biologia

Medycyna jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin nauki. Efektem wynajdywania coraz to nowszych leków jest wydłużenie średniej długości życia o ponad 30 lat. Na początku XX w. średnia długość życia wynosiła 50 lat, zaś obecnie powyżej 80 lat. Co stoi za tak dużą zmianą, mimo iż industrializacja wpływa niekorzystnie na środowisko i powoduje rozwój wielu chorób cywilizacyjnych? Pojawiają się nowe potrzeby zdrowotne, co implikuje badania nad nowymi lekami. Jednak poważnym problemem związanym z dalszym rozwojem badań są koszty ich przeprowadzania, czyli koszty poszukiwania nowych leków. Im wyższy poziom rozwoju wiedzy, tym bardziej skomplikowane i wymagające większych nakładów projekty badawcze. Czy rzeczywiście dlatego leki są coraz droższe i czy rzeczywiście ceny leków wciąż będą rosły? Kogo będzie stać na najnowocześniejsze leki?

Przeciwciała to białka o ogromnym  i wciąż rosnącym potencjale biotechnologicznym i rynkowym, znajdujące zastosowanie  jako narzędzie w badaniach naukowych oraz jako nowoczesne leki, głównie w terapiach nowotworów. Celem warsztatów jest zapoznanie uczestników z jedną z podstawowych technik biotechnologii molekularnej, jaką jest chromatografia powinowactwa i wykorzystanie jej do  oczyszczania przeciwciał monoklonalnych wyprodukowanych przez komórki hybrydom, które uzyskano poprzez fuzję normalnego limfocytu B z komórkami nowotworowymi szpiczaka. Dzięki temu hybrydomy zachowują naturalne zdolności immunologiczne limfocytów B, uzyskując jednocześnie możliwość namnażania się bez ograniczeń podobnie jak komórki nowotworowe. 

W trakcie zajęć wykonamy eksperyment polegający na oczyszczaniu przeciwciał, a jego wyniki zweryfikujemy, wykorzystując elektroforezę SDS-PAGE, która odpowie nam, jaki był stopień i specyficzność wzbogacenia tych białek.

Komórka to podstawowa, najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmów żywych zdolna do prowadzania wszystkich podstawowych procesów życiowych jak wzrost czy rozmnażanie. Komórki różnych organizmów wykazują znaczne różnice morfologiczne. Mogą one stanowić samodzielny organizm jednokomórkowy lub być elementem składowym organizmu wielokomórkowego. Komórki dzielimy na trzy domeny: archeony, bakterie i jądrowce. Jądrowce (eukarionty) można podzielić również na 4 królestwa: protisty, rośliny, grzyby i zwierzęta.

Podczas zajęć uczestnicy będą mogli porównać wybrane typy komórek należące do różnych domen i królestw pod względem ich morfologii oraz budowy, nauczą się samodzielnie przygotowywać preparaty mikroskopowe i wykonywać podstawowe barwienia mikroskopowe, a także zapoznają się z różnymi technikami mikroskopowymi.

Zobaczysz na własne oczy, jak to możliwe, że z jednej żywej komórki roślinnej można uzyskać tysiące identycznych klonów roślin. Dowiesz się, na czym polega technologia hodowli roślin w laboratorium i jaki wpływ na tę hodowlę mają hormony roślinne. Nauczysz się, na czym polega praca sterylna - pracując pod specjalnymi komorami laminarnymi. Samodzielnie będziesz mógł sklonować wybraną przez siebie roślinę, którą po aklimatyzacji będziesz mógł hodować w domu. Dowiesz się, czym jest somatyczna embriogeneza.Nauczysz się krioprezerwacji, czyli zamrażania i przechowywania komórek w ciekłym azocie, w którym to mogą przetrwać całe wieki.

Wiedza nie składa się wyłącznie z faktów, zasad i teorii wyprowadzanych z obserwacji zjawisk i zdarzeń. Wiedza to także zdolność wykorzystywania informacji w racjonalny sposób. To też nieustanna interpretacja znaczenia zdarzeń i zjawisk oraz subiektywnie odczucie każdego z nas. Dlatego najlepiej pozyskiwać ją poprzez problemy badawcze, bazujące na tworzeniu i konstruowaniu własnych rozwiązań. Aby to osiągnąć na naszych zajęciach uczniowie zostaną postawieni przed wyzwaniem, w ramach którego będą mieli za zadanie w grupach zbudować urządzenie do śledzenia wzroku. W trakcie pracy poznają budowę kamery, działanie filtrów. Następnie spróbują zaprogramować urządzenie i przetestować wyniki swojej pracy. Te wszytki czynności pozwolą im wykorzystać wiedzę z zakresu fizyki, zdolności manualne oraz rozwinąć swoją wiedzę z zakresu przedmiotów informatycznych.

