docBioLetyn W tym numerze : ABC życia
download 
Reklamacja Transkrypt
BioLetyn W tym numerze : ABC życia
BioLetyn ISSN 2083-3504 Grudzień 2011 5/IV/2011 KWARTALNIK SKNB - STUDENCKIEGO KOŁA NAUKOWEGO BIOTECHNOLOGÓW W tym numerze: Wywiad z prof. Markiem Rusinem Ścieżki wiedzy: Jedwab – biomateriał przyszłości! ABC życia studenckiego: Dziennik praktykanta, czyli mały przewodnik po praktykach dla studentów biotechnologii Felieton: Ponadto: COŚ w Tarnowskich Górach Biotechnologia od kuchni XVIII OGÓLNOPOLSKIE SYMPOZJUM STUDENTÓW I DOKTORANTÓW „BIOTECHNOLOGIA ŚRODOWISKOWA” TERMIN I MIEJSCE 29 lutego – 3 marca 2012 r. Ośrodek "RELAKS" 43-460 WISŁAJARZĘBATA, ul. 11 Listopada 35, tel./fax (0-33) 855-30-10 Informacje o sympozjum: http://kbs.ise.polsl.pl/ etomite/semstud.html Styczeń 2012 BioLetyn 1/(I)/2012 KWARTALNIK SKNB - STUDENCKIEGO KOŁA NAUKOWEGO BIOTECHNOLOGÓW Od redakcji W tym numerze: Wywiady, autografy... Wywiad z prof. Markiem Rusinem 2 Ścieżki wiedzy: Biofilm – pożyteczny twór czy potwór, z którym należy walczyć? 6 Jedwab – biomateriał przyszłości! 8 Bakteriofagi – nowa era terapii przeciwbakte9 ryjnej Polish your English Application of the membrane biological reactor system for combined sanitary 11 and industrial wastewater treatment Z nowym rokiem, nowym krokiem. To przysłowie sprawdza się również w naszej Redakcji. Jako nowa Redaktor Naczelna chciałam serdecznie podziękować dotychczasowej Redaktor – Katarzynie Smadze, za pracę , trud i poświęcenie. Ze swojej strony obiecuję, że będę się starać wykazać równie dużo zaangażowania, co moja poprzedniczka. Ten numer BioLetynu jest szczególny, nie tylko przez fakt redagowania go przez nową osobę, ale również jest to numer jubileuszowy. Mijają pierwsze urodziny naszego czasopisma. Z tej okazji dziękuję wszystkim Czytelnikom, a także osobom współtworzącym BioLetyn. Witamy również nowe twarze Redakcji. Mam nadzieję, że kolejny rok będzie owocny w nowe równie ciekawe artykuły. Ze swojej strony polecam ciekawy wywiad z profesorem Rusinem, pracownikiem gliwickiego Centrum Onkologii, biotechnologiczną kuchnię, a także wiele innych ciekawych artykułów, do których lektury zachęcam. Korzystając z okazji pragnę również życzyć Wam, nasi drodzy Czytelnicy, aby ten nowy, 2012 rok przyniósł Wam spełnienie marzeń, pragnień oraz realizację Waszych celów i postanowień. ABC życia studenckiego Monika Nawrotek Redaktor naczelna „BioLetynu” Dziennik praktykanta, czyli mały przewodnik po praktykach dla studentów biotechnologii 12 W oparach absurdu 13 4 kilo trotylu, czyli mieszanka wybuchowa Biotechnologia od kuchni 14 Darmowa Impreza 15 Recenzja z wycieczki COŚ w Tarnowskich Górach 16 Projekty SKNB 18 Sprawozdania z zebrań Koła Naukowego Biotechnologów 19 Redakcja BioLetynu: Redaktor naczelna: Monika Nawrotek Z-ca Redaktor Naczelnej: Katarzyna Jonak Skład Redakcji: Katarzyna Smaga Michał Kowalski Aleksandra Poterała Justyna Folkert Anna Meresta Daria Dziewulska Opieka merytoryczna: dr Aleksandra Ziembińska e-mail: [email protected] Okładka (zdjęcie): Michał Olczyk Str. 2 BioLetyn 1/(I)/2012 Wywiady, autografy... Wywiad z prof. Markiem Rusinem Rozmowa z prof. Markiem Rusinem, pracownikiem Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej w Centrum Onkologii w Gliwicach, o pracy w Centrum, procesach związanych z nowotworzeniem oraz niekonwencjonalnych metodach leczenia raka. Panie Profesorze, jest Pan z wykształcenia biologiem molekularnym. Dlaczego zdecydował się Pan na studia związane z tą dziedziną nauki? Decyzja o wyborze kierunku studiów jest wypadkową różnych okoliczności. W moim przypadku pierwszoplanową rolę odegrały zainteresowania przyrodnicze. Już po zakończeniu nauki w szkole podstawowej zainteresowałem się zoologią, a konkretnie ornitologią – nauką o biologii ptaków. Skąd wzięła się u mnie taka pasja – nie mam pojęcia. Może stąd, że gdy byłem mały moja babcia podarowała mi atlas ptaków, który do dziś stoi u mnie na półce. Zauważyłem, że korzystając z niego mogę rozpoznać wiele różnych gatunków, nie tylko wróble, bociany i kury. Nie potrafię jednak odpowiedzieć na pytanie skąd wzięły się te zainteresowania. Może współdecydują o tym geny? Po skończeniu nauki w „podstawówce” wybrałem liceum o profilu biologicznochemicznym, a później studia w dziedzinie biologii ogólnej. W czasie ćwiczeń poczułem, że praca w laboratorium może być równie interesująca, co praca w terenie z lornetką, atlasem i aparatem fotograficznym. Studiując różne przedmioty zdałem sobie sprawę, że najbardziej ciekawią mnie biochemia, biologia molekularna i biologia komórki – nauki interdyscyplinarne, łączące w sobie wiedzę z chemii, biologii, genetyki i trochę z fizyki. Co ciekawe, nigdy nie chciałem studiować medycyny. Wspominam o tym, bo wielu lekarzy zapewne uważa, że biolog to taki ktoś, kto nie dostał się na studia medyczne. Tak w moim przypadku jednak nie było. Przeszedł Pan drogę od pasjonata ornitologii do biologa molekularnego. Skąd wzięło się zainteresowanie tematyką onkologiczną? Ma to związek z tym o czym wspomniałem przed chwilą. Zainteresowała mnie biologia na poziomie komórkowym i subkomórkowym, na którym „przetapia się” biochemię i biologię molekularną. Będąc na studiach dowiedziałem się od koleżanki, że w Centrum Onkologii w Gliwicach istnieje zakład, w którym prowadzone są ciekawe badania z tej dziedziny. Postanowiłem dowiedzieć się czegoś więcej na ten temat i odwiedziłem ówczesnego kierownika zakładu, profesora Mieczysława Chorążego, prosząc o zgodę na nieformalny udział w seminariach zakładowych. Profesor Chorąży zgodził się na moje bierne uczestnictwo w seminariach. Ponadto przyglądałem się pracy laboratoryjnej. Pamiętam swoje pierwsze zadanie w ramach nieoficjalnej praktyki: izolacja DNA z mysich ogonów metodą ekstrakcji fenolem i precypitacji etanolem. Celem procedury była identyfikacja myszy modyfikowanych genetycznie. Spodobała mi się ta praca. Uważałem, że w tym laboratorium mam szansę zrobić coś twórczego, interesującego, co może wnieść jakiś drobny, ale zauważalny Katarzyna Jonak wkład w rozwój biologii. Podczas mojej pracy laboratoryjnej w Centrum Onkologii profesor Chorąży rozwijał współpracę w dziedzinie kancerogenezy środowiskowej z laboratoriami z całego świata, między innymi z USA, Niemiec, Szwecji i Norwegii. Było to na początku lat 90-tych. W tym czasie zwolniło się kilka miejsc pracy w Centrum, wobec czego zostałem zatrudniony w Zakładzie Biologii Nowotworów. Było to tuż po zmianie systemu politycznego. Pojawiły się nowe możliwości finansowania nauki, zniknęło wiele barier w kontaktach naukowych z innymi krajami oraz zaistniała możliwość swobodnego podróżowania za granicę. Na rynku zaczęły funkcjonować firmy, które stosunkowo szybko dostarczały aparaturę i potrzebne odczynniki chemiczne. Czy obecnie Centrum Onkologii współpracuje z innymi jednostkami naukowymi? Oczywiście. Pracownicy Centrum współpracują z wieloma ośrodkami krajowymi i zagranicznymi. Większość pracowników uczestniczy bezpośrednio w leczeniu chorych i prowadzi badania naukowe w dziedzinie onkologii klinicznej. Grupa eksperymentalistów z Centrum Badań Translacyjnych (CBT) w Centrum Onkologii współpracuje na przykład z naukowcami z Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Projekty dotyczą między innymi mechanizmu niszczenia komórek nowotworowych przez nowo zsyntetyzowane związki organiczne. Tutaj ważną rolę odgrywa prowadzenie badań razem z pracownikami Wydziału Chemii. W analizie danych i w modelowaniu procesów biochemicznych współpracujemy z pracownikami Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki oraz Instytutu Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk. Utrzymujemy także kontakty z Centrum Badań nad Rakiem (DKFZ) 1/(I)/2012 BioLetyn Wywiady, autografy... Str. 3 w Heidelbergu w Niemczech. Partnerstwo z tym ośrodkiem bywało intensywne w przeszłości, później uległo pewnemu rozluźnieniu. Podobna uwaga może dotyczyć naszej współpracy z Narodowym Instytutem Przeciwrakowym (NCI) w Bethesda w Stanach Zjednoczonych. W tym ośrodku przez dwa lata miałem przyjemność nabierać naukowego doświadczenia. Z badaczami z Heidelbergu organizujemy od trzech lat wspólne konferencje robocze. Jak wygląda praca w takiej placówce, jak CBT? Laboratorium, w którym pracuję przez bardzo