s t e m . rastem.istražujem

Zaklada ZNANJE NA DJELUStiftung WISSEN AM WERK

program za učenike10/5/2019

sponzor programa:

ples šarenih molekula

mehaničkom energijom do kemijskih promjena

kemija svjetlećih štapića

Ivo Crnolatac

Nikola Biliškov

Tomislav Portada

igre za mozak

regenerativna biomedicina

cell busters – kako ubiti stanicu raka?

prozor u mozak: kako proučavamo bolesti mozga

Dubravka Švob Štrac

Mariastefania Antica

Ana Čipak Gašparović, Tanja Matijević Glavan

Silva Katušić Hećimović, Kristina Dominko

Milivoj Uroić

draga radioaktivna publiko, ...

1

2

3

4

kako računala pomažu iznalaženju novih, biološki aktivnih supstanci

biorudarenje: primjena molekularnih metoda za izolaciju i identifikaciju bakterija koje sintetiziraju antibiotike

Višnja Stepanić, Marko Tomin,Sanja Tomić

Dušica Vujaklija,Snježana Kazazić

5

6

7

8

9

10

Hrvoje Fulgosi

mikrosvemir na zaslonu transmisijskog elektronskog mikroskopa

11

gumi-istraživanja

morski mikrosvijet – fitoplankton

*postoji li zagaĐenje? ribe znaju rješenje!

Martina Furdek Turk, Željka Fiket

Tea Mišić Radić, Andrea Čačković,Nives Novosel

Vlatka Filipović Marijić,Tatjana Mijošek,Zuzana Redžović

12

13

14

* održati će se u slučaju velikog interesa

fizika

kemija

bioznanosti

biologija

okoliš

računarstvo

15super-računarstvo od doma

Tomislav Lipić, Davor Davidović

1 draga radioaktivna publiko, ...

dr.sc. Milivoj Uroić

Atomska jezgra još je uvijek predmet

fundamentalnih istraživanja, a svojstva brojnih

jezgara uporno izmiču globalnom objašnjenju.

Da bi se tematika približila učenicima,

ova radionica prvo kroz teorijski dio upoznaje s

kartom nuklida i kroz primjere nastoji objasniti

svojstva stabilnih i radioaktivnih jezgri, kao i

miskoncepcije koje su često prisutne zbog

popularnosti teme i nedostatka znanstvenih

činjenica u široj javnosti.

Praktični dio istražuje mjerenje alfa- i/ili

gama- zračenja radioizotopa u laboratoriju,

koristeći postojeću mjernu opremu IRBa. Steći će

se uvid u izvedbu mjerenja te analizu dobivenih

podataka, npr. određivanje intenziteta i energije

pojedinih raspada.

fizika

2 ples šarenih molekula

Kako potaknuti molekule na gibanje i ples,

kako se molekule relaksiraju,

kako primjenjujemo svjetlost u kemiji.

Što je kemijska ravnoteža, kako je postižemo i kako

pomičemo.

Do odgovora na sva ova pitanja doći ćete sami

provodeći i promatrajući kemijske pokuse

i promišljajući poput znanstvenika.

dr.sc. Ivo Crnolatac

kem

ija

3 mehaničkom energijom do kemijskih promjena

dr.sc. Nikola Biliškov

Otkad su uzeli neobrađeni kamen u ruke,

ljudi intuitivno znaju da tuckanjem, grebanjem,

mljevenjem i na druge načine mogu uzrokovati

različite pretvorbe tvari koje ih okružuju.

Ipak, tek nedavno su znanstvenici shvatili da te

praiskonske metode mogu biti itekako korisne u

suvremenoj kemiji. Tad je smišljena kovanica

'mehanokemija', koja danas označava čitav niz

mehaničkom energijom uzrokovanih kemijskih

pretvorbi čvrstih tvari, i to bez korištenja velikih

količina često otrovnih ili ekološki neprihvatljivih

otapala. U ovoj radionici ćemo kroz nekoliko

primjera upoznati osnovne mehanokemijske

postupke, koji se mogu izvoditi i u nastavi kemije. kem

ija

4

dr.sc. Tomislav Portada

Svjetleći štapići su jeftini, jednokratni i kratkotrajni

izvori hladne svjetlosti koji svoj rad temelje na

kemiluminiscentnoj reakciji estera oksalne kiseline

s vodikovim peroksidom. Upotrebljavaju ih vojska,

policija, spasilačke službe, izletnici, ribiči, ronioci

itd., a posebno su popularni među mladima kao

rekviziti na različitim zabavama i koncertima u

klubovima. Tijekom radionice polaznici će čuti

priču o otkriću i razvoju svjetlećih štapića, moći će

postavljati pitanja o kemijskoj reakciji na kojoj se

njihov rad temelji, a sama reakcija bit će tijekom

radionice izvođena kao atraktivan demonstracijski

pokus. U radioničkom dijelu učenici će dobiti

zadatak da pronađu omjer u kojemu treba

promiještati tri svjetleće tekućine (crvenu, plavu i

zelenu) tako da dobivena smjesa emitira svjetlost

bijele boje.

kem

ija

kemija svjetlećih štapića

5kako računala pomažu iznalaženju novih, biološki aktivnih supstanci

dr. sc. Višnja Stepanić, dr. sc. Marko Tomin, prof. dr. Sanja Tomić

Današnje doba je doba računala, ali i velikih

količina sakupljenih podataka. Otkrivanje novih

tvari - lijekova, herbicida, i ostalih biološki aktivnih

supstanci, kao i njihov utjecaj na žive organizme, je

od velike društvene važnosti jer potiče društveni

razvoj i povećava kvalitetu života. Na ovaj radionici

sudionici će se kroz predavanja i vježbe upoznati s

upotrebom računala, baza podataka i

kem/bioinformatičkih pristupa u dizajniranju novih

biološki aktivnih supstanci. Njihova upotreba čini

proces stvaranja novih tvari znatno učinkovitijim,

bržim i jeftinijim.

bio

zna

no

sti

biorudarenje: primjena molekularnih metoda za izolaciju i identifikaciju bakterija koje sintetiziraju antibiotike

6

dr. sc. Dušica Vujaklija dr. sc. Snježana Kazazić

Patogene bakterije postaju sve otpornije na

antibiotike koji se danas upotrebljavaju u liječenju

različitih infektivnih bolesti. Neke bakterijske vrste

koje žive u našem okolišu proizvode različite klase

antibiotika. Kako tražiti takve bakterije i kako

istraživati njihov potencijal za sintezu novih

antibiotika? Na ovoj radionici upoznat ćete se s

različitim molekularnim metodama koje se koriste

za identifikaciju bakterija koje imaju genetički

potencijal za sintezu različitih prirodnih spojeva od

medicinske i biotehnološke važnosti. Na radionici

ćemo pokazati kako u laboratorijskim uvjetima

možemo uzgojiti bakterije koje žive u različitim

ekološkim nišama te kako pretražujemo proizvode

li ove bakterije spojeve koji učinkovito ubijaju ili

zaustavljaju rast infektivnih bakterija. Uz različite

molekularne tehnike (umnažanje 16S rDNA, PCR

na kolonijama, analiza DNA u gelu agaroze itd.)

pokazat ćemo i Biotyper, instrument koji se koristi

za brzu identifikaciju mikroorganizama.

Demonstrirat ćemo vam bioinformatičke alatke

koje koristimo za analizu molekula DNA i proteina.

• patogene bakterije postaju sve otpornije na antibiotike.

• molekularne metode za identifikaciju bakterija iz okoliša

• metode za otkrivanje novih antibiotika?

• bioinformatičke alatke za anlizu dna i proteina

bio

zna

no

sti

7 igre za mozak

dr.sc. Dubravka Švob Štrac

Miris čokolade...

Sjećanje na omiljeni crtić...

Bol nakon što nas je udarila lopta u parku...

Sva ova iskustva moguća su zahvaljujući organu

težine oko 1,4 kg koji se nalazi u našim glavama-

MOZGU!!!!

Dođite i kroz cijeli niz različitih zabavnih

eksperimenata, aktivnosti i igrica otkrijte uzbudljiv

svijet mozga, živčanih stanica, osjetila i refleksa.

bio

log

ija

8 regenerativna biomedicina

dr.sc. Mariastefania Antica

bio

log

ija

U većini tkiva sisavaca postoje stanice koje čekaju

kao rezerva za popravak u slučaju oštećenja tkiva

uzrokovanih bolešću ili nesretnim okolnostima kao

što je zračenje, patogeni, kancerogene tvari i

mehanička oštećenja. To su matične stanice iz

odraslih tkiva. Najpoznatije su krvne matične

stanice iz koštane srži koje svakodnevno

obnavljaju sve stanice krvi. U okviru radionice

predstavit ćemo nekoliko igara - Ljudsko tijelo

organi i njihove matične stanice, Timus, prvi organ

koji počinje stariti već u pubertetu.

9 cell busters – kako ubiti stanicu raka?

dr.sc. Ana Čipak Gašparović, dr.sc. Tanja Matijević Glavan

Istraživanja u medicini, biomedicini i farmaciji

počinju na vrlo jednostavnim modelima. Dva

modela koja su jednostavna i pružaju mogućnosti

uvida u stanične reakcije na određene toksične

spojeve su model kvasca i model

humanih/životinjskih staničnih linija. Istraživanja

djelovanja potencijalnih lijekova započinju

jednostavnim određivanjem preživljenja stanica.

Ova radionica pružit će uvid u rad sa staničnim

kulturama te pokazati metode praćenja toksičnosti

spojeva. Radionica pruža priliku rada s kvascima i

pokuse koji se lako mogu ponoviti u učionici i time

učenicima približiti početak biomedicinskih

istraživanja. Polaznici će imati priliku naučiti

uzgojiti kvasac, pratiti reakcije na toksične spojeve

i mjeriti mogućnost preživljenja. Također, slično će

se raditi i na humanim staničnim linijama, gdje će

polaznici imati priliku vidjeti rad u sterilnim

uvjetima, sudjelovati u pripremi i izvođenju

jednostavnog eksperimenta u kojem će pratiti

preživljenje stanica nakon tretmana toksičnim

spojevima.

bio

log

ija

10 prozor u mozak: kako proučavamo bolesti mozga

dr.sc. Silva Katušić Hećimović Kristina Dominko, mag.biol.mol., Lea Vidatić, Ana Rastija

bio

log

ija

Alzheimerova bolest i Parkinsonova bolest su najčešće

bolesti mozga te predstavljaju izazov biomedicinskih

istraživanja 21. stoljeća, jer još uvijek ne postoji način

njihovog pravovremenog otkrivanja, točne dijagnoze i

liječenja. Glavna karakteristika ovih bolesti je nakupljanje

specifičnih proteina u mozgu, što uzrokuje smrt,

degeneraciju stanica neurona, pa od tuda i naziv

neurodegenerativne bolesti.

Cilj radionice „Prozor u mozak“ je odgovoriti na sljedeća

pitanja: Kako proučavamo nakupljanje i disfunkciju

proteina u mozgu? Koje metode pri tom koristimo? Koje

modele koristimo u istraživanjima bolesti mozga? Kako

nam mišji modeli mogu doprinijeti razumijevanju bolesti

mozga u čovjeka? Kako rezultati analize proteina na razini

mikrosvijeta stanica/mozga mogu pomoći u pronalaženju

novih lijekova protiv ovih još uvijek neizlječivih bolesti?

U sklopu radionice sudionici će imati priliku analizirati

proteine mozga, odrediti njihovu koncentraciju i masu te

ih fluorescentno obojiti i vizualizirati na razini stanice i

mišjeg mozga. Učenici će upoznati kako temeljna

medicinska istraživanja mogu doprinijeti razumijevanju

neurodegenerativnih bolesti čovjeka i pronalaženju

lijekova protiv ovih, još uvijek neizlječivih bolesti. Ova

praktična iskustva mogu biti poticaj učenicima da izaberu

znanost kao svoj budući poziv jer znanost je cool i jedno

od najkreativnijih zanimanja.

Zavirite kroz „Prozor u mozak...“.

11mikrosvemir na zaslonu transmisijskog elektronskog mikroskopa

dr.sc. Hrvoje Fulgosi

Mnoga važna znanstvena otkrića ostvarena su

uporabom transmisijskih elektronskih mikroskopa

(TEM). Razvijen tridesetih godina prošloga stoljeća,

TEM je nadmašio svjetlosne mikroskope čija su

povećanja uvelike ograničena valnom duljinom

svjetlosti. Moderni TEM uređaji postižu povećanja

koja nadilaze milijun puta, a njima možemo

promatrati čak i pojedine atome.

Na radionici ćete moći zaviriti u mikrosvemir

korištenjem TEM-a Instituta Ruđer Bošković i otkriti

kako su građene stanice biljaka, bakterije, virusi i

nanostrukture.

bio

log

ija

12 GUMI-istraživanja

dr.sc. Martina Furdek Turk, dr. sc. Željka Fiket

oko

liš

GUMI (Geokemija U Multidisciplinarnim

Istraživanjima) odgovara na pitanja kao što su: Vole

li tartufi metale? Kako u sok dospijevaju lantanidi?

Tko sadrži više kroma, limun ili naranča? Ima li to

ikakve veze s tlom na kojem rastu i zašto? Tlo,

sediment, stijena, koja je uopće razlika i zašto su

nam bitni u geokemijskim istraživanjima?

Kako dolazimo do odgovora na ova pitanja? Kako

provoditi geokemijska istraživanja i zašto je

povezivanje između područja nužno za ispravnu

interpretaciju dobivenih rezultata?

U sklopu radionice sudionici će steći uvid u

aktualna istraživanja u području geokemije koja se

provode na Institutu te kako uz zajednički rad

stručnjaka iz različitih područja možemo pravilno

razumijeti prirodne procese i naš okoliš.

13 morski mikrosvijet – fitoplankton

dr.sc. Tea Mišić Radić, mag. educ. Andrea Čačković, mag. oecol. Nives Novosel

Morski fitoplankton su jednostanične,

mikroskopske alge koje predstavljaju temelj

hranidbenog lanca u vodenom ekosustavu te su

od ključne važnosti za proces fotosinteze u moru.

Kako morski fitoplankton reagira na stres u

okolišu? Što je to morski gel? Kako su fitoplankton i

morski gel povezani? U jednodnevnoj radionici bit

će demonstrirani postupci separacije stanica

fitoplanktona iz kultura, vizualizacije stanica

svjetlosnim mikroskopom, te karakterizacije

pojedinačnih stanica na nanoskali primjenom

mikroskopije atomskih sila. “Hands-on”

laboratorijski rad će stimulirati interes učenika za

istraživački rad.

oko

liš

14 postoji li zagaĐenje? ribe znaju rješenje!

dr.sc. Vlatka Filipović Marijić, mag. biol. exp. Tatjana Mijoše, mag. biol. exp. Zuzana Redžović

oko

liš

Organizmi su u neposrednom dodiru s okolišem, iz

kojega dobivaju hranu i kisik koji su neophodni za

njihov život, a "usput" se time u njima nakupljaju i

zagađivala. Organizme čije biološke promjene

pratimo u svrhu procjene zagađenja okoliša

nazivamo BIOINDIKATORSKI ORGANIZMI.

Zagađivala u okoliš dospijevaju kao posljedica

ljudske aktivnosti i najčešće se unose

neobrađenim otpadnim vodama domaćinstava i/ili

industrije, ispiranjem tla (osobito poljoprivrednog)

te oborinskim ispiranjem iz atmosfere. Organizmi

reagiraju na izloženost zagađivalima na više

različitih načina – od promjene u ponašanju do

promjene u građi i sastavu tkiva i stanica, što

pomaže znanstvenicima da utvrde utjecaje

zagađenja. Na radionici ćemo na primjeru ribe

otkriti kako utvrditi stanje okoliša i kojim

metodama.

15 super-računarstvood doma

dr.sc. Tomislav Lipić, dr.sc. Davor Davidović r

aču

na

rstvo

Cilj radionice je saznati što se krije iza pojma

"Računarstvo visokih performansi", koje su nam to

danas dostupne tehnologije, te kako se koriste za

rješavanje nekih specifičnih problema.

Na radionici, polaznici će dobiti privremeni pristup

jednom od računalnih sustava

(EGI Cloud, Amazon Cloud ili GPU clusteru) na

kojima će moći pripremiti, izvršiti i analizirati svoj

prvi računalno-zahtjevni problem, npr. sastavljanje

genoma.

Također, polaznici će naučiti i vidjeti koji su novi

pravci u razvoju novih generacija super-računala,

temeljenih na grafičkim karticama i novim Intel Phi

procesorima, te zašto će nam takvi sustavi trebati

u budućnosti.

s t e m . rastem.istražujem

partneri