakie wyróżniamy rodzaje hodowli komórkowych, jak wygląda tzw. clean-room, laboratorium do pracy z komórkami, a przede wszystkim co można osiągnąć stosując hodowle komórkowe w laboratorium.

Lekcja oparta na pokazie doświadczeń które zajmują ok 80% czasu. Większość eksperymentów wykonywana jest przez uczniów pod nadzorem prowadzącego. Ciekły azot, suchy lód, proces sublimacji i skraplania [skraplanie tlenu], wprowadzenie takich pojęć jak gaz doskonały, gazy rzeczywiste, prawa gazowe. Staramy się pokazać jakie znaczenie w naukach ścisłych ma eksperyment. 

Podczas pokazu zaprezentowane zostaną proste doświadczenia chemiczne, które będą skupiały się na efektownych barwnych reakcjach. W pokazie wykorzystana zostanie także instalacja - boks rękawicowy, czyli stanowisko, w którym pracuje się z izotopami promieniotwórczymi. Prowadzący opowiedzą o pracach w nim prowadzonych. Dzieci będą mogły samodzielnie wypróbować instalację. Wewnątrz boksu znajdować się będą różne elementy: klocki, naczynia z wodą, małe przedmioty, a dzieci będą miały za zadania wykonać z nimi nieskomplikowane czynności. Dodatkowo prowadzący opiszą działanie i zastosowanie bramki dozymetrycznej, natomiast chętne osoby będą mogły skontrolować i wykryć powierzchniowe skażenie dłoni i obuwia radionuklidami.

Podczas pokazu zaprezentowane zostaną proste doświadczenia chemiczne, które będą skupiały się na efektownych barwnych reakcjach. W pokazie wykorzystana zostanie także instalacja - boks rękawicowy, czyli stanowisko, w którym pracuje się z izotopami promieniotwórczymi. Prowadzący opowiedzą o pracach w nim prowadzonych. Dzieci będą mogły samodzielnie wypróbować instalację. Wewnątrz boksu znajdować się będą różne elementy: klocki, naczynia z wodą, małe przedmioty, a dzieci będą miały za zadania wykonać z nimi nieskomplikowane czynności. Dodatkowo prowadzący opiszą działanie i zastosowanie bramki dozymetrycznej, natomiast chętne osoby będą mogły skontrolować i wykryć powierzchniowe skażenie dłoni i obuwia radionuklidami.

W trakcie wykładu zostaną omówione podstawy działania układów elektrochemicznych umożliwiających redukcję dwutlenku węgla do prostych związków organicznych, w tym paliw. Procesy takie w pewnym stopniu przypominają naturalnie zachodzącą fotosyntezę, ale z wykorzystaniem innych materiałów. Zostaną zaprezentowane współczesne koncepcje badawcze w tej dziedzinie oraz możliwe osiągnięcia praktyczne, istotne też z punktu widzenia ekologii.

Techniki medycyny nuklearnej wykorzystują promieniowanie pochodzące od wprowadzonych do organizmu związków biologicznie czynnych, popularnie zwanych radiofarmaceutykami, które są znakowane izotopami promieniotwórczymi. Jedną z najbardziej zaawansowanych i dynamicznie rozwijających się technologii medycyny nuklearnej jest pozytonowa tomografia emisyjna (PET), która pozwala na diagnozowanie wielu poważnych schorzeń. W ramach lekcji zostaną przedstawione zagadnienia historii i ewolucji metod izotopowych oraz metod diagnostyki obrazowej, otrzymywania radioizotopów, charakterystyka i zastosowania podstawowych radiofarmaceutyków.

Podczas pokazu zaprezentowane zostaną zamknięte źródła promieniowania jonizującego alfa, beta i gamma o małej aktywności. Prowadzący opowiedzą o rodzajach promieniowania, jego przenikliwości, zasięgu i sposobach wykrywania, a także o możliwości zastosowania radioizotopów w diagnostyce i terapii nowotworowej. Ponadto pokazane zostaną uczniom przedmioty spotykane w codziennym życiu i przy użyciu liczników promieniowania Eko-C mierzony będzie poziom ich promieniowania. Zainteresowani uzyskają również informacje nt. zjawiska promieniowania tła oraz usłyszą o zagrożeniach, dawkach pochłoniętych i poziomie naturalnego promieniowania. Na koniec osoby prowadzące zajęcia opiszą działanie i zastosowanie bramki dozymetrycznej, natomiast chętne osoby będą mogły skontrolować i wykryć powierzchniowe skażenie dłoni i obuwia radionuklidami.

