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Von Michaela Schneider

 

Würzburg Klar, schon kleine Kinder bekommen eingebläut: Immer schön die Hände waschen! Wie schnell sich Krankheitserreger tatsächlich übertragen, erfuhr kürzlich eine zehnte Klasse des Deutschhaus-Gymnasiums. Die Schüler verbrachten einen Schultag im Schülerlabor des Rudolf-Virchow-Zentrums auf dem Gelände des Universitätsklinikums Würzburg, griffen selbst zu Mikropipetten und Reaktionsgefäßen und simulierten mit Hilfe des so genannten ELISA-Tests die Ausbreitung einer Infektionskrankheit. Ziel der regelmäßigen Schülerlabore: Kinder sollen so früh wie möglich für Naturwissenschaften begeistert werden.

 

Dafür hat das Rudolf-Virchow-Zentrum verschiedene Programme im „Public Science Center“ geschnürt. „Rudis Forschercamp“ richtet sich an Schüler zwischen acht und zwölf Jahren, vermittelt werden soll die Lust am Experimentieren. An den Thementagen Chemie, Medizin, Physik und Biologie steht das Ausprobieren im Vordergrund, jeweils ein Student betreut dabei vier Kinder. Nach vier Wochen erhalten die Schüler eine Forscherurkunde. Das VirchowLab schließt sich daran an, es ist geeignet ab der 9. Jahrgangsstufe. Die Themen „Biotechnologie – Grünes Licht für Bakterien“, „CSI Würzburg – der genetische Fingerabdruck“, und „Seuchen und Infektionskrankheiten“ orientieren sich dabei am Gymnasiallehrplan. Das Rudolf-Virchow-Zentrum will Schulen damit in der naturwissenschaftlichen Ausbildung unterstützen und lehrplanvertiefendes Experimentieren fördern.

 

Auch betreute das Rudolf-Vírchow-Zentrum bereits so genannte W-Seminare an verschiedenen Schulen. Diese sind im neuen Lehrplan vorgeschrieben, darin werden den Schülern Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens vermittelt. Im Projekt „Gemeinsam Forschern“ werden Schüler hierbei von Mitarbeitern des Zentrums in mehrtägigen Laborkursen begleitet und erhalten anschauliche Einblicke in den biomedizinischen Forschungsalltag. Das vierte Schülerprogramm nennt sich schließlich „ForscherReporter“ – Schüler dürfen dabei nicht nur mit echten Forschern experimentieren, sondern als Forscherreporter im Zentrum zudem auf Recherchetour gehen. Ihre Erlebnisse können sie anschließend in einem Podcast im Internet veröffentlichen.

 

Doch zurück ins „VirchowLab“ zu den Schülern des Würzburger Deutschhaus-Gymnasiums. Die Mädchen und Jungs haben sich auf den Tag gut vorbereitet. Ins Thema führen nicht die Mitarbeiter des Rudolf-Virchow-Zentrums ein, sondern die Schüler halten selbst Kurzreferate - sprechen über Vogelgrippe und Spanische Grippe, über Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten und Prionen (das sind deformierte Proteine), debattieren über die verschiedenen Infektionswege und erklären sich gegenseitig, wie das menschliche Immunsystem funktioniert. Diplom-Biologe Stephan Rinke hört zu, fragt nach und ergänzt.

 

So richtig spannend wird es für die Schüler, als es dann um den so genannten ELISA-Test geht. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, um Antikörper und damit Krankheitserreger schnell nachzuweisen. Das wissenschaftliche Grundprinzip: Über einen Erstantikörper wird das Antigen an eine Mikrotiterplatte gebunden und angereichert. Ein Enzym-gekoppelter Zweitantikörper führt zur Reaktion, „infizierte“ Flüssigkeit verfärbt sich. Bevor es an die Praxis geht, sprechen die Schüler allerdings erst einmal übers sichere Arbeiten im Labor und ziehen Kittel, Latexhandschuhe und Schutzbrille an. Am Waschbecken demonstriert Rinke, wie man sich nach der Laborarbeit – und möglichst auch im Alltag – die Hände richtig wäscht, inklusive Mulden, Daumen und Handrücken.

 

Anschließendes Testziel im VirchowLab: Die Schüler sollen selbst die Ausbreitung einer Krankheit simulieren. Von den 36 Reaktionsgefäßen, die an die Gruppe verteilt werden, enthalten anfangs nur zwei jenes Protein, das den Krankheitserreger darstellen soll. In einzelnen Tauschschritten kommt jeder Schüler mit insgesamt drei Personen in Kontakt, die Flüssigkeiten werden entsprechend vermischt. Am Ende verfärbt sich fast die Hälfte der Proben – diese Schüler haben sich nach nur drei Kontakten „infiziert“. „Warum wird dabei so viel blau?“, fragt einer der experimentierenden Jungs verblüfft.

 

Dabei sind die wissenschaftlichen Ergebnisse bei dem Versuchstag letztlich zweitrangig. „Die Schüler entscheiden jetzt, in der zehnten Klasse, welche Kurse sie im nächsten Jahr wählen werden“, sagt Ilona Landgraf, die Biologie-Lehrerin der Gymnasiasten. Den Labortag betrachtet sie als wichtige Orientierungshilfe – sowohl mit Blick auf die Oberstufe, als auch auf den künftigen Berufsweg.  „Die Schüler sind hier mit Kittel und Schutzbrille unterwegs, dürfen teure Geräte verwenden und selbst experimentieren. Dadurch wird ihnen vermittelt: Ihr werdet ernst genommen“, sagt Landgraf. Der Tag biete gute Voraussetzung, um auszutesten, ob die Arbeit im Labor Spaß macht – oder nicht. Denn das Problem während des Unterrichts ist sonst: Experimente sind nur begrenzt möglich, zum einen weil in vielen Schulen die entsprechende Ausstattung für große Gruppen fehlt, zum anderen weil ein einzelner Lehrer mit einer kompletten Klasse in 45 Minuten kaum die Möglichkeit für größere Versuche hat. Im VirchowLab indes assistieren während einiger Stunden gleichzeitig mehrere Mitarbeiter.