Przeciwciała to białka o ogromnym  i wciąż rosnącym potencjale biotechnologicznym i rynkowym, znajdujące zastosowanie  jako narzędzie w badaniach naukowych oraz jako nowoczesne leki, głównie w terapiach nowotworów. Celem warsztatów jest zapoznanie uczestników z jedną z podstawowych technik biotechnologii molekularnej, jaką jest chromatografia powinowactwa i wykorzystanie jej do  oczyszczania przeciwciał monoklonalnych wyprodukowanych przez komórki hybrydom, które uzyskano poprzez fuzję normalnego limfocytu B z komórkami nowotworowymi szpiczaka. Dzięki temu hybrydomy zachowują naturalne zdolności immunologiczne limfocytów B, uzyskując jednocześnie możliwość namnażania się bez ograniczeń podobnie jak komórki nowotworowe. 

W trakcie zajęć wykonamy eksperyment polegający na oczyszczaniu przeciwciał, a jego wyniki zweryfikujemy, wykorzystując elektroforezę SDS-PAGE, która odpowie nam, jaki był stopień i specyficzność wzbogacenia tych białek.

Koniec XX i początek XXI wieku to okres niespotykanego wcześniej nasilenia chorób związanych z niedostatkiem ruchu. Zawały serca i mózgu nazywane są największymi seryjnymi zabójcami w historii ludzkości, a schorzenia metaboliczne mają już zasięg epidemiczny. Z jednej strony niewystarczająca aktywność fizyczna, z drugiej błędy dietetyczne kumulują czynniki ryzyka wystąpienia schorzeń istotnie skracających życie.

Opisane wyżej zjawiska skutkują obniżeniem wydolności fizycznej, najlepiej opisywanej zdolnością do maksymalnej konsumpcji tlenu (VO2max); wydaję się, że to właśnie ta cecha fizjologiczna najsilniej koreluje z poziomem zdrowia, zarówno obiektywnie (wskaźniki krążeniowo-oddechowe i metaboliczne),  jak i subiektywnie (dobre samopoczucie, niska męczliwość, radość z ruchu).

Testy pozwalające bezpośrednio ocenić poziom VO2max są skomplikowane, długotrwałe, drogie i nie zawsze bezpieczne. Istnieją jednak rzetelne sposoby pośredniej oceny w/w parametru, wykorzystując badania, których wyniki są wysoko skorelowane z faktycznym poziomem wydolności fizycznej. Należy do nich próba Ruffiera. Polega ona na ocenie wskaźnika, obliczonego na podstawie częstości tętna, po wykonaniu 30 przysiadów.  Pomiary częstości tętna przeprowadzamy w pozycji siedzącej trzykrotnie: w spoczynku, bezpośrednio po wysiłku oraz po 1 minucie wypoczynku. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów obliczamy wskaźnik Ruffiera, który informuje nas o poziomie wydolności fizycznej.

Warsztaty mają na celu zapoznanie uczestników z praktycznym zastosowaniem mikrobiologii w ochronie środowiska. Podczas zajęć zostanie omówiony osad czynny jako zespół mikroorganizmów biorący aktywny udział w procesie oczyszczania ścieków. Uczestnicy będą mogli obejrzeć pod mikroskopem próbki osadu czynnego i spróbować oznaczyć organizmy w nim występujące.

Co kryją w swoim wnętrzu wulkany? Dlaczego wybuchają? Czy wulkan może być uśpiony? Na te i wiele innych pytań można znaleźć odpowiedź w trakcie wykładu poświęconego procesom wulkanicznym. Rozmieszczenie geograficzne wulkanów nie jest wcale przypadkowe. Znajdują się one zarówno na Ziemi, jak i na innych planetach naszego układu. Można je znaleźć zarówno na lądach, jak i w morskich głębinach. Ich aktywność związana jest z procesami endogenicznymi zachodzącymi głęboko pod powierzchnią ziemi – magmatyzmem i aktywnością tektoniczną. Także na terenie Polski można odszukać obszary, gdzie przed milionami lat dymiły stożki wulkaniczne, wyrzucając lawę, zastygłą w postaci skał wylewnych, i popioły. Erupcjom towarzyszą też inne zjawiska, takie jak gejzery czy wyziewy gazowe, które mogą występować jeszcze długo po wygaśnięciu właściwej aktywności wulkanicznej.