wiele lat nosiło nazwę Zakładu Biologii Nowotworów i pod taką nazwą jest do tej pory znane wśród wielu naszych współpracowników. Od kilku lat obowiązuje nazwa Centrum Badań Translacyjnch, aby podkreślić dążenie do aplikacyjnego charakteru prowadzonych badań. W CBT zajmujemy się pracą naukową. W dydaktykę jesteśmy zaangażowani w bardzo ograniczonym stopniu. Studenci Politechniki Śląskiej i Uniwersytetu Śląskiego odbywają u nas praktyki, wolontariaty lub przygotowują prace magisterskie. Praca naukowa polega na poznawaniu zagadnienia z danej dziedziny, które nie było wcześniej znane. Badaczem kieruje ciekawość, podobnie jak artystą pragnienie stworzenia czegoś pięknego – choć we współczesnej sztuce różnie z tym bywa. Badania są kosztowne, dlatego są one tak projektowane, aby prędzej czy później ich wyniki można było wykorzystać w praktyce. W naszym przypadku wykonujemy eksperymenty, które pozwalają na lepsze zrozumienie przyczyn powstawania chorób nowotworowych i opracowanie obiecujących metod diagnostycznych i terapeutycznych. Jeśli mamy pomysł na dobry projekt, co należy zrobić, aby zacząć nad nim pracę? Aby przeprowadzić badania trzeba najpierw zdobyć odpowiednie fundusze na aparaturę i materiały. Dlatego należy zacząć od opracowania projektu badawczego, w którym prezentujemy cel naszych badań i metody, jakie posłużą do osiągnięcia tego celu. Oczywiście nie wiadomo co odkryjemy, ale precyzujemy kierunek poszukiwań. Jeśli projekt spotka się z pozytywną oceną anonimowych recenzentów, odpowiednia agenda rządowa wydaje decyzję o finansowaniu i przyznaje środki. Wtedy można przystąpić do wykonywania doświadczeń. Uzyskane wyniki publikujemy w czasopismach starając się, aby były to czasopisma o jak największej renomie. Wówczas rezultaty naszej pracy docierają do szerokiego grona odbiorców. W CBT podział obowiązków zależy od zajmowanego stanowiska, np. asystent zwykle wykonuje eksperymenty, a profesor stara się o fundusze i nadzoruje badania. W CBT są również naukowcy zajmujący się m.in. pracą na ludzkich komórkach nowotworowych utrzymywanych w hodowlanych naczyniach plastikowych. Takie doświadczenia mają na celu wstępne badanie terapeutycznych właściwości nowych związków organicznych. Z kolei inni naukowcy używają metod biochemicznych, molekularnych oraz mikroskopowych do analizy funkcjonowania bardzo ważnych szlaków przekazywania sygnałów komórkowych, których zadaniem jest ochrona przed nowotworami. Czym na co dzień zajmują się pracownicy CBT? Jakie metody badawcze są wykorzystywane? W CBT nie zajmujemy się rutynową diagnostyką. Na tym polu pracuje m.in. Zakład Analiz oraz Zakład Patologii. CBT współpracuje z klinicystami leczącymi pacjentów w Instytucie, ale ta współpraca ma charakter naukowy, to znaczy poszukujemy czegoś oryginalnego, co dopiero wejdzie, mamy taką nadzieję, do praktyki klinicznej. Interesująco rozwija się współpraca z lekarzami zajmującymi się leczeniem nowotworów zwanych chłoniakami. Blisko praktycznego zastosowania są badania genetyczne, których celem jest identyfikacja ludzi, którzy odziedziczyli mutacje genowe stanowiące poważne zagrożenie nowotworem. Identyfikując osoby z takimi mutacjami możemy starać się, poprzez częstsze badania lekarskie, wychwycić rozwijające się nowotwory na wczesnym etapie zaawansowania. Prowadzimy badania naukowe w dziedzinie szeroko pojętej onkologii eksperymentalnej. Istnieje kilka nieformalnych zespołów badawczych. Każdy posiada swoje projekty naukowe. Niektóre projekty dotyczą genetycznej charakterystyki pacjentów leczonych w Centrum Onkologii. Celem tych badań jest m.in. poszukiwanie związku między cechami genetycznymi a skutecznością terapii. Innym celem badań genetycznych jest identyfikacja mutacji genowych, które zwiększają ryzyko zachorowania na raka. Materiałem do badań jest DNA wyizolowane z krwi pacjentów. Wykorzystuje się tu m.in. metodę PCR oraz sekwencjonowanie fragmentów genomu. Spora grupa badaczy pracuje na modelach zwierzęcych, a konkretnie na myszach. Badania te mają na celu lepsze zrozumienie fizjologicznego znaczenia białek cytoprotekcyjnych i poszukiwanie nowych metod niszczenia guzów nowotworowych. Myszy utrzymuje się w zwierzętarni, która jest obecnie remontowana w celu przystosowania jej do hodowli nowych odmian tych gryzoni. Dzięki kolejnym zmodyfikowanym odpowiednio myszom będzie możliwe bardziej zaawansowane badanie metod niszczenia ludzkich komórek nowotworowych. W jaki sposób wyniki badań wykonywanych przez pracowników laboratoryjnych CBT wpływają na sposób leczenia i szanse wyzdrowienia pacjentów? Jakie procesy odpowiedzialne są za nowotworzenie? Uważa się, że przyczyną powstawania nowotworów są mutacje genów regulujących podziały komórek oraz chroniących komórki przed skutkami działania różnych czynników stresu. W komórkach nowotworowych obserwuje się bardzo duży bałagan w materiale genetycznym. Ponadto, onkogennie działają czynniki, które łatwo wywołują mutacje w DNA, np. promieniowanie jonizujące, ultrafiolet, wiele związków chemicznych. Komórki prawidłowe można przekształcić w nowotworowe wprowadza- Wywiady, autografy... BioLetyn 1/(I)/2012 Str. 4 jąc do nich niektóre zmutowane geny. Wiadomo już jakie grupy genów muszą ulec modyfikacji aby komórka prawidłowa przekształciła się w chorą. W ciągu ostatnich 30 lat biologia dokonała olbrzymiego postępu w zrozumieniu przyczyn powstania raka. Niestety, na razie ta wiedza nie spowodowała spektakularnego przełomu w leczeniu nowotworów. Obecnie postęp w tej dziedzinie dokonuje się metodą drobnych kroków - jest on widoczny, ale niestety nie na miarę oczekiwań naszych starzejących się społeczeństw w krajach wysoko rozwiniętych. z dietą nie należy popadać w przesadę. Ważne by była ona odpowiednio różnorodna i dostarczała organizmowi potrzebnych składników odżywczych i ochronnych. W tym miejscu chciałbym wspomnieć, że otyłość jest również czynnikiem zwiększającym ryzyko niektórych nowotworów. Co pewien czas słyszy się w mediach o potencjalnych nowych lekach na raka. Jak to jest w rzeczywistości? Czy można wynaleźć jeden lek, który byłby w stanie całkowicie wyleczyć wszystkich chorych? Czy zachorowania na nowotwór można uniknąć? Tak. Nie wszyscy przecież chorują na raka. Mnóstwo ludzi dożywa późnej starości bez choroby nowotworowej lub bez jej widocznych oznak. Domyślam się jednak, że w Pani pytaniu chodziło o to, czy można zrobić coś, co na pewno uchroni nas przed nowotworem. Na tak postawione pytanie muszę niestety odpowiedzieć przecząco. Można oczywiście unikać znanych czynników ryzyka i zminimalizować groźbę zachorowania. Przede wszystkim powinniśmy wystrzegać się palenia tytoniu! Ten nałóg jest przyczyną znaczącego odsetka zachorowań, głównie na nowotwory dróg oddechowych, ale nie tylko. Inne czynniki ryzyka to infekcje niektórymi wirusami, zwiększające ryzyko np. raka wątroby czy raka szyjki macicy. Takie wirusy przenoszone są przez zakłucie niesterylnymi igłami, sprzętem medycznym lub są przenoszone drogą kontaktów seksualnych. Czynnikiem ryzyka jest też wystawienie na działanie promieni ultrafioletowych pochodzących ze słońca lub lamp w solariach. Nadmiar promieniowania UV to ryzyko pojawienia się groźnych nowotworów skóry, zwłaszcza u osób o jasnej karnacji. Są wreszcie czynniki ryzyka związane z tym, co jemy. Spożywanie dużych ilości tzw. czerwonego mięsa, tłuszczu i małej ilości błonnika może zwiększać ryzyko raka jelita grubego. Oczywiście, w przypadku czynników związanych w rutynowej praktyce klinicznej. Były próby zastosowania terapii genowej w przypadku chorób genetycznych poza nowotworami, ale okazuje się, że na obecnym etapie rozwoju, stosowane techniki, mówiąc w pewnym uproszczeniu, albo są mało wydajne, choć bezpieczne, albo wydajne, lecz niosące ryzyko poważnych skutków ubocznych – w tym przypadku lekarstwo bywa gorsze od choroby. A co z czynnikami genetycznymi? Geny odgrywają bardzo ważna rolę. Niewiele jednak możemy zmienić w tym zakresie. Posiadamy takie geny jakie przekazali nam rodzice. Ale są też dobre wieści. Śmiertelność z powodu niektórych nowotworów systematycznie się zmniejsza. W latach 60-tych ubiegłego wieku najwięcej kobiet i mężczyzn umierało na raka żołądka. W tej chwili głównym zabójcą zarówno kobiet, jak i mężczyzn, jest rak płuca, a śmiertelność z