Podczas pokazu zaprezentowane zostaną zamknięte źródła promieniowania jonizującego alfa, beta i gamma o małej aktywności. Prowadzący opowiedzą o rodzajach promieniowania, jego przenikliwości, zasięgu i sposobach wykrywania, a także o możliwości zastosowania radioizotopów w diagnostyce i terapii nowotworowej. Ponadto pokazane zostaną uczniom przedmioty spotykane w codziennym życiu i przy użyciu liczników promieniowania Eko-C mierzony będzie poziom ich promieniowania. Zainteresowani uzyskają również informacje nt. zjawiska promieniowania tła oraz usłyszą o zagrożeniach, dawkach pochłoniętych i poziomie naturalnego promieniowania. Na koniec osoby prowadzące zajęcia opiszą działanie i zastosowanie bramki dozymetrycznej, natomiast chętne osoby będą mogły skontrolować i wykryć powierzchniowe skażenie dłoni i obuwia radionuklidami.

Dowiemy się, jak wygląda praca laboratoryjna z drożdżami, które są intentywnie wykorzystywane w procesach biotechnologicznych. Wyizolujemy własnoręcznie z drożdży DNA i "obejrzymy" go za pomocą wybranych metod laboratoryjnych.

Badania nad nanocząstkami są obecnie jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin nauki. Zainteresowanie nanocząstkami wynika ze zmiany właściwości materiałów wraz ze zmianą skali. Rozwój intensywnie prowadzonych badań zaowocował duża liczbą zastosowań nanocząstek w różnych obszarach życia ludzkiego. Nanocząstki są w wykorzystywane do tworzenia nowych materiałów, rozwoju elektroniki, ochronie środowiska czy medycynie. O tym, że nanocząstki, są teraz wokół nas wiedzą wszyscy. Jednak fakt, że towarzyszyły nam od początku istnienia ludzkości nie jest już taki oczywisty. Otrzymanie najstarszych nanocząstek przypisywane jest kulturom starożytnych Rzymian, Egipcjan i Chińczyków. Wszystkie syntetycznie powstałe nanocząstki są tylko próbą naśladowania najbardziej złożonych i funkcjonalnych materiałów stworzonych przez naturę. Świadectwa istnienia tych naturalnych nanocząstek może obserwować każdy z nas. Rozwój dziedzin związanych z mikroskopią pozwolił nam dowiedzieć się o istnieniu nanocząstek i teraz próbujemy korzystać z ich niezwykłych właściwości. Wyzwaniem dla naukowców jest nie tylko, otrzymanie nanocząstek o oczekiwanych właściwościach, ale również opisanie świata i zjawisk im towarzyszących. Wymaga to zastosowania wiedzy różnych dziedzin nauki począwszy od fizyki, poprzez inżynierię chemiczną, kończąc na biologii.

Podczas lekcji przeprowadzimy typowe reakcje z każdą z grup związków organicznych: białka, tłuszcze, cukry, jak również mikro- i makroelementy i witaminy. Przed każdym z doświadczeń wprowadzimy uczniów w podstawy teoretyczne. Przybliżymy podstawowe biochemiczne przemiany w organizmie człowieka – metabolizm substancji odżywczych, oddychanie komórkowe. Każdy uczestnik warsztatów na rozdanej przez nas karcie pracy, będzie miał szansę sprawdzić się z poznanej z nami wiedzy rozwiązując proste zadania utrwalające oraz prowadzić notatki z przedstawianych przez nas mechanizmów reakcji (postaramy się rozpisywać je na tablicy). Podzielimy uczniów na grupy maksymalnie 5-osobowe. Przeprowadzimy doświadczenia równolegle z uczestnikami – każda grupa zajęciowa będzie miała do dyspozycji swoje odczynniki oraz szkło laboratoryjne. Zajęcia będą bardzo interaktywne. Zaprezentujemy:

• Próbę skrobiową – wykrywanie polisacharydów w produktach spożywczych;
• Reakcję biuretową – wykrywanie wiązań polipeptydowych w białkach;
• Próbę Trommera – rozróżnianie glukozy od sacharozy;
• Wykrywanie witaminy C – reakcja odwrotna do próby skrobiowej;
• Właściwości utleniające H2O2 – wpływ wody utlenionej na skórę człowieka;
• Hydrożel – otrzymywanie i zastosowanie hydrożeli w medycynie.

Od zarania dziejów ludzie stosowali różnorodne metody i środki, które miały im zapewnić przewagę nad przeciwnikiem. W sporcie osiagnięcie tego celu jest możliwe poprzez zwiększenie siły i wytrzymałości fizycznej, szybkości, odporności psychicznej, zdolności do koncentracji, a także usuwania lub opóźniania objawów zmęczenia. Naturalnym sposobem doskonalenia tych cech są: właściwie zaplanowany trening, optymalna dieta oraz różnorodne techniki psychologiczne. Można jednak przekroczyć maksymalne możliwości organizmu stosując m. in. środki farmakologiczne. Jest to ogromna pokusa, zwłaszcza wtedy, gdy doping jest względnie powszechny. 

Na wykładzie zostanie przedstawiony ogólny sposób prowadzenia reakcji z udziałem anionów organicznych, znany pod nazwą kataliza międzyfazowa. Ta metodologia została odkryta na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej i jest szeroko stosowana zarówno w przemyśle, jak i praktyce laboratoryjnej. Wyjaśnimy też o co chodzi ze strip-teasem.

Woda stanowi najważniejszy składnik materii zawierający rozpuszczalne sole, substancje organiczne i gazy. Przy określonych parametrach stanu woda wyróżnia się spośród innych substancji odmiennością właściwości fizyczno-chemicznych, co wpływa w decydujący sposób na naturę świata fizycznego i biologicznego. W każdej dziedzinie życia znajomość właściwości wody jest niezmiernie istotna. Podczas wykładu z pokazem omówione zostaną fizyczne i chemiczne właściwości wody. Przedstawione zostaną stany skupienia wody, spróbujemy określić gęstość wody względem innych substancji. Uczniowie uzyskają informację nt. zasobów wody na świecie i dowiedzą się czym różni się woda słona od słodkiej. Spróbujemy uświadomić dzieciom, jakie jest znaczenie wody dla życia i zdrowia ludzi oraz przypomnimy o konieczności jej oszczędzania. Zajmiemy się także zanieczyszczeniami wody i sposobami ich usuwania.

Podczas trzech pokazów zaplanowanych na godziny: 10.00, 12.00 i 14.00 goście festiwalowi, ubrani w stroje ochronne, będą mogli obejrzeć kilkadziesiąt doświadczeń, wśród których znajdą się eksperymenty pirotechniczne, np. wulkan chemiczny, fajerwerki zapalane lodem, flary, grzyb atomowy oraz chemiluminescencyjne, np. zorza polarna, spirala światła, tlen singletowy, chemiczne latarki, a także procesy oscylacyjne, np. bijące serce rtęciowe czy fale chemiczne. Goście będą mogli także aktywnie uczestniczyć w eksperymentowaniu w jednej z sal laboratoryjnych, „sadząc” ogród chemiczny, czyszcząc przedmioty wykonane ze srebra, ugniatając płyn nienewtonowski, pisząc prądem, syntetyzując niezwykłą superlepką ciecz, zanurzając róże w ciekłym azocie, produkując chemiczną oranżadę, zmieniając barwę kwiatów kobaltowych, wykorzystując ziemniak do produkcji tlenu, montując ogniwa z ogórków i cytryn, przeprowadzając chromatografię, czy pisząc i odczytując listy z wykorzystaniem atramentu sympatycznego.