Zmiany klimatyczne wywołane działalnością człowieka przyczyniły się do zwiększenia częstotliwości występowania wielu katastrof naturalnych, takich jak: powodzie, huragany, wysokie temperatury i inne. Celem niniejszej lekcji jest uświadomienie uczniom, iż obecnie obserwowane zmiany w środowisku naturalnym są skutkiem działalności człowieka. Na lekcji uczniowie dowiedzą się, jak sobie radzić w przypadku wystąpienia katastrofy naturalnej, czym jest nauka obywatelska oraz w  jaki sposób adaptować nasze miasta do zmian klimatu przy użyciu rozwiązań opartych na naturze.  Zajęcia poprowadzone zostaną w formie warsztatów.

Zobaczysz na własne oczy, jak to możliwe, że z jednej żywej komórki roślinnej można uzyskać tysiące identycznych klonów roślin. Dowiesz się, na czym polega technologia hodowli roślin w laboratorium i jaki wpływ na tę hodowlę mają hormony roślinne. Nauczysz się, na czym polega praca sterylna - pracując pod specjalnymi komorami laminarnymi. Samodzielnie będziesz mógł sklonować wybraną przez siebie roślinę, którą po aklimatyzacji będziesz mógł hodować w domu. Dowiesz się, czym jest somatyczna embriogeneza.Nauczysz się krioprezerwacji, czyli zamrażania i przechowywania komórek w ciekłym azocie, w którym to mogą przetrwać całe wieki.

Wiedza nie składa się wyłącznie z faktów, zasad i teorii wyprowadzanych z obserwacji zjawisk i zdarzeń. Wiedza to także zdolność wykorzystywania informacji w racjonalny sposób. To też nieustanna interpretacja znaczenia zdarzeń i zjawisk oraz subiektywnie odczucie każdego z nas. Dlatego najlepiej pozyskiwać ją poprzez problemy badawcze, bazujące na tworzeniu i konstruowaniu własnych rozwiązań. Aby to osiągnąć na naszych zajęciach uczniowie zostaną postawieni przed wyzwaniem, w ramach którego będą mieli za zadanie w grupach zbudować urządzenie do śledzenia wzroku. W trakcie pracy poznają budowę kamery, działanie filtrów. Następnie spróbują zaprogramować urządzenie i przetestować wyniki swojej pracy. Te wszytki czynności pozwolą im wykorzystać wiedzę z zakresu fizyki, zdolności manualne oraz rozwinąć swoją wiedzę z zakresu przedmiotów informatycznych.

Współczesne samoloty wojskowe wymagają od pilota szczególnych predyspozycji zdrowotnych i wytrzymałościowych. Podczas wykonywania misji bojowych i treningowych organizm pilota poddawany jest oddziaływaniu różnych czynników obciążających. Działania takie niosą ryzyko utraty zdrowia, życia lub bardzo drogiego samolotu. W celu zminimalizowania tych zagrożeń piloci muszą być cyklicznie badani i szkoleni na symulatorach w Wojskowym Instytucie Medycyny Lotniczej. Jednym z takich urządzeń jest wirówka przeciążeniowa - symulator szkoleniowy, który umożliwia wszechstronne odwzorowanie warunków występujących podczas misji lotniczych, a trening w niej pozwala na podniesienie tolerancji przeciążeń, co skutkuje zmniejszeniem ryzyka wystąpienia powyższych zagrożeń. A w myśl starej wojskowej maksymy ,, im wiecej potu wylanego na ćwiczeniach, tym mniej krwi w boju”.

Zobaczysz na własne oczy, jak to możliwe, że z jednej żywej komórki roślinnej można uzyskać tysiące identycznych klonów roślin. Dowiesz się, na czym polega technologia hodowli roślin w laboratorium i jaki wpływ na tę hodowlę mają hormony roślinne. Nauczysz się, na czym polega praca sterylna - pracując pod specjalnymi komorami laminarnymi. Samodzielnie będziesz mógł sklonować wybraną przez siebie roślinę, którą po aklimatyzacji będziesz mógł hodować w domu. Dowiesz się, czym jest somatyczna embriogeneza.Nauczysz się krioprezerwacji, czyli zamrażania i przechowywania komórek w ciekłym azocie, w którym to mogą przetrwać całe wieki.

Wiedza nie składa się wyłącznie z faktów, zasad i teorii wyprowadzanych z obserwacji zjawisk i zdarzeń. Wiedza to także zdolność wykorzystywania informacji w racjonalny sposób. To też nieustanna interpretacja znaczenia zdarzeń i zjawisk oraz subiektywnie odczucie każdego z nas. Dlatego najlepiej pozyskiwać ją poprzez problemy badawcze, bazujące na tworzeniu i konstruowaniu własnych rozwiązań. Aby to osiągnąć na naszych zajęciach uczniowie zostaną postawieni przed wyzwaniem, w ramach którego będą mieli za zadanie w grupach zbudować urządzenie do śledzenia wzroku. W trakcie pracy poznają budowę kamery, działanie filtrów. Następnie spróbują zaprogramować urządzenie i przetestować wyniki swojej pracy. Te wszytki czynności pozwolą im wykorzystać wiedzę z zakresu fizyki, zdolności manualne oraz rozwinąć swoją wiedzę z zakresu przedmiotów informatycznych.

Dowiemy się, jak wygląda praca laboratoryjna z drożdżami, które są intensywnie wykorzystywane w procesach biotechnologicznych i biochemicznych. Obejrzymy komórki drożdży pod mikroskopem i wyizolujemy DNA z drożdży.

Fermentowane artykuły spożywcze, otrzymywane przy udziale bakterii mlekowych, są nie tylko smacznymi produktami odżywczymi, ale mogą korzystnie wpływać na kondycję człowieka. Bakterie te są także źródłem różnych genów i enzymów wykorzystywanych w biotechnologii. Wiele z użytecznych przemysłowo właściwości zapisanych jest w plazmidach. Pokażemy, jak można wykryć obecność bakterii mlekowych i obejrzymy ich komórki. Dowiemy się także, co i w jaki sposób mówią nam o sobie bakterie mlekowe. Zajrzymy do wnętrza komórki bakteryjnej i zobaczymy jak wygląda ich DNA. Wyizolujemy chromosom bakteryjny oraz DNA plazmidowy i zobaczymy jak różnią się one między sobą.

Wezwanie do nagłego przypadku, podejrzenie zatrucia, wywiad toksykologiczny, pobranie materiału do badań, przesłanie do laboratorium, często wyścig z czasem……. Zapraszamy do świata toksykologii, w którym uczestnicy pod okiem prowadzących spróbują rozwikłać ciekawe zagadki zatruć. Uczniowie samodzielnie przygotują materiał do badań oraz wykonają izolacje substancji przy pomocy metod dostosowanych do właściwości fizykochemicznych szukanych trucizn. Na przykładzie całego toku postępowania podejmowanego w przypadku podejrzenia zatrucia udowodnimy, że toksykolog to człowiek wielu pasji: lekarz klinicysta, patolog, chemik, biolog i……detektyw!   

Zdolność do ruchu jest intuicyjnie odbierana jako atrybut życia. Wykład podsumuje naszą wiedzę na temat zdolności do ruchu w systemach ożywionych. Omówione zostaną fundamentalne różnice między ruchem na poziomie pojedynczych cząsteczek a ruchem na poziomie komórek i całych organizmów. Wskazane zostaną molekularne systemy ruchliwe i omówiona zostanie ich powszechność w strukturze istot żywych. Wyjaśnione zostaną ewolucyjne aspekty powstawania zdolności do ruchu całych komórek i rola, jaką w nich odgrywa regulacja i synchronizacja ruchliwości molekularnej. Po krótce omówione zostanie też, jak ruchliwość komórek przekłada się na ruchliwość organizmów.

Regeneracja to niezwykły proces prowadzący do odbudowy prawidłowej struktury mięśni szkieletowych po uszkodzeniu mechanicznym lub wynikającym z miopatii. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane najnowsze doniesienia naukowe dotyczące regeneracji mięśni i badań nad wspomaganiem tego procesu oraz mobilizacji komórek macierzystych do uszkodzonej tkanki.