powodu raka żołądka spadła w ciągu ostatnich 40 lat kilkukrotnie. Jest to prawdopodobnie związane z poprawą warunków higienicznych i lepszymi sposobami przechowywania żywności. Podsumowując, zdrowy tryb życia zmniejsza ryzyko nowotworów. Brzmi to banalnie, ale to prawda. Czy w leczeniu nowotworów stosuje się terapię genową? Terapia genowa, czyli modyfikowanie genów w komórkach w taki sposób, aby naprawić wadliwie działające geny komórek normalnych lub niszczyć komórki nowotworowe, jak na razie nie odniosła spektakularnych sukcesów. Próbuje się stosować różne techniki terapii genowej do niszczenia komórek nowotworowych w układach doświadczalnych, ale nie są mi znane zastosowania tej technologii Prawdopodobnie takiego uniwersalnego leku nie będzie, co nie znaczy, że nie zostaną wynalezione leki skutecznie niszczące poszczególne typy nowotworów. Już teraz istnieje bardzo dużo substancji o różnych mechanizmach działania, które dobrze leczą jeden typ tej choroby, a słabo leczą inne. Nie należy również zapominać, że niektóre nowotwory są skutecznie leczone przez promieniowanie jonizujące. Najlepszym sposobem leczenia jest usuniecie chirurgiczne małego ogniska nowotworowego. Niestety, wielu pacjentów zgłasza się do lekarza, gdy chirurg niewiele może pomóc. Czasami jest to wina pacjentów, czasami lekarza pierwszego kontaktu, który nie wyłapuje odpowiednio wcześnie niepokojących objawów. Czasami to po prostu pech. Duże znaczenie ma nasze podejście do leczenia. Podam przykład. Raka szyjki macicy można skutecznie wyleczyć, jeśli dzięki stosunkowo prostym i tanim badaniom cytologicznym zostaje on wcześnie rozpoznany. Mimo dostępności prostego testu na rozpoznanie tego nowotworu umiera na niego kilkakrotnie więcej Polek, niż mieszkanek sąsiednich Niemiec lub Finlandii. Z czego wynika taka sytuacja? Czy Polacy po prostu nie lubią się leczyć? Czy jest to może skutkiem prowadzenia niewłaściwej polityki informacyjnej? Po pierwsze – Polki wykonują rzadziej 1/(I)/2012 BioLetyn Wywiady, autografy... Str. 5 badania cytologiczne niż Brytyjki, Niemki lub mieszkanki Stanów Zjednoczonych. Dotyczy to zwłaszcza kobiet gorzej wykształconych lub mieszkających poza dużymi miastami. Tak więc zaniedbywanie regularnych badań wynika częściowo z niewiedzy, ale znaczenie ma też generalnie słabsza dostępność usług medycznych poza dużymi ośrodkami miejskimi. Myślę, że poruszony przez Panią problem wymagałby dłuższej dyskusji. Ważne, aby czytelnikom „BioLetynu” zwrócić uwagę na konieczność dbania o zdrowie. Mając samochód poddajemy go, zwłaszcza w okresie gwarancji, regularnym przeglądom. Nasz organizm jest o wiele ważniejszy niż auto. Mówił Pan wcześniej o współpracy Centrum Onkologii m.in. z Politechniką Śląską. To znaczy, że w pracę nad wykrywaniem i leczeniem raka są zaangażowani nie tylko lekarze i biolodzy molekularni. Tak. W ostatnich latach dokonał się duży postęp w technikach obrazowania ciała człowieka, upowszechniły się stosunkowo mało inwazyjne techniki zaglądania w głąb organizmu. Dzięki temu nowotwory, np. rak jelita grubego, mogą być wykryte wcześnie, co daje dużą szansę na wyleczenie. Postęp w dziedzinie walki z rakiem odbywa się nie tylko dzięki pracy lekarzy, chemików czy biologów, ale również dzięki odkryciom i wynalazkom fizyków i inżynierów. A jak ustosunkowuje się Pan do alternatywnych i niekonwencjonalnych metod leczenia nowotworów? Aby odpowiedzieć na tak postawione pytanie należy najpierw wyjaśnić co to są metody alternatywne i niekonwencjonalne. Wolę określenie niekonwencjonalne, gdyż słowo alternatywne oznacza, że są one równoprawne z metodami niealternatywnymi. A uważam, że tak nie jest. Metody niekonwencjonalne są to takie metody, których nie stosuje się w szpitalach dlatego, że nikt nie udowodnił, że są skuteczne. W tym miejscu ktoś mógłby sarkastycznie zauważyć, że również konwencjonalne metody nie zawsze są skuteczne, skoro tylu ludzi umiera na raka. To prawda. Ale metody konwencjonalne zostały przebadane pod względem bezpieczeństwa stosowania i skuteczności działania. Przykładem jest lek o nazwie cisplatyna, który nie zawsze prowadzi do wyleczenia, ale wiele osób żyje, ponieważ w ich przypadku ten lek zadziałał. Z psychologicznego punktu widzenia można zrozumieć ludzi, którzy próbują na sobie metod niekonwencjonalnych, skoro zawodzi medycyna klasyczna. Jednak dla hochsztaplerów, którzy wykorzystując desperację chorych oferują im za ciężkie pieniądze nieskuteczne metody, nie może być zrozumienia. Najgorsze co można zrobić to zrezygnować z terapii konwencjonalnej i polegać na środkach niekonwencjonalnych, a bywają niestety takie przypadki. Czyli uważa Pan, że niekonwencjonalne metody leczenia mogą być stosowane, ale tylko wówczas, gdy pacjent nie odmawia leczenia klasycznego? Myślę, że gdyby istniały skuteczne „alternatywne”, często kosztowne metody, to tak wielu bardzo bogatych ludzi nie umierało by na raka. Czasami słyszy się o tym, że jakiemuś choremu lekarze dawali niewielkie szanse na wyzdrowienie, a mimo to, po zastosowaniu środka niekonwencjonalnego, chory pokonał raka. Bywają i takie przypadki. Jednak przyczyną wyzdrowienia mogło być coś, co potocznie nazywamy szczęściem w nieszczęściu. Możliwe również, że wiara pacjenta w działanie jakiegoś preparatu stymuluje organizm do obrony – takiej hipotezy nie możemy wykluczyć. Znany jest przecież tzw. efekt placebo. Jednak w przypadku ciężkich schorzeń efekt placebo ma zwykle niewielkie znaczenie. Moja rada brzmi więc – należy zaufać metodom konwencjonalnym, a najlepiej – dbać o zdrowie i unikać zachorowania. Dziękuję za rozmowę. Przepytaj swojego profesora czyli… Politechnika na Kanapie Kawiarnia naukowa zaprasza do dyskusji i na kawę wszystkich studentów, doktorantów, pracowników Politechniki Śląskiej oraz innych zainteresowanych 28. lutego o godzinie 16,00 do Klubu Pracowników Politechniki Śląskiej (ul. Banacha 3, Gliwice) 28. lutego 2012 na Kanapie będzie odbywać się dyskusja Str. 6 BioLetyn 1/(I)/2012 Ścieżki wiedzy Biofilm – pożyteczny twór czy potwór, z którym należy walczyć? W otaczający nas świecie mikroorganizmy mogą występować w postaci wolnych komórek (formy planktoniczne) lub tworząc specyficzną strukturę - biofilm. Dlaczego jest on taki wyjątkowy? BIOFILM jest strukturą biologiczną utworzoną przez komórki należące do jednego lub kilku gatunków mikroorganizmów, które przylegają do siebie i powierzchni, na której bytują oraz są otoczone wytwarzaną przez nie macierzą pozakomórkową (EPS*) [11, 3]. Biofilm nie tylko naturalnie występuje w przyrodzie, ale jest także wykorzystywany m.in. do oczyszczania ścieków, bioremediacji* zanieczyszczonych gleb lub wód gruntowych oraz biologicznego ługowania metali [12]. Nie mniej jednak, jako struktura złożona z różnych populacji mikroorganizmów (czasem również patogenów) może wykazywać negatywne oddziaływanie na człowieka i jego otoczenie. Po pierwsze, drobnoustroje współtworzące biofilm wykazują większą oporność na antybiotyki i środki dezynfekcyjne w stosunku do komórek pozostających w stanie wolnym [10]. Skutkiem powyższego jest znacznie utrudnienie leczenia wywołanych przez nie infekcji. Po drugie, mogą powodować biodeteriorację*, czego przykładem może być niszczenie rur w systemie dystrybucji wody pitnej [2]. Biofilm może również stanowić poważne zanieczyszczenie mikrobiologiczne, co z kolei skutkuje wzrostem kosztów związanych z oczyszczaniem produktów w przemyśle, np. spożywczym czy medycznym [10]. Niepożądane działanie biofilmu wymusiło konieczność opracowania metod mających na celu jego usunięcie lub też ograniczenie jego rozwoju. Trudność w eliminacji tej struktury biologicznej może wynikać z faktu, że polimery zewnątrzkomórkowe otaczające tę strukturę, znacznie utrudniają dyfuzję sub- Katarzyna Smaga stancji przeciwdrobnoustrojowych w jego wnętrze, a same mikroorganizmy wykazują zwiększoną oporność na nie [11]. Biorąc to pod uwagę, rozwiązaniem, zdaje się być przeciwdziałanie adhezji komórek mikroorganizmów do powierzchni, która jest pierwszym etapem formowania biofilmu. Rys. 1: Tworzenie i rozwój biofilmu. 1: pojedyncze komórki zasiedlają powierzchnię. 2: stałe przyczepienie komórek do podłoża i produkcja EPS. 3 i 4: dojrzewanie biofilmu i rozwój jego struktury. 