Forskning resulterer i nye kits til undervisning i naturvidenskab

Et overkommeligt uddannelsessæt til børn er det seneste kommercielle spinoff af forskning, som den amerikanske hær forfølger for at skabe avancerede materialer til soldatersystemer.

Et team af forskere finansieret af hæren oprettede og designede en ny ressource til naturfagslærere. BioBitTM er en uddannelsesplatform til undervisning i syntetisk biologi til børnehavebørn gennem gymnasiet.

Holdet fra Massachusetts Institute of Technology, Harvard University og Northwestern University testede for nylig platformen i Chicago Public Schools, hvor elever og lærere hjalp.

Testresultaterne viste, at elever og lærere udførte eksperimenter med succes. Programmet udfylder et hul i den nuværende videnskab, teknologi, matematik og ingeniøruddannelse, sagde Dr. Dawanne Poree, hærens ledende programleder på dette projekt.

"BioBitTM Explorer-sættet muliggør praktiske demonstrationer af banebrydende videnskab, der er billig og nem at bruge, omgå mange nuværende barrierer for at implementere eksplorative biologiske eksperimenter i klasseværelser, " sagde Poree.

Lærere i Chicago-området gik sammen om at udvikle læseplaner for matematik i gymnasiet og naturfag i gymnasiet, understreger den tværgående karakter og værdien af ​​denne aktivitet på forskellige uddannelsesniveauer, sagde embedsmænd.

De høje omkostninger og det specialiserede udstyr, der kræves til selv den enkleste demonstration af syntetiske biologiværktøjer, forhindrer mange K-12 og nogle bachelorskoler i effektivt at undervise i disse metoder, sagde Poree.

"Hvis USA skal fortsætte med at lede forskning inden for syntetisk biologi i de kommende årtier, så skal nuværende studerende opmuntres til at forfølge langsigtede studier på dette område, " sagde Poree.

Sættene er kommercielt tilgængelige for en $100 til $200 for materialer til et klasseværelse på omkring 30 elever.

BioBits er baseret på de nyeste metoder inden for syntetisk biologi. De inkorporerer metoder til frysetørring af harmløse cellulære ekstrakter i pellets, der kan pakkes og distribueres til klasseværelser.

Disse pellets giver individuelle eksperimenter, der kan aktiveres i klasseværelset for at afsløre kraften i syntetisk biologi gennem foruddesignede reaktioner, sagde Dr. Michael Jewett, fra Northwestern University. Disse pellets giver individuelle eksperimenter, der kan aktiveres i klasseværelset for at afsløre kraften i syntetisk biologi gennem foruddesignede reaktioner.

Denne platform voksede ud af tidligere og igangværende forskning finansieret af Army Research Laboratory's Army Research Office for at udvikle nye værktøjer inden for syntetisk biologi med det mål at tilpasse cellulært maskineri til at producere ikke-biologiske materialer.

Specifikt, forskere udforskede oprindeligt mekanismerne for proteinsyntese inde i celler med det langsigtede mål at udnytte og tilpasse cellemaskineri til at producere ikke-biologiske materialer. Denne forskning involverer udviklingen af ​​nye metoder inden for syntetisk biologi, der vil være nødvendige for at udnytte kraftfulde biologiske enzymer til at skabe polymerer af interesse for hæren.

Forskning i syntetisk biologi vil være afgørende for at realisere videnskabelige opdagelser i det 21. århundrede, såsom responsive materialer, spilskiftende kemikalie, materiale, og lægemiddelfremstillingsmetoder, påvisning og eliminering af giftige kemikalier, og medicinske anvendelser lige fra påvisning og behandling af traumatisk hjerneskade til udvikling af integrerede proteser.