 

Dabei ist die Resonanz der Schulen laut Katja Weichbrodt, Koordinatorin der Schülerlabore, sehr gut. 600 bis 700 Schüler besuchen pro Jahr allein das VirchowLab – die Termine sind schon jetzt bis zum Schuljahresende ausgebucht. Erklärtes Ziel des Programms ist es, den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern und an die Biomedizin heranzuführen. Weichbrodt betont aber: „Genauso gut ist es, wenn ein Schüler merkt: Laborarbeit ist nichts für mich.“ Auch das sei Orientierungshilfe. Wie viele Teilnehmer der Schülerlabore sich später tatsächlich  für ein entsprechendes naturwissenschaftliches Studium entscheiden, kann die Koordinatorin der Schülerlabore nicht sagen. Doch einzelne Studenten begegneten ihr immer wieder, die bei Aktionen im Rudolf-Virchow-Zentrum erstmals in Kontakt mit der praktischen Laborarbeit kamen.

 

Dass die 15-jährige Ariane eines Tages wieder im Rudolf-Virchow-Zentrum stehen wird, ist nicht auszuschließen. Biomedizin würde ihr auf jeden Fall Spaß machen, sagt die Deutschhaus-Gymnasiastin – allerdings sei der Numerus Clausus erfahrungsgemäß recht hoch. Teilweise lag er in Würzburg ohne Wartesemester bei einem Notendurchschnitt von einer glatten 1,0. Biologie finde sie spannend, weil es interessant sei, wie der Mensch funktioniert, sagt Ariane. „Vieles kann man im Alltag anwenden“, betont sie. „Wenn man krank ist, ist es spannend zu hinterfragen, warum das so ist.“ Den Tag im Rudolf-Virchow-Zentrum fand sie gleich aus mehreren Gründen toll: Zum einen, weil sie zum ersten Mal professionell im Labor experimentieren durfte. „Ich habe bisher noch nie mit so genauen Pipetten gearbeitet“, sagt die 15-Jährige. Zum anderen, weil ihr der Tag einen groben Einblick vermittelt habe, wie Laborarbeit tatsächlich abläuft.

Experimentieren wie die echten Biomediziner

Wissenschaft In den Schülerlaboren des Rudolf-Virchow-Zentrums werden Kinder an die
praktische Naturwissenschaft herangeführt – Zehnte Klasse begibt sich auf die Spur von Infektionskrankheiten

Laborarbeit braucht Fingerspitzengefühl und eine ruhige Hand – das merkten die Schüler des Deutsch-Haus-Gymnasiums beim Pipettieren.

 

Foto: Michaela Schneider

Laborarbeit braucht Fingerspitzengefühl und eine ruhige Hand – das merkten die Schüler des Deutsch-Haus-Gymnasiums beim Pipettieren.

 

Foto: Michaela Schneider

 

Der Artikel ist unter anderem in „Gesundheit - Das Magazin“ erschienen.

Infokasten: Über das Rudolf-Virchow-Zentrum

 

Das Rudolf-Virchow-Zentrum ist eines der drei ersten Forschungszentren der Deutschen Forschergemeinschaft (DFG). Offiziell eröffnete es im Januar 2002 und gehört seitdem zur Universität Würzburg. Rund 150 Wissenschaftler arbeiten in dem Forschungszentrum für experimentelle Biomedizin auf dem Gebiet der Schlüsselproteine. Funktionieren letzere nicht richtig, können Krankheiten ausgelöst werden. Ziel sämtlicher Arbeitsgruppen ist zusammengefasst die Erforschung der Struktur und Funktion dieser Proteine, um die Ursachen von Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-, Autoimmun-, Infektions- und Entzündungs-Erkrankungen zu verstehen. Die DFG-Förderung läuft in diesem Sommer aus, die Förderung – wenn auch in kleinerem Umfang – übernimmt dann das Land. Das Zentrum bleibt  zentrale Einrichtung der Julius-Maximilians-Universität.

Hygiene ist im Labor extrem wichtig. Diplom-Biologe Stephan Rinke zeigt, wie der ELISA-Strip richtig gereinigt wird.

Foto: Michaela Schneider

Foto: Michaela Schneider

 

Foto: Michaela Schneider

Richtiges Händewaschen will gelernt sein – Diplom-Biologe Stephan Rinke zeigt, wie es geht.

Foto: Michaela Schneider

Neuestes Produkt des Rudolf-Virchow-Zentrums: Das Strategiespiel „Cell Invaders“. Erreger wie etwa Grippeviren oder Krankenhauskeime sind zu bekämpfen – dafür muss der Spieler die Abwehrmechanismen entsprechend anpassen. Gespielt werden kann unter www.rudolf-virchow-zentrum.de/browsergame

Foto: Michaela Schneider

 

Blau heißt infiziert: Etwa die Hälfte der Gruppe trägt am Ende des Versuchs den „Erreger“. Dies zeigt, dass sich im echten Leben Infektionskrankheiten und Seuchen unheimlich schnell verbreiten können.

 

Foto: Michaela Schneider