5: Uwolnienie pojedynczych komórek z biofilm [13] Działanie antyadhezyjne względem komórek drobnoustrojów można uzyskać na kilka sposobów, m.in. poprzez: I. fizykochemiczną modyfikację powierzchni materiału II. pokrycie powierzchni materiału środkiem przeciwinfekcyjnym (np. biosurfaktantem, srebrem, syntetycznym antybiotykiem) III. wprowadzenie do otoczenia (graniczącego z materiałem) czynnika toksycznego [9]. Tabela 1: Wybrane problemy związane z obecnością biofilmu na materiałach (na podstawie: [2]) Efekt Miejsce występowania biofilmu Zęby Ubytki i próchnica Implanty (medycyna) Infekcje antybiotykoopornymi mikroorganizmami, osłabienie materiału implantu Zmniejszony transfer ciepła Rurki w wymiennikach ciepła Rury doprowadzające wodę lub inne płyny Chłodnie kominowe System dystrybucji wody pitnej Sondy i czujniki Materiały budowlane Aparatura do produkcji żywności Sita i filtry Rurociągi przemysłu naftowego Obniżony przepływ, wzrost oporów przepływu Obniżenie wydajności, niszczenie materiału chłodni, rezerwuar mikroorganizmów patogennych (np. Legionella) Obniżenie jakości wody, wzrost kosztów oczyszczania, zwiększenie zagrożenia dla zdrowia Obniżenie wydajności urządzeń Obniżenie trwałości, przebarwienia/zmiana koloru Źródło zanieczyszczenia mikrobiologicznego, niszczenie materiałów, wzrost kosztów oczyszczania produktów Zmniejszenie wydajności Niedrożność, korozja 1/(I)/2012 BioLetyn Ścieżki wiedzy... Str. 7 Obecnie dużym zainteresowaniem cieszą się substancje o działaniu antyadhezyjnym pochodzenia naturalnego, najczęściej wyizolowane z roślin lub drobnoustrojów. Wśród roślin, z których wyizolowano preparaty o działaniu hamującym adhezję komórek można wymienić m. in. zieloną herbatę, żurawinę, jagody, żeń-szeń właściwy oraz drzewo o nazwie Boswellia serrata. Ekstrakt z zielonej herbaty może ograniczyć adhezję bakterii z rodzaju Helicobacter pylori do komórek nabłonkowych żołądka [5]. Wyciąg z Boswellia serrata, zawierający kwas acetylo-11-keto-β – boswelinowy, przeciwdziała tworzeniu biofilmu przez bakterie Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty)[7]. Z kolei związki zawarte w żurawinie wykazują działanie antyadhezyjne w stosunku do niektórych bakterii powodujących schorzenia układu moczowego. Ciekawą cechą wymienionych substancji jest fakt, że dany preparat nie wykazuje jednakowego działania w stosunku do wszystkich bakterii – jego działanie jest często selektywne. Przykładem może być ekstrakt z zielonej herbaty, który ogranicza adhezję bakterii z rodzaju Helicobacter pylori, Propionibacterium acnes i Staphylococcus aureus, przy jednoczesnym braku wywołania inhibicji wobec Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Escherichia coli czy Staphylococcus epidermidis [5]. Natomiast wśród związków wytwarzanych przez bakterie o właściwościach antyadhezyjnych (względem innych drobnoustrojów) szczególną grupę stanowią biosurfaktanty. Są to związki powierzchniowo czynne o charakterze amfifilowym, które mogą modyfikować właściwości powierzchni materiału m.in. poprzez zmianę hydrofobowości [9, [10]. Najczęściej izolowanymi biosurfaktantami są glikolipidy i lipopeptydy. Przedstawicielami pierwszej grupy związków są ramnolipid uzyskany z bakteryjnego szczepu Pseudomonas aeruginosa [6] oraz soforolipid otrzymany z drożdży z gatunku Candida [4]. Z kolei przedstawicielami lipopeptydów są wyizolowane z Bacillus subtilis ituryna i surfaktyna[1]. Ostatnia z wymienionych substancji jest związkiem często stosowanym, powodującym zmniejszenie adhezji komórek takich patogenów, jak: Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes i Micrococcus luteus, jednak stopień inhibicji uzależniony jest od temperatury. Dla jednakowego stężenia surfaktyny (1 mg/mL) hamowanie tworzenia biofilmu w temperaturze 35oC kształtuje się na poziomie 34 – 42%, podczas gdy w 4oC wynosi już 63-66%. Obserwuje się zatem prawie dwukrotnie większą inhibicję procesu przyczepiania komórek do materiału[10]. W czym tkwi przewaga biosurfaktantów nad surfaktantami chemicznymi? Oto kilka cech, które wyróżniają naturalne związki od tych syntetyzowanych. Biosurfaktanty charakteryzuje: · niska toksyczność · biodegradowalność · zróżnicowanie chemiczne (m. in. glikolipidy, lipopeptydy, kwasy tłuszczowe, fosfolipidy) · skuteczność nawet w warunkach ekstremalnych (temperatura, odczyn środowiska, zasolenie) · możliwość pozyskiwania z surowców odnawialnych, co obniża koszta produkcji [9, 10, 8]. Podsumowując, złożoność powyższych procesów powoduje, że wzbudzają one duże zainteresowanie, prowadzące do doskonalenia technik pozwalających na efektywne wykorzystanie biofilmu do różnych procesów przemysłowych oraz ha- mowania jego powstawania w miejscach niepożądanych. Czy uda się pogodzić te dwa kierunki? Czas pokaże… Literatura: [1] Ahimou F., Jacques P., Deleu M.: Surfactin and iturin A effects on Bacillus subtilis surface hydrophobicity, Enzyme and Microbial Technology, 27, 749-754, 2000. [2] [2] Allsopp D., Seal K. J., Gaylarde C. C.: Introdaction to Biodeterioration, Cambridge University Press, USA 2004 [3] Costerton J. W., Lewandowski Z., Caldwell D. E., Korber D. R., Lappin-Scott H. M.: Microbial Biofilms, Annual Review of Microbiology, 49, 711-745, 1995. [4] Daverey A., Pakshirajan K.: Production, Characterization, and Properties of Sophorolipids from the Yeast Candida bombicola using a Low-cost Fermentative Medium, Applied microbiology and biotechnology, 158, 663–674, 2008. [5] Lee J.-H., Shim J. S., Chung M.-S., Lim S.-T., Kim K. H.: In Vitro Anti-Adhesive Activity of Green Tea Extract against Pathogen Adhesion, Phytotheapy Research, 23, 460–466, 2009. [6] Nitschke M, Costa SGVAO, Contiero J: Rhamnolipid surfactants: An update on the general aspects of these remarkable biomolecules, Biotechnology Progress, 21, 1593-1600, 2005. [7] Raja F. A., Ali F., Khan I. A., Shawl A. S., Arora D. S., Shah B. A., Taneja S. C.: Antistaphylococcal and biofilm inhibitory activities of acetyl-11-keto-b-boswellic acid from Boswellia serrata, BMC Microbiology , 11, 2011. [8] Rivardo F., Turner R. J., Allegrone G., Ceri H., Martinotti M. G.: Anti-adhesion activity of two biosurfactants produced by Bacillus spp. prevents biofilm formation of human bacterial pathogens, Applied microbiology and biotechnology, 83, 541-53, 2009. [9] Rodrigues L.R.: Novel Apooraches to avoid Microbial Adhesion onto Biomaterials, Biotechnology & Biomaterials, 1, 103-104e, 2011 [10] Zeraik A. E., Nitsche M.: Biosurfactants as Agents to Reduce Adhesion of Pathogenic Bacteria to Polystyrene Surfaces: Effect of Temperature and Hydrophobicity, Current Microbiology, 61, 554–559, 2010 [11] http://www.czytelniamedyczna.pl/2047,biofilm-nowysposob-rozumienia-mikrobiologii.html [dane z dnia: 01.12.2011] [12] http://www.cs.montana.edu/ross/personal/intro biofilms-s3.htm [dane z dnia: 01.12.2011] [13] http://www.advancedhealing.com/blog/2009/09/25/drettingers-biofilm-protocol-for-lyme-and-gut-pathogens/ [dane z dnia: 01.12.2011] *Wyjaśnienia: Biodeterioracja — niszczenie materiałów w skutek działalności organizmów żywych Bioremediacja — technologia wykorzystująca organizmy żywe do rozkładu zanieczyszczeń z gleby i wód lub ich transformacji w formy mniej szkodliwe. EPS – (ang. extracellular polymeric substances) – polimery zewnątrzkomórkowe (ang. extracellular polysaccharide) – polisacharydy ze- Ścieżki wiedzy... BioLetyn 1/(I)/2012 Str. 8 Jedwab – biomateriał przyszłości! Nie wiadomo właściwie jak zaczęła się zawrotna kariera jedwabiu. Jedno z chińskich podań głosi, że cesarz Huang Di poprosił pewnego razu swoją małżonkę, by sprawdziła co niszczy drzewa morwowe w cesarskim ogrodzie. Sprawcą okazały się białe larwy w błyszczących kokonach. Zupełnie przypadkowo kokon taki wpadł cesarzowej do wrzątku i okazało się, że można z niego wyciągnąć delikatną nić[1]. Inna legenda mówi, że własnoręcznie wykonaną jedwabną tkaninę podarowała pewnemu zwycięskiemu władcy boska poczwarka [2]. Jak było naprawdę nie wiadomo, ale tę kwestię pozostawmy archeologom. Pewne natomiast jest, że od około 3600 r p.n.e. jedwab nie tylko nie wyszedł z mody, ale nawet znalazło się dla niego kilka nowych zastosowań – głównie dzięki jego fenomenalRys. 