Биофизический квест

Наноалмазы помогают определить...
Первой путевой точкой нашей команды стала лаборатория нанобиологии и биолюминесценции. Ученый сосредоточился именно на первом и рассказал о том, как в биологии применяются наноалмазы (то есть алмазы, размером всего 4-6 нанометров). Из-за присутствия разных химических групп и микропримесей металлов они похожи на темный порошок, а не на бриллианты. Их получают в результате взрыва графита в специальных камерах под высоким давлением.
Наноалмазы помогают определить...
Светящийся белок можно вырастить в лаборатории.
В лаборатории фотобиологии школьникам поведали про биолюминесценцию — явление свечения у живых организмов. Ученые давно знают структуру светящегося белка, поэтому он воспроизводится в лабораторных условиях с помощью бактерии кишечной палочки. Затем его выделяют и исследуют. Например, одно из возможных применений — создание систем диагностики для человека, где белок будет «подсвечивать» необходимые клетки.
Светящийся белок можно вырастить в лаборатории.
... наличие того или иного в вещества в жидкости.
Наноалмазы можно использовать для определения какого-либо вещества в смеси. С помощью такой системы, например, определяют ионы кальция в воде или глюкозу и холестерин в человеческом организме. В качестве опыта школьникам показали, как наноалмазы помогут найти фенол в воде: при добавлении маркера вода становится розоватой, а значит, пить её нельзя.
... наличие того или иного в вещества в жидкости.
По донным отложениям понятно...
Основная цель лаборатории биофизики экосистем — изучение изменения климата на Земле. Более подробно спикер остановился на том, <a href="http://www.copah.info/articles/sciencestruct/sibirskie-uchenye-issleduyut-sloenye-ozera" target="_blank">как по донным отложениям меромиктических озер можно сказать</a> , что происходило с этим водоемом в прошлом и какие были условия.
По донным отложениям понятно...
...что происходило с озером в прошлом.
Если озеро не перемешивается, то на границе сероводородного слоя живут пурпурные бактерии, и их остатки присутствуют в донных отложениях. В противоположном случае —пурпурных бактерий в водоёме нет (или есть в очень малых концентрациях), и их остатков на дне должно быть существенно меньше. Исследовав слои донных отложений за последние тысячи лет, можно сказать, что происходило с озером в прошлом. Называется это направление— палеолимнология.
...что происходило с озером в прошлом.
БИОС - биосфера Земли в миниатюре.
Третьей путевой точкой нашей группы стала система <a href="http://www.copah.info/news/dom-na-lune-i-solenyi-ogurets-na-gryadke" target="_blank">БИОС</a> — это биосфера Земли в миниатюре, созданная для продолжительных космических полетов. Если брать всё с собой, то вес корабля получится очень большим, поэтому ученые придумали систему, которая позволяет воспроизводить необходимые вещества. Её можно использовать также в экстремальных условиях: в полярных широтах, пустынях, горах или под водой.
БИОС - биосфера Земли в миниатюре.
Наглядная иллюстрация фрагмента пищевой цепи.
Затем ребятам рассказали о пищевых цепях в озере. Если упрощенно, то фитопланктон производит органическое вещество, им в свою очередь питаются маленькие «животные», например, дафнии, рыбы едят и то, и другое, а их в свою очередь кушают более крупные хищники. Школьникам показали одно из звеньев этой цепи: в раствор хлореллы выпустили дафнию. Если напрячь зрение, то можно было разглядеть, как дафния плавает и машет своими «ножками», тем самым подгребая пищу.
Наглядная иллюстрация фрагмента пищевой цепи.
Как и биоразлагаемый полимер.
В следующей путевой точке занимаются полимерами биологического происхождения: этот полимер создается бактериями в виде маленьких гранул. Сначала культура развивается в колбе, затем её переносят в ферментеры: в этих приборах постоянно поддерживается одна и та же температура и работает мешалка, бактериям дают питательную смесь, но исключают один элемент, чтобы они испытывали стресс и запасали полимер, который является источником питания на случай неблагоприятных условий.
Как и биоразлагаемый полимер.
Так он выглядит в очищенном виде.
Изначально была идея использовать полимер для создания биоразрушаемой упаковки, но потом его решили применять в медицинских целях, например, в тканевой инженерии, когда орган выращивается в пробирке и затем пересаживается пациенту. Для того, чтобы клетки формировались определенным образом, нужен каркас , и здесь как раз пригождается биополимер. Так можно получить, например, фрагмент кости при переломе или повязку при ранениях и язвах, ускоряющую заживление.
Так он выглядит в очищенном виде.
Маркеры кислотности среды.
В последней путевой точке нашей группы, ученые показали одни из самых простых химических опытов: на определение кислотности среды. Как известно, нейтральный pH равен 7, меньше этого значения — кислая среда, больше — щелочная. Цвет маркерной полоски бумаги изменяется от красного до фиолетового (от кислой среды к щелочной).
Маркеры кислотности среды.
Смесь соды и уксуса гасит свечу.
Ещё одним заданием для ребят было рассказать, что случится, если смешать соду и уксусную кислоту. Из школьного курса химии, мы знаем, что выделяется углекислый газ, это можно увидеть, если поместить в пробирку зажженную свечку. Для горения необходим кислород, а значит, если мы поместим свечку в среду с избытком углекислого газа, она потухнет.
Смесь соды и уксуса гасит свечу.
Победители квеста получили шоколадные медали.
В завершение квеста все его участники получили шоколадные медали, а команда победителей, набравшая практически во всех путевых точках наибольшее количество очков — ещё и научно-популярные книги «Ода генетическому коду».
Победители квеста получили шоколадные медали.
Наноалмазы помогают определить...
Светящийся белок можно вырастить в лаборатории.
... наличие того или иного в вещества в жидкости.
По донным отложениям понятно...
...что происходило с озером в прошлом.
БИОС - биосфера Земли в миниатюре.
Наглядная иллюстрация фрагмента пищевой цепи.
Как и биоразлагаемый полимер.
Так он выглядит в очищенном виде.
Маркеры кислотности среды.
Смесь соды и уксуса гасит свечу.
Победители квеста получили шоколадные медали.

Пока в Новосибирске школьников привлекают наукой через экскурсии в НИИ, в Красноярске отдают предпочтение интерактивной форме общения.  Мы уже писали об общегородском квесте, а в Институте биофизики СО РАН формат мероприятия дополнили и развили. Ребята делятся на несколько команд, каждая команда получает карту и отправляется по своему собственному маршруту. Путевая точка — лаборатория, где молодые сотрудники сначала рассказывают о том, чем они занимаются, показывают научные приборы и опыты, а потом уже задают школьникам вопросы, которые могут касаться как только что прослушанного материала, так и затрагивать общую эрудицию участников. В общей сложности каждая команда одолела 7 таких точек.

Подготовила Юлия Позднякова
 
Если вы хотите прочитать репортаж в развернутом варианте, необходимо перейти в режим просмотра (кликнуть на фотографию).