Future Science Biotech Outbreak 2014

Transkript

1 Future Science Biotech Outbreak 2014

2 Indhold Future Science Biotech Outbreak Formål... 2 Fokus... 2 Kernestof... 2 Biologi B-HTX... 2 Biologi B-STX... 2 Faglige mål... 3 Biologi B-HTX... 3 Biologi B-STX... 3 Opbygning... 4 Inden camp... 4 På camp... 4 Dag Dag Efter camp... 8 Bilag Program... 9

3 Formål I dette forløb skal eleverne arbejde med en case, hvor de skal redde befolkningen i Sønderborg og omegn fra en ukendt virus- eller bakterieudbrud. Eleverne skal forestille at være et team af forskere (molekylærbiologer, farmaceuter, biomedicinere, biologer), der arbejder på Center for Sygdomskontrol og Forebyggelse (CSF) ved Syddansk Universitet. Deres arbejde er at hjælpe med at spore epidemier, at overvåge nye sygdomme og udvikle midler(medicin) mod sygdommene. De er blevet kaldt til Danfoss Universe for at bekæmpe ovennævnte udbrud. Fokus At øge elevernes interesse for genteknologi og at åbne deres øjne for hvilke muligheder der ligger i brugen af disse teknologier. Eleverne kommer til at arbejde sammen med eksperter indenfor genteknologi og får lov til at lave mere avancerede forsøg end de ellers har mulighed for. Kernestof Biologi B-HTX cellens opbygning og udvalgte celleorganellers overordnede funktion, herunder forskelle på plante-, dyre-, svampe- og bakterieceller virus opbygning og funktionsmåde mikroorganismers vækst og vækstfaktorers betydning for denne et eksempel på anvendelse af biologisk viden i sygdomsforebyggelse og behandling menneskets immunforsvar og eksempler på dets betydning nukleinsyrernes opbygning og funktion, herunder proteinsyntesen Biologi B-STX genetikkens molekylære og cellulære grundlag, herunder proteinsyntesen eksempler på bioteknologiske metoder og deres anvendelse udvalgte dele af menneskets fysiologi eksempler på undersøgelses- og analysemetoder inden for områderne fysiologi, genetik, evolution og økologi.

4 Faglige mål Biologi B-HTX gøre rede for eksempler på praktisk anvendelse af biologisk viden, biologiske processer og teknologi i produktion, miljøbeskyttelse samt sygdomsforebyggelse og behandling udføre og efterbehandle biologiske eksperimenter og undersøgelser og foretage fornødne sikkerhedsmæssige foranstaltninger ved omgang med biologisk materiale, apparatur og kemikalier analysere og forklare resultater fra eksperimenter og undersøgelser under hensyntagen til fejlkilder og usikkerhed dokumentere og præsentere eksperimenter og resultater samt diskutere forskellige gengivelsers styrker og svagheder formidle biologisk viden såvel mundtligt som skriftligt Biologi B-STX formulere og analysere biologiske problemstillinger med anvendelse af biologiske fagudtryk, såvel i kendte som i nye sammenhænge gennemføre observationer og undersøgelser og tilrettelægge eksperimenter såvel i laboratoriet som i felten, herunder vurdere risikomomenter ved omgang med biologisk materiale, apparatur og kemikalier analysere og bearbejde data fra eksperimentelt arbejde samt bearbejde og formidle resultater fra biologiske undersøgelser analysere og vurdere artikler med biologisk indhold opsøge og vurdere information vedrørende miljø, sundhed, medicin og bioteknologi vurdere konkrete biologiske problemstillinger og disses betydning på lokalt og globalt plan formulere sig såvel mundtligt som skriftligt om biologisk faglige emner, herunder inddrage etiske/holdningsmæssige forhold have faglig baggrund for stillingtagen og handlen i forbindelse med egne og samfundsmæssige problemstillinger med biologisk indhold.

5 Opbygning Dette undervisningsforløb er sammenstår af tre mindre forløb. Det der foregår inden camp, på camp og efter camp. En camp foregår over 2 dage på Danfoss Universe, Mads Patent Vej 1, 6430 Nordborg. Inden camp Eleverne skal have kendskab til: Genteknologi Mikroorganismer og immunforsvaret DNA s opbygning cellens opbygning(eukaryoter vs. prokaryoter) Gensplejsning Mikroorganismers vækst DNA analyse herunder Immunforsvarets opbygning og virkemåde o PCR Antibiotika o Elektroforese o Sekventering (evt. samarbejde med engelsk, se filmen Outbreak) På camp Et overordnet plan for dagen findes i bilag 1. Briefingmappen, øvelserne og videoerne findes på hjemmesiden: Dag 1 Ankomst til location eleverne får at vide hvem de er (Kommunikationschefen) I er et team af forskere (molekylærbiologer, farmaceuter, biomedicinere, biologer), der arbejder på Center for Sygdomskontrol og Forebyggelse (CSF) ved Syddansk Universitet. Jeres arbejde er at hjælpe med at spore epidemier, at overvåge nye sygdomme og udvikle midler (medicin) mod sygdommene. I er blevet kaldt til Danfoss Universe og er nu klar til briefing. Briefing (Kommunikationschefen) For 2 dage siden rapporterer lægevagten i Sønderborg, at de i stigende grad bliver kontaktet af mennesker med influenzalignende symptomer. Man har valgt at isolere de smittede på byens hospital, da man vurderede at symptomerne var kraftigere end man normalt ser ved influenzainfektioner. Man frygter at det er en ukendt virus eller bakterie der er på spil og derfor er CSF blevet tilkaldt.

6 PPP Briefing med Status, Opgaver og Hvad ved vi samt journalerne for de 8 indlagte. Sagsmappe Der udleveres en sagsmappe til alle grupperne (den er stemplet fortrolig ). I mappen ligger der: Journaler på de otte smittede. Information om de 4 bakterier der ses som oplagte kandidater efter opdyrkelse fra nogle af patienterne: o Streptococcus pneumonia o Bacillus anthracis o Legionella pneumophila o Staphylococcus aureus Artikler om tidligere forekomster af disse sygdomme i Danmark. Holdene skal herefter læse i deres sagsmappe og alle kan diskutere lidt om, hvilken bakterie de tror der er tale om. Oplæg om virus og bakterier (Seniorforsker Lise) (Der lægges i mellemtiden døde høns ud og området spærres af med gul/sorte bånd, der er også en kasse med en dyrlægeregning for behandling af en papegøje samt et par røde fjer) Døde høns Via en telefonopringning får vi en melding om, at der er fundet nogle døde høns i nærheden af Danfoss Universe. Alle iføres heldragter, masker og handsker før vi går ud og henter hønsene.

7 I nærheden af hønsene findes en kasse, hvori der ligger nogle røde papegøjefjer samt en dyrlægejournal på en senegalpapegøje med forhandler: ikke angivet. Hønsene tages med tilbage til gymnasiet. Introduktion til dissektion (Chefbiolog Allan) Der skal også snakkes om den journal der blev fundet. Dissektion hvor der tages en prøve fra milten til analyse. (Der gøres klar til forsøg imens hønsene dissekeres) PCR-forsøg Oplæg om PCR (seniorforsker Patrick) Der gives en oversigt over alle de forsøg de skal udføre. PCR (forberedelse 30 min, kørsel 1 time 40 min) Der køres PCR på bakteriekulturer fra 2 patienter samt de døde høns for at afgøre om der er tale om den samme bakterie. Videofilm håndtering af pressen Mens PCRen kører får vi oplysninger om, at der er en videobesked fra en af de indlagte i omløb på nettet. Video med Raffan Nyhed med reporter udenfor epidemiafdelingen PPP Pressemeddelelse om pressemeddelelse Holdene skal udarbejde en pressemeddelelse hvori de orienterer om følgende: Hvad er der sket Hvad ved vi om sygdommen Hvordan skal man forholde sig Hvornår holdes pressemødet med yderligere oplysninger (hvilke resultater af vores analyser skal vi have før vi melder noget ud til befolkningen?)

8 Smittespredningsøvelse(Kan udelades, alt efter behov) Øvelse med base og opklaring af en smittekæde. Video med Bibi Larsen Opklaring af, hvordan patienterne er blevet smittede. Skæring og gelelektroforese Oplæg om skæring og gelelektroforese (seniorforsker Magnus/Patrick) Skæring og gelelektroforese (1 time og 30 minutter) Bioinformatisk øvelse Imens laves en bioinformatisk øvelse hvor sekvenserne for mulige bakterier udleveres og de skal herefter skære disse teoretisk og finde ud af hvilke skæringsmønstre de formodede kandidater har. Analyse af gelelektroforese Resultaterne sammenlignes med de teoretiske skæringsmønstre fra den bioinformatiske øvelse. Det viser sig at DNA mønsteret ikke passer med nogen af de formodede bakterier. Der sendes nu en prøve til sekventering.

9 Dag 2 Sekventering Resultatet fra sekventeringen udleveres og de introduceres til hvordan man laver en BLAST. Alle grupper laver BLAST og vi samles og snakker om resultatet. Det undersøges også om den sekvens der er kommet retur passer med det skæringsmønster vi har set. Der udleveres artikel fra Sverige Panik Interview med Raffan Vi finder ud af at Raffan er i bedring. Hans blod kan måske bruges til at helbrede de andre patienter Forberedelse af pressemøde Hvert hold skal forberede et indlæg til pressemødet. Formålet med pressemødet er at eleverne får samlet op på og reflekteret over begivenhederne på campen. Hold 1 - Bakterier Hold 2 - DNA analysen Hold 3 - Smittespredning og behandling Hold 4 - Sekventering og BLAST Hold 5 - Chlamydiophila psittaci Hold 6 - Immunsystemet Pressemøde Hvert hold holder oplæg om ovenstående emner. Studentermedhjælpere og seniorforskere agerer journalister der stiller skarpe spørgsmål under pressemødet. Efter camp Vi skal sikre at alle elever har forstået hvad der foregik og hvorfor på campen. Eleverne kunne eventuelt, i grupper på 2-3 skrive en avisartikel i samarbejde med dansk. Her ville de beskrive de begivenheder de har oplevet på campen. Sygdomsudbrud, døde høns, de forskellige forsøg osv.

10 Bilag 1. Program Dag 1 Tid Sted Aktivitet Ansvarlig Modtagelse af eleverne Introduktion af os Introduktion til historien Briefing Sagsmappe Læsning af artikler og journaler Oplæg om bakterier Høns Undersøgelse af location og dissektion af høns Frokost Introduktion til PCR + oversigt over forsøg Sikkerhed i lab PCR Videoer og pressemeddelelse Smittespredningsøvelse(Kan udelades, alt efter behov) Find ud af hvem der har smittet hvem Video med Bibi Larsen Skæring med RE Loading af geler Bioinformatisk øvelse Analyse af gel Aftensmad Pause, hygge Teambuilding-halløj ved Danfoss Universe

11 Dag 2 Tid Sted Aktivitet Ansvarlig Morgenmad Opsummering Sekventeringsresultat og søgning i database Udlevering af artikel fra Sverige Nyhedsindslag fra sygehuset interview med Raffan Forberedelse til pressemødet Pressemøde Frokost ?? Tur i Danfoss Universe Hold 1 - Bakterier Hold 2 - DNA analysen Hold 3 - Smittespredning og behandling Hold 4 - Sekventering og BLAST Hold 5 - Chlamydiophila psittaci Hold 6 - Immunsystemet