1: Kokon jedwabnika nym właściwościom i dojrzały osobnik [9] mechanicznym. Dodatkowo, mówimy już nie tylko o wykorzystaniu jedwabników, ale też jedwabiu pajęczego i pszczelego. Nić jedwabna charakteryzuje się bardzo wysoką wytrzymałością, rozciągliwością i energią pękania. Zwykła nitka pajęczej sieci potrafi zatrzymać lecącą z prędkością 32km/h pszczołę. Gdyby stworzyć taką jedwabną nitkę o grubości ołówka, byłaby ona w stanie zatrzymać lądujący odrzutowiec (czego nie udałoby się dokonać używając liny tej samej grubości wykonanej np. ze stali) [3]. Unikalne właściwości jedwabiu stały się przedmiotem zainteresowania różnych dziedzin nauki. Białka jedwabiu mogłyby zostać wykorzystane do produkcji bardzo lekkiego, a przy tym niezwykle wytrzymałego, nowego materiału, który mógłby zostać wykorzystany do produkcji spadochronów, kamizelek kuloodpornych, części samolotów i samochodów. Największe możliwości pojawiają się jednak w medycynie. Jeden kokon jedwabnika pozwala na uzyskanie ok. 1500 m nici, jednak proces jej otrzymania jest niezwykle żmudny i dość kosztowny [1]. Podobnie jest w przypadku pozyskiwania nici pajęczej, gdzie, poza wysokimi kosztami, problemem jest fakt, że pająki hodowane w zamknięciu zjadają się wzajemnie. Zrodził się więc pomysł wyprodu- Aleksandra Poterała kowania jedwabnego biomateriału drogą biotechnologiczną. I tak przykładowo kanadyjska firma Nexia Biotechnologies podjęła się zmodyfikowania genomu kozy poprzez wprowadzenie do niego pajęczych genów kodujących białka, które tworzą włókna jedwabiu. W efekcie z koziego mleka udało się uzyskać przędzę i to w całkiem dużej ilości: z jednego litra można otrzymać od 1 do 10 g jedwabiu (1 g to około 9000 m nici). I tak oto koza wyprzedziła jedwabnika w jego fachu[5]. Do wytwarzania rekombinowanych białek pajęczych, obok transgenicznych zwierząt, wykorzystywane są tez inne organizmy: bakterie (E .coli), drożdże (Pichia pastoris), komórki owadzie oraz roślinne [4]. Inżynierowany jedwab pajęczy (IJP) błyskawicznie zyskał miano inteligentnego biomateriału przyszłości. Biomateriał (czy też materiał biomedyczny) to taki materiał, który może być wykorzystany do produkcji elementów mających bezpośredni kontakt z tkankami organizmu – implantach, pokryciu powierzchni urządzeń, takich jak rozrusznik serca, czy dreny i nici chirurgiczne. Taki materiał nie może być rzecz jasna toksyczny dla organizmu i nie wpływać na układ immunologiczny [6]. Z jedwabiu można by wyprodukować między innymi wspomniane nici chirurgiczne – bardzo wytrzymałe, nietoksyczne, odporne na wysokie ciśnienie, a jednocześnie z czasem ulegające biodegradacji. Jego parametry mechaniczne doskonale sprawdzić mogą się również przy konstrukcji implantów, sztucznych więzadeł i ścięgien. Niedawno zespół naukowców z Medizinische Hochschule w Hanoverze wykorzystał jedwab wiodący (jeden z rodzajów jedwabiu produkowanego przez pająki, charakteryzujący się dużą stabilnością temperaturową i długim czasem biodegradacji) jako macierz do hodowli komórek skóry. Jedwab rozpięto na stalowych ramach, wysterylizowano i zaszczepiono na nim fibroblasty. Po dwóch tygodniach dodano do nich keranocyty, otrzymując model skóry złożony z odpowiednika skóry właściwej i naskórka, z dobrze przylegającymi i namnażającymi się komórkami [8]. Przedmiotem badań jest też stworzenie analogicznych rusztowań do wzrostu komórek biorących 1/(I)/2012 BioLetyn Ścieżki wiedzy... Str. 9 udział w odbudowie włókien nerwowych (jak dotąd udało się to z komórkami Schwanna), kości, chrząstek czy mięśni. Jako cząsteczki samoorganizujące się i ulegające biodegradacji, cząsteczki jedwabiu mogą służyć również do kontrolowanego, opóźnionego uwalniania leku, lub dostarczania go do odpowiednich komórek organizmu [7]. Polimery uzyskiwane z IPJ można formować w zależności od zastosowanych warunków we włókna, filmy, hydrożele, rusztowania, mikrokapsułki i kompleksy jedwab-DNA. Poprzez Rys. 2: Rusztowanie [7] dołączenie domen funkcyjnych i metody inżynierii genetycznej można zbudować materiał spełniający określoną rolę. Jak widać biomateriały oparte na inżynierowanym jedwabiu dają ogromne możliwości i zachęcają do dalszego ich badania. Literatura: [1] http://pl.wikipedia.org/wiki/Jedwab [dane z dnia 1.11.2011] [2] http://archeos.pl/artykul/1709 [dane z dnia 28.10.2011] [3] http://www.biotechnolog.pl/news-547.htm [dane z dnia 1.11.2011] [4] Florczak A., Inżynierowany jedwab pajęczy: in teligentny biomateriał przyszłości. Część I. [w:] Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 6 5/2011, ISSN 1732-2693, str. 377-388; [5] http://www.mcgill.ca/files/ott/nexia.pdf [dane z dnia 1.11.2011] [6] http://www.inzynieria-biomedyczna.com.pl/ biomaterialy.html [ dane z dnia 28.10.2011] [7] Florczak A., Inżynierowany jedwab pajęczy: in teligentny biomateriał przyszłości. Część II. [w:] Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 65/2011, ISSN 1732-2693, str. 389-396; [8] http://kopalniawiedzy.pl/jedwab-wiodacy-nicpajecza-Nephila-skora-przeszczep-HannaWendt-13699.html [ dane z dnia 1.11.2011] [9] http://www.fmix.pl/zdjecie/2459086/ jedwabnik-i-jego Bakteriofagi – nowa era terapii przeciwbakteryjnej Lawinowo narastająca antybiotykooporność patogennych szczepów bakterii to poważne wyzwanie dla współczesnej medycyny. Bez wątpienia wystąpienie lekooporności u patogenów bezpośrednio wynika z nadużywania i nieracjonalnego stosowania substancji antybiotycznych przez człowieka. O możliwości pojawienia się lekooporności ostrzegał nas sam Alexander Fleming, odbierając nagrodę Nobla w 1945 roku [1]. Jego prorocze słowa zostały jednak zlekceważone, a antybiotyk przez kilka kolejnych dekad powszechnie uważany był za skuteczny lek ,,na wszystko”. Bakteriofagi przypadkowo odkrył brytyjski chemik Ernest Hanbury Hankin, który w drugiej połowie XIX wieku próbował zwalczyć epidemię cholery w Indiach. Ku swemu zdziwieniu stwierdził, że Hindusi pijący wodę z rzeki Ganges nie chorują na cholerę. Wkrótce po dokonaniu tego odkrycia mikrobiolodzy udowodnili, że odporność Hindusów nie wynika ze świętej mocy rzeki, ale z obecności bakteriofagów w wodach Gangesu. Obecnie, mimo prowadzenia dalszych badań nad modyfikacją dotychczas stosowanych antybiotyków i izolacją nowych, naukowcy coraz częściej kreślą scenariusz ,,ery poantybiotykowej”. Alternatywą dla anty- Anna Meresta biotykoterapii mają być bakteriofagi – wirusy bakteryjne [2]. Terapia fagowa nie jest jednak nowym odkryciem w medycynie, stosowana była powszechnie już w latach trzydziestych i czterdziestych ubiegłego stulecia w leczeniu m.in. czerwonki i cholery. Ograniczenia w technice badawczej oraz przełomowe dla medycyny odkrycie Fleminga, a wkrótce kolejnych grup antybiotyków szybko wyparły jednak fagoterapię. Nowe środki przeciwbakteryjne okazały się wówczas skuteczniejsze i prostsze w użyciu [3]. U progu XXI wieku, w świetle narastającej oporności bakterii, naukowcy powrócili do tematyki bakteriofagów i rozpoczęli zaawansowane badania nad poznaniem ich genomu oraz mechanizmów infekcji. Oka- Ścieżki wiedzy... BioLetyn 1/(I)/2012 Str. 10 zuje się, że wirusy bakteryjne charakteryzuje wysoka swoistość w stosunku do gospodarza przy jednoczesnym braku zjadliwości wobec innych drobnoustrojów oraz organizmów wyższych. Tak wysoka swoistość czyni je potencjalnym narzędziem diagnostycznym i terapeutycznym [4]. Precyzyjność oraz mechanizm infekcji faga wynikają bezpośrednio z jego budowy. Podstawowy element strukturalny bakteriofaga stanowi główka otoczona białkowym kapsy dem, przechodząca w ogon. Wewnątrz główki znajduje się materiał genetyczny wirusa w postaci DNA lub RNA [2]. Mechanizm infekcji fagowej przebiega w kilku etapach. Proces zakażenia rozpoczyna się adsorpcją bakteriofaga na powierzchni komórki bakteryjnej i wstrzyknięciem materiału genetycznego wirusa do wnętrza komórki gospodarza. Następnie zachodzi replikacja wprowadzonego materiału genetycznego i synteza białek kapsydowych przy wykorzystaniu aparatu transkrypcji i translacji bakterii. Ostatnim etapem zakażenia jest złożenie nowo powstałych wirionów. Infekcja fagowa zawsze prowadzi do lizy komórki bakteryjnej [5]. Rys. 2: Mechanizm infekcji bakteriofagowej [9] skiego Instytutu. Terapia fagowa z powodzeniem stosowana jest w leczeniu zakażeń skóry, kości, stawów oraz układu oddechowego wywołanych przez wyjątkowo antybiotykooporne szczepy szpitalne [6]. Bakteriofagi to bez wątpienia najbardziej obiecujący produkt polskiej biotechnologii. Czy okaże się on jednak długo poszukiwanym antidotum na narastającą lekooporność bakterii – czas pokaże. Literatura: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Rys. 1: Budowa bakteriofaga T4 atakującego komórki bakterii E.coli [8] [8] [9] Główny ośrodek naukowy, który od kilkudziesięciu lat prowadzi badania nad właściwościami biologicznymi i terapeutycznym zastosowaniem bakteriofagów mieści się przy Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu [6]. Wraz z Instytutem Bakteriofagów Eliava w Tibillisi (Gruzja) stanowią jedyne na świecie ośrodki terapii fagowej, której skuteczność potwierdzono u ludzi [7]. Preparaty zawierające bakteriofagi przygotowywane są indywidualnie dla każdego pacjenta w oparciu o bogatą kolekcję wrocław- Hrynkiewicz W. “Antybiotykooporność – co musimy zrobić dziś?” Polski Merkuriusz Lekarski 2011, 179: 305 – 310. http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/ bakteriofagi http://wirusologia.republika.pl/terapia.htm www.czytelniamedyczna.pl/1803,bakteriofagi-i mozliwosci-ich-zastosowania-w-diagnostyce-iterapii- chorob-przyz.htm Figura G., Budynek P., Dąbrowska K. “Bakteriofag T4: molekularne aspekty infekcji komórki bakteryjnej, rola białek kapsydowych”. Postępy Hig i Med Dosw 2010, 64: 251261. http://www.aite.wroclaw.pl/otf/otf.html http://www.wiz.pl/main.php? go=1&op=2&id=174 http://portalwiedzy.onet.pl/ 121601,1,,,bakteriofag_budowa,haslo.html http://www.kurkiewicz-family.com/biolo ia.htm 1/(I)/2012 Str. 11 BioLetyn Polish Your English Application of the membrane biological reactor system for combined sanitary and industrial wastewater treatment Michał Kowalski Robertsa J.A., Suttonb P.M., Mishra P.N. International Biodeterioration & Biodegradation 46 (2000) 37-42 Pełny tekst na: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0964830500000585 Abstract In the early 1990s, the General Motors Corporation (GM) adopted the use of the membrane biological reactor (MBR) system for treatment of automotive manufacturing plant wastewaters both in the US and internationally. The MBR process consists of a suspended growth biological reactor combined with a membrane unit either located external to the bioreactor or mounted directly within the bioreactor. Recently, the GM Worldwide Facilities Group operated an external membrane MBR system pilot plant at the Delphi Steering manufacturing plant in Saginaw, MI treating combined industrial and sanitary wastewater. The pilot plant study was completed in order to support the design of a full-scale MBR system for the Delphi Steering plant located in Queretaro, Mexico. The major equipment items utilized in the pilot study were a 1.51 m3 complete mix, aerobic bioreactor coupled to a cross-flow, tubular, ultrafiltration membrane unit containing 0.98 m2 of membrane area. After a start-up phase, the pilot plant was operated under various wastewater feed ratios (i.e., ratio of sanitary to industrial feed rate) at a constant bioreactor hydraulic retention time (HRT) of approximately 1 day and a solids retention time (SRT) of approximately 70 days. The results from the pilot plant study implied that a fullscale MBR system operating at a sanitary to industrial wastewater feed ratio in the range of 1:1 to 4:1, and at HRT and SRT values of respectively, 1 and 70 days, should result in an effluent chemical oxygen demand and biological oxygen demand of respectively, less than 400 and 10 mg/l. Vocabulary: membrane biological reactor (MBR) – biologiczny reaktor membranowy automotive manufacturing plant wastewaters – ścieki pochodzące z fabryk motoryzacyjnych pilot plant – oczyszczalnia pilotażowa industrial wastewater – ścieki przemysłowe sanitary wastewater – ścieki komunalne (też: municipal wastewater). full-scale – pełna skala (system) equipment – sprzęt, oprzyrządowanie Aerobic — tlenowy cross-flow — przepływ krzyżowy lub poprzeczny (kierunki przepływu roztworu zasilającego i permeatu są prostopadłe) tubular (membrane) – membrana rurowa (cylindryczna) start-up phase – faza start-up (wpracowania) hydraulic retention time (HRT) – hydrauliczny czas zatrzymania solids retention time (SRT) – wiek osadu chemical oxygen demand (COD) – chemiczne zapotrzebowanie na tlen biological oxygen demand (BOD) – biologiczne zapotrzebowanie na tlen Str. 12 BioLetyn 1/(I)/2012 ABC życia studenckiego Dziennik praktykanta, czyli mały przewodnik po praktykach dla studentów biotechnologii Browar Książęcy w Tychach Laboratorium Mikrobiologii Czego się spodziewać: Praktykant jest dopuszczany do wielu eksperymentów wykonywanych w Laboratorium. Do jego zadań należy m.in. cotygodniowe pobieranie prób do badań z różnych działów, przygotowanie naczyń laboratoryjnych oraz pomoc podczas wykonywania analiz. Student ma możliwość podglądnąć pracę mikrobiologów, ale również, w zależności od podejścia do wykonywanej przez niego pracy, zostaje dopuszczony do samodzielnych eksperymentów. Posiada wyznaczonego mentora, który zawsze służy pomocą i odpowie na wszystkie pytania. Ocena: Praktykant ma możliwość zapoznania się z pracą mikrobiologa w nowoczesnym laboratorium oraz praktycznego wykorzystania zdobytej w trakcie studiów wiedzy. Atmosfera pracy jest sympatyczna. Przydatne: Zajęcia z mikrobiologii i książeczka Sanepidu. Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Piekarach Śląskich Sp. z o.o. Centrum Onkologii - Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Gliwicach Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Katarzyna Jonak Czego się spodziewać: Praktyka polega na asystowaniu przy obecnie prowadzonych projektach. Student ma możliwość zapoznania się z eksperymentami wykonywanymi na zwierzętach. Dodatkowo na praktykach w Centrum Onkologii student nabywa wiedzę na temat pracy w laboratorium, sposobu prowadzenia różnego rodzaju hodowli komórkowej, a co najważniejsze, ma możliwość wykorzystania tej wiedzy w praktyce. Ocena: Praktyki umożliwiają poszerzenie wiedzy zdobytej na studiach oraz wykorzystanie ich w praktyce, ponieważ studenci samodzielnie wykonują niektóre powierzone zadania. Praktyki idealne dla osób które lubią pracę w laboratorium i chcą przekonać się jak wygląda praca naukowca. Przydatne: Zajęcia w laboratorium biologii molekularnej i komórkowej, mikrobiologii oraz zdolności manualne. Czego się spodziewać: Praktykanci mogą przyglądnąć się pracy na oczyszczalni ścieków. Są oprowadzani po całym zakładzie wodociągowym, jednak nie są dopuszczani do żadnych badań ze względu na wymagane od każdego pracownika dokumenty, umożliwiające pracę w zakładzie. Miejsca, które odwiedzają studenci to m.in. laboratorium zakładu i dyspozytornia. Ocena: Praktykant wiele może zobaczyć, jednak niewiele zrobić samemu. Praktyka dla tych, którzy lubią pilnować automatycznych wskaźników i wykonywać pracę biurową. Przydatne: Zajęcia z ochrony środowiska. Nowy nabór do Studenckiego Koła Naukowego Biotechnologów trwa! 1. Wejdź na naszą stronę: http://kbs.ise.polsl.pl/sknb/ 2. Wypełnij deklarację 3. Otwórz sobie drzwi do wielu ciekawych projektów 4. Wykaż się! 1/(I)/2012 BioLetyn Str. 13 W oparach absurdu Praca naukowca jest pracą, tak generalnie rzecz ujmując, bardzo niewdzięczną. Można poświęcić życie badaniom, które na dobrą sprawę nigdy nie zostaną przez nikogo zauważone, docenione, wykorzystane. Jednak z drugiej strony, odkryte najczęściej przez przypadek fakty mogą zostać okrzyknięte największym wynalazkiem w dziejach ludzkości, bądź przynajmniej obowiązującej dekady. Grudzień jest miesiącem, w którym przyznawane są chyba najbardziej znane nagrody – mowa tutaj o nagrodach Nobla. Każdy mniej więcej orientuje się kim był Alfred Nobel – fundator tej renomowanej i cenionej nagrody, przyznawanej już od 1901 roku. W tym przypadku, otrzymanie tej prestiżowej nagrody jest swoistym podsumowaniem działalności naukowej, której autor poświęcił najczęściej większość swojego życia. Jednak nie o tym chcę tutaj pisać, bo informację, jakie osiągnięcia w tym roku zostały wyróżnione, każdy z nas będzie mógł usłyszeć w telewizji, bądź przeczytać w gazecie, internecie, itp. Nie ulega wątpliwości, że wkład każdego z nagrodzonych naukowców w rozwój nauki jest ogromny. A co z naukowcami, których odkrycia nie są może tak znaczące dla nauki, ale najpierw śmieszą, a potem skłaniają do myślenia ? W końcu nie każde odkrycie musi być przełomowe w dziejach ludzkości. Dla takich również zostały stworzone specjalne wyróżnienia. Antynoble – bo o nich mowa, przedstawiają w humorystyczny sposób pracę naukowców. Wyróżnione tą nagrodą prace również mają wartość naukową, ale równocześnie wnoszą nieco humoru, w ten, wydawać by się mogło, sztywny i hermetyczny świat nauki. Nazwa Antynobel, inaczej Ig Noble pochodzi od angielskiego słowa ‘ignoble’ co oznacza niegodziwy, stanowi przeciwieństwo angielskiego słowa ‘noble’ (ang. szlachetny, wspaniały), które brzmi identycznie jak nazwisko fundatora Nagród. Pierwsze nagrody zostały przyznane w 1991 roku. Tegoroczne Ig Noble również znalazły swoich odbiorców. Nagrody przyznawane są w podobnych dziedzinach, jak Nagrody Nobla. W tym roku nagroda w dziedzinie chemii niewątpliwie może nie raz uratować komuś życie w razie zagrożenia. Japońscy naukowcy Makoto Imai, Naoki Urushihata, Hideki Tanemura, Yukinobu Tajima, Hideaki Goto, Koichiro Mizoguchi i Junichi Murakami ustalili ilość wasabi – ostrego chrzanu, rozpylonego w powietrzu, która potrzebna jest do obudzenia człowieka w razie zagrożenia (tzw. alarm wasabi). Nie uważacie, że takie rozwiązanie stałoby się zapewne o wiele tańsze i bardziej dostępne, niż dotychczas stosowane systemy ostrzegawcze? Odkrycie niby proste, a jednak skłania do myślenia [1]. W dziedzinie medycyny 9 amerykańskich naukowców: Matthew Lewis, Peter Snyder, Robert Feldman, Robert Pietrzak, David Darby, Paul Maruff oraz Mirjam Tuk, Debra Trampe i Luk Warlop badali, jak bardzo silne parcie na mocz wpływa na podejmowanie decyzji. Okazuje się, że w niektórych sprawach przeszkadza, a w innych pomaga w podjęciu właściwej decyzji. Może więc następnym razem, w chwili zwątpienia życiowego, bądź niezdecydowania, przytrzymajmy na moment mocz… i rozwiązanie samo wpadnie do głowy. Czym są nasze problemy, kiedy odczuwamy naglącą potrzebę skorzystania z toalety? Wtedy wszystko staje się jasne. Kolejnym ciekawym odkryciem, którego dokonano w ostatnim czasie wiąże się z biologią. Dwaj naukowcy, Daryll Gwynne i David Rentz, odkryli pewien rodzaj żuków, które czują pociąg seksualny do pewnego rodzaju australijskiego piwa. Wyobraźmy sobie teraz, z jakim poświęceniem badania te były wykonywane, jakże musiały być czasochłonne. Przy ogromie bogactwa gatunkowe- ABC życia studenckiego go żuków, gdzie wyróżniono już kilkaset różnych odmian tego owada, a także ilości piw, które są na rynku, badacze musieli wykazać się ogromną cierpliwością i wytrwałością w analizach. Ich upór jest godny naśladowania. Kolejny Ig Nobel przyznany w dziedzinie matematyki może być pocieszny dla każdego, kto obawia się, że zbliżający się 2012 rok może być już ostatnim w historii świata. Jak się okazuje, Monika Nawrotek wielu naukowców trudziło się w przewidywaniach dotyczących końca świata. Próbując wykorzystać do tego królową nauk, doszli do wniosku, że koniec świata miał przypadać kolejno na rok 1954, 1982, 1990, 1992, 1999 i 2011. Świat nadal ma się dobrze, a nietrafne kalkulacje zostały nagrodzone Antynoblem za cenną lekcję, że w swoich przewidywaniach i kalkulacjach matematycznych należy być ostrożnym. Również fizyka ma ciekawe osiągnięcia w tej dziedzinie. Naukowcy Philippe Perrin, Cyril Perrot, Dominique Deviterne, Bruno Ragaru i Herman Kingma określili dlaczego sportowcy miotający dyskami odczuwają zawroty głowy, a rzucający młotami nie. Istnieje więc szansa, że nieudolność niektórych dyscyplin sportowych w naszym kraju również znajdzie swoje usprawiedliwienie w ciekawym zjawisku fizycznym [2]. Równie ciekawe badania, tym razem w dziedzinie fizjologii znalazły się wśród tegorocznych wyróżnionych. Anna Wilkinson wraz ze swoim zespołem z brytyjskiego University of Lincoln otrzymała nagrodę za zebranie naukowych dowodów na brak zaraźliwego ziewania wśród żółwi leśnych [3]. Mnie osobiście bardzo spodobał się Antynobel w dziedzinie literatury. John Perry został nagrodzony za dzieło Teoria zorganizowanej prokrastynacji, w którym podaje, że sukces można uzyskać pracując nad czymś ważnym, w celu uniknięcia pracy nad czymś jeszcze ważniejszym, a także wyróżniona w dziedzinie psychologii próba zrozumienia dlaczego ludzie na co dzień wzdychają. Karl Halvor Teigen z Uniwersytetu Oslo doszedł do wniosku, że badane osoby po prezentacji zagadki, z którymi nie mogły sobie poradzić, poddawały się i po prostu wzdychały. Proste? Niby oczywiste, a już udowodnione naukowo [2]. Zatem kiedy następnym razem przerazi Was kolejne zadanie z równaniem Pennesa, albo kompilator odmówi posłuszeństwa na kolejnych ćwiczeniach z informatyki – westchnijcie sobie, pomyślcie że żuki czują pociąg do australijskiego piwa, a jeśli dodatkowo poczujecie naglącą potrzebę wyjścia do toalety, rozwiązanie być może samo wpadnie do głowy. Źródła: [1] http://www.pcworld.pl/news/375544/AntyNoble.2011.wzdy chanie.ziewajace.zolwie.i.zuki.czujace.pociag.do.piwa.html [2] http://natablicy.pl/antynoble-2011-dla-najglupszych-odkrycnaukowych-roku-rozdane,artykul.html?material_id= 4e85acca9a22ddb764000000 [3] http://odkrywcy.pl/gid,13848020,img,13848346,page,2,title, Fizjologia-Ziewajace-zolwie,galeriazdjecie.html?_ticrsn= 3&smg4sticaid=6d7f8 Str. 14 BioLetyn 1/(I)/2012 4 kilo trotylu, czyli mieszanka wybuchowa Biotechnologia od kuchni Idą święta. A co za tym idzie, czeka nas fala mikołajów z brodą z waty, hord ludzi z obłędem w oku robiących zakupy oraz „Last Christmas” grającego dla nas nawet z naszej lodówki. Święta to również czas gotowania nieprzyzwoitych ilości jedzenia. I oczywiście spożywania go w równie grzesznych ilościach. Świat dzieli się na dwie grupy ludzi. Na tych, którzy w święta tyją i na tych, którzy kłamią. Innej opcji nie zakładam, ale też kiedy komuś zaszkodził dodatkowy zapas tłuszczyku w zimę? Zatem gotowanie. Straszliwa sztuka, która zdaje się być znana jedynie wybrańcom. Z drugiej strony w erze fast-foodów komu by się chciało męczyć w kuchni po zajęciach? W końcu w domu czają się takie pokusy jak World of Warcraft, nowa książka Stephena Kinga czy w ogóle się nie wraca do domu, bo w końcu noc jeszcze młoda. Po obserwacji moich rówieśników mogę bez wahania powiedzieć, że gotowanie jest passé. Nikt nie zastanawia się nad tym, jak powstaje owe cudo świąteczne, które rodzina stawia na świątecznym stole w Wigilię. Jest dobre, zatem nikogo nie interesuje co takiego się w nim znajduje. A poza tym gotowanie jest nudne. Przynajmniej dla ludzi, z którymi rozmawiałam. Błąd! Gotowanie to nic innego jak inna forma pracy w laboratorium. Oczywiście pewnie zaraz się podniesie głos sprzeciwu, że w laboratorium nie smakuje się swojego dzieła w trakcie procesu twórczego, ale to nie odbiera gotowaniu uroku. Wręcz przeciwnie. Nie ma nic przyjemniejszego od wysmarowania się surowym ciastem czekoladowym lub podjadania gotującego się sosu do makaronu. Zatem jeśli zmieni się podejście, to z nudnego ślęczenia nad garnkami można zrobić całkiem niezłą zabawę. Zwłaszcza, że jesteśmy naukowcami. Dla nas praca w laboratorium to chleb powszedni. Czyli trzeba spojrzeć prawdzie w oczy i oddać gotowaniu jego honor. Nie poszliśmy na biotechnologię żeby zostać księgowymi. Jesteśmy stworzeniami nauki, zatem nie straszne nam, przykładowo, świąteczne pierniczki. I tym oto przydługawym wstępem zmierzam ku laboratorium, czyli faktycznemu procesowi twórczego owych pierniczków. Z góry uprzedzam, że przepis ten pozwoli nam na wypiek niemal hurtowej ilość ciasteczek. Ale to nie problem. W końcu na uczelni jest nas na tyle dużo, że można nimi obdarować wszystkich biotechnologów oraz prowadzących. Zatem do roboty! Daria Dziewulska Odczynniki: · 1 kg rozdrobnionych ziaren zbóż (czyli pospolita mąka pszenna) · 0,5 kg lepkiej substancji zbudowanej między innymi z wielocukrów, kwasów organicznych oraz olejków eterycznych (w niektórych kręgach mówi się na to „miód”) · 0,5 kg sacharozy · 0,25 kg mieszaniny tłuszczy (zwanej przez niektórych masłem) · 4 sztuki jaj (określenie „kurze zarodki” brzmi nieco makabrycznie) · 10 dkg substancji dającej szczęście i radość (czyli kakao) · 1 łyżeczka NH3 · 1 opakowanie substancji spulchniającej (słyszałam, że czasem nazywa się to proszkiem do pieczenia) · starta skórka z cytrusów, takich jak cytryna i pomarańcza · 2 kieliszki 40% alkoholu etylowego (nie czarujmy się, C2H5OH to niezbędne wyposażenie każdego laboratorium, nawet tego domowego) · 1 opakowanie mieszaniny o nieznanym nikomu składzie, czyli przyprawy do piernika Opis wykonywanych czynności: Wbrew pozorom i oszałamiającej ilości odczynników, poprawne wykonanie ciasta jest proste. Po prostu trzeba ubrać się w fartuch, założyć okulary ochronne, rękawiczki lateksowe i znaleźć pojemnik na tyle duży, że sami możemy się w nim bez trudu zmieścić. Po zastosowaniu się do wszystkich zasad BHP i wygonieniu nieletnich z laboratorium, można zacząć pracę. Wszystko co suche przesiewamy przez sito do pojemnika, a jeśli nie jest suche, to zostawiamy to w spokoju. Gdy składniki suche mamy już przesiane możemy zabrać się za mokre. Jajka pozbawiamy skorupek, bo w pierniczkach między zębami mogą ewentualnie chrzęścić tęczowe posypki, a na pewno nie wapniowe 1/(I)/2012 BioLetyn 4 kilo trotylu, czyli... Str. 15 otoczki. Do tego tłuszcze, lepkie substancje oraz C 2H5OH (staramy się jednak zostawić te dwa kieliszki do badań, a nie spraszać znajomych z akademika na zabawę z okazji robienia pierniczków). I teraz następuje najlepszy moment. Gdy wszystko już mamy w pojemniku zabieramy się za worteksowanie składników. Od razu zaznaczam, że o ile ktoś nie posiada w domu własnej wirówki na czterokilogramowe próbki, zabawa ta zajmie co najmniej godzinę.W pocie czoła ugniatamy masę, aż mało atrakcyjnej, błotnistej prezencji zmieni się w bardziej atrakcyjną, piernikopodobną. Poczujemy też charakterystyczny zapach… piernika (cóż za niespodzianka!). Po wykonaniu tych wszystkich czynności gotową masę należy zapakować do foliowego worka i umieścić w chłodziarce, nastawionej na temperaturę 4oC (chociaż zwykła lodówka też się nada). Ponieważ mamy już grudzień hodowanie próbki piernika przez cały miesiąc mija się z celem. Święta nam miną, a piernik będzie łypał na nas z półki chłodziarki. Proponuję zatem inkubację w chłodzie przez 2 tygodnie. Po upłynięciu tego czasu należy masę porządnie rozwałkować i wyciąć z niej pożądane kształty (osobiście sugeruję motywy biotechnologiczne, dajmy się porwać fantazji). Tak przygotowane ciasteczka układamy na blasze wyłożonej pergaminem i wstawiamy na czas 7 minut do cieplarki nastawionej na 180oC. Z braku na wyposażeniu domu cieplarki zawsze można użyć piekarnika. Po upły- Darmowa Impreza Każdy biotechnolog, w najlepszym okresie swojego życia, jakim są studia, spędza długie godziny w pisarskim warsztacie. To co tworzy nie zaczyna się od słów „Wypłynąłem na przestwór suchego oceanu…”, ani nie jest wielowątkową sagą opisującą burzliwe losy klanu pałeczek okrężnicy (tytuł: „Kolonia”?), ale przez krytyków oceniane jest równie surowo. Sprawozdania. Niestety, w przeciwieństwie do poetów i pisarzy nie mamy fanów. Ci mogliby jakoś zrekompensować nieuchronną, jak śmierć i podatki, krytykę tych wybitnych fantastyczno-naukowych dzieł. Istnieje jednak droga do nieśmiertelnej sławy. Każdy student, któremu wyczerpały się zasoby wiedzy konwencjonalnej i popuścił wodze fantazji na kolokwium u dr Skibińskiego ma już swój, jeśli można tak to nazwać, pomnik. Nie każdy zadowala się jednak taką sławą. Spo- nięciu czasu inkubacji wyjmujemy pierniczki i czekamy na ich ostygnięcie. Dekorowanie ich to już indywidualna sprawa każdego wykonującego ćwiczenie. W tej dziedzinie nie obowiązują już żadne zasady, ani proporcje. Po prostu niech każdy ma z tego dobrą zabawę. Wnioski: a. W przypadku, gdy pierniczki się udały i nie smakują jak pieczona deska: doświadczenie się powiodło, udowadniając, że gotowanie wcale nie jest takie trudne i nawet zabiegany, posiadający ścisły umysł biotechnolog jest w stanie stworzyć małe, świąteczne arcydzieło. b. W przypadku, gdy pierniczki się nie udały i jedzenie ich może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia: doświadczenie się nie powiodło najprawdopodobniej z powodu błędu pomiarowego oraz niepoprawnej kalibracji sprzętów. Pozostaje jedynie uważać, żeby żaden wygłodniały kolega nie pożarł niebezpiecznych substancji zanim uda się nam je zutylizować i spróbować stworzyć coś ponownie. Tylko tym razem pod czujnym okiem kogoś wyższego stopniem w dziedzinie pieczenia pierniczków. I tym oto sposobem życzę wszystkim powodzenia w oswajaniu domowego laboratorium, Wesołych Świąt i Szczęśliwego Nowego Roku. Michał Wojtas kojnie, jest inne wyjście: napisać do Bioletynu. Tylko niech nikt nie mówi, że studia techniczne zabijają kreatywność. Każda ławka na dowolnej, uczęszczanej przez nas sali wykładowej jest dowodem czegoś zupełnie przeciwnego. Z wyjątkiem tych, które mają wyskrobane triplety z widma NMR - co może być śmiesznego w triplecie? Nie mam pojęcia. Nieprawdą jest również to, że pisanie do niczego nam się nie przyda. To umiejętność taka sama, jak znajomość języka. Jeśli nie mówisz po angielsku, idziesz do tłumacza. Ale jeśli nie potrafisz pisać, idziesz do kogoś kto potrafi, żeby napisał Twoją pracę magisterską... Warto dodać jeszcze, że dziewczyny z redakcji wykonały kawał ciężkiej roboty żeby ta gazetka ujrzała światło dzienne. Kiedy ktoś organizuje miejsce, napitki i nagłośnienie, a potem cię zaprasza, po prostu nie opłaca się odmówić... Str. 16 BioLetyn 1/(I)/2012 Recenzja z wycieczki COŚ w Tarnowskich Górach Justyna Folkert W dniu 27 października odbyła się wycieczka do Centralnej Oczyszczalni Ścieków COŚ w Tarnowskich Górach (COŚ). Oczyszczalnia znajduje się w końcowym etapie budowy i jest realizowana w ramach I fazy projektu „Budowa kanalizacji sanitarnej i deszczowej oraz oczyszczalni ścieRys. 1: Mapa lokalizacji ków komunalnych COŚ i obszaru projektu w Tarnowskich Górach”. Mieliśmy zatem możliwość podziwiać nowe COŚ, będące własnością gminy. Na początku spotkaliśmy się z organizatorami w Urzędzie Miejskim w Tarnowskich Górach, gdzie mieści się Zespół ds. Realizacji Projektu, aby uczestniczyć w prezentacji na temat realizowanego przedsięwzięcia. Następnym etapem wycieczki i głównym punktem programu było zwiedzanie nowo powstałego obiektu Centralna Oczyszczalnia powstała w miejscu OŚ „Śródmieście”, zbudowanej w 1928 r. Rys. 2: Wizualizacja COŚ Rys.3: Podstawowe elementy technologiczne oczyszczania ścieków z wykorzystaniem niektórych jej elementów, tj. stacji krat z pompownią ścieków surowych, dwóch reaktorów biologicznych oraz dwóch osadników wtórnych, przekształconych na zbiorniki retencyjne ścieków deszczowych. Adaptacja istniejących obiektów pozwoliła na zmniejszenie kosztów realizacji inwestycji. Atutami projektu są także minimalizacja kosztów przyszłej eksploatacji oraz jej oddziaływania na środowisko. Podstawowy schemat nowo powstałej oczyszczalni przedstawiony jest na rysunku 3. Część mechaniczna Oczyszczalni składa się z trzech krat i piaskownika z odtłuszczaczem, umieszczonych w budynku z pompownią ścieków surowych oraz osadnika wstępnego. a) Rys. 4: b) a) kraty, b) kontener na skratki Kratki są przemywane, prasowane i workowane w biodegradowalną folię, a następnie wywożone z oczyszczalni. Zatrzymany piasek po separacji i płukaniu może być wykorzystany w celach gospodarczych, bądź kierowany na składowisko odpadów. Część biologiczną stanowią dwa reaktory, w których realizowany jest proces nitryfikacji, denitryfikacji i defosfatacji. Komory są wyposażone w efektywny system mieszania i napowietrzania. Dodatkowo COŚ wyposażona jest w instalację chemicznego strącania fosforu, jako uzupełnienie procesu biologicznego oraz osadniki wtórne i dwa zbiorniki retencyjne ścieków deszczowych. Oczyszczalnia posiada system mechanicznego zagęszczania osadu, który zasila komorę fermentacyjną. Wyprodukowany biogaz magazynowany jest w zbiorniku buforowym, następnie wykorzystywany w kotłowni do produkcji ciepła. Nadmiar biogazu spalany jest w pochodni. COŚ wyposażona jest także w system hermetyzacji i dezodoryzacji obiektów technologicznych. Rys. 5: Reaktor biologiczny 1/(I)/2012 BioLetyn Recenzja z wycieczki Str. 17 Zastosowanie nowoczesnych technologii pozwoli na minimalizację zużycia energii, a użycie hermetycznych zbiorników z biofiltrami umożliwi pozbycie się nieprzyjemnych zapachów. Wpływ oczyszczalni na środowisko zostanie zatem ograniczony do minimum. Centralna Oczyszