آموزش زیست‌شناسی با دستگاه «خشک‌انجماد دی. ان. ای»

موبنا – پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه نورث‌وسترن (Northwestern) در حال توسعه وسایل کمک‌آموزشی برای معرفی مفاهیم بیولوژیکی به کودکان هستند.

این کیت‌ها به کاربران اجازه می‌دهد خودشان به تنهایی در خانه، آزمایش‌های ابتدایی با DNA را برای تولید بوها، پروتئین‌های درخشان و دیگر نتایج که به راحتی قابل مشاهده هستند، تجربه کنند.

سازندگان امیدوارند کیت‌های BioBits در کلاس‌های درس مورد استفاده قرار بگیرند تا مفاهیم کلیدی در مورد DNA، مانند اینکه چگونه به پروتئین ترجمه می‌شود، آموزش داده شود.

“جیمز کالینز”، استاد مهندسی پزشکی و علوم در موسسه مهندسی پزشکی و علوم MIT می‌گوید: چشم انداز ما این است که این کیت‌ها به عنوان یک راه خلاقانه برای افراد نوجوان به کار گرفته شود و نشان می‌دهد که زیست‌شناسی می‌تواند یک پلت‌فرم طراحی باشد.

وی افزود: اکنون زمان مناسبی برای ایجاد کیت‌های آموزشی است که می‌توانند در کلاس‌های درس و یا در خانه مورد استفاده قرار گیرند تا افراد جوان و بزرگسال، فناوری‌های زیستی را آموزش ببینند و به فناوری‌هایی که پایه زیست‌شناسی مصنوعی و بیوتکنولوژی هستند، دسترسی داشته باشند.

این کیت‌ها ارزان و خودکفا هستند، زیرا به جای استفاده از سلول‌های زنده، از روش خشک‌انجماد اجزای سلولی استفاده می‌کند.

خشک‌کردن انجمادی(Freeze-drying) به طور خلاصه فرآیندی است که در طی آن ماده‌ای را منجمد می‌کنند و سپس با کاهش فشار سامانه، آب منجمد درون ماده مورد نظر را به طور مستقیم به بخار تبدیل می‌کنند (تصعید).

از این فرآیند برای افزایش مدت نگه‌داری مواد غذایی و دارویی و هم‌چنین آسان کردن حمل و نقل آن‌ها بهره می‌برند.

“مایکل جوئت” استاد موسسه چارلز دیرینگ مک کورمیک، استاد مهندسی شیمی و مهندسی بیولوژیک و مدیر کل مرکز زیست‌شناسی مصنوعی در دانشگاه نورث‌وسترن می‌گوید: زیست‌شناسی مصنوعی یک فناوری متناسب با قرن بیست و یکم است و این کیت‌های پیشرفته و در عین حال ساده، آماده تحول در آموزش زیست‌شناسی مصنوعی هستند.

در واقع کیت‌های BioBits کاربرپسند هستند و آموزش زیست‌شناسی را به شکل ترکیبی از سرگرمی و هیجان ممکن می‌کنند.

این کیت‌ها بعد از سالها کار توسط آزمایشگاه “کالینز” ساخته شده‌اند تا راهی برای استخراج و خشک کردن ساختار مولکولی مورد نیاز برای ترجمه دی. ان. ای به پروتئین‌ها ارائه دهند.

نتیجه، قرص‌های خشک‌انجماد است که شامل ده‌ها آنزیم و سایر مولکول‌های استخراج شده از سلول‌ها هستند. این نمونه‌های خشک‌انجماد شده را می‌توان در دمای اتاق ذخیره کرد.

هنگامی که آب به آنها اضافه می‌شود، قرص‌ها تولید پروتئین‌های کد شده توسط DNA را آغاز می‌کنند. این پیشرفت پس از آن منجر به توسعه مجموعه‌های زیست‌شناسی آموزشی می‌شود.

“هوانگ” یکی از توسعه‌دهندگان این روش می‌گوید: من در دوران دبیرستان عاشق زیست‌شناسی شدم، اما هیچگاه واقعا مفاهیم زیست‌شناختی را در آن دوره کاملا متوجه نشدم، تا زمانی که در آزمایشگاه تحقیقاتی شروع به کار کردم و در حقیقت تمام آزمایش‌های واقعی را انجام دادم.

بچه‌ها با این کیت می‌توانند یک آزمایشگاه واقعی را بدون هزینه یا سر و صدا در خانه تجربه کنند.

سازندگان می‌گویند هدف از این پروژه یافتن راهی برای آوردن این آزمایشات آزمایشگاهی به یک محیط غیرآزمایشگاهی به یک شیوه آسان و ارزان بوده است.

این کیت‌ها در مدارس شیکاگو مورد آزمایش قرار گرفتند و نتایج خوبی از استفاده از آنها گزارش شد.

این کیت‌ها همچنان توسعه پیدا خواهند کرد و آزمایشات و پیچیدگی‌های بیشتر به عنوان پروژه به انها افزوده می‌شود.

 منبع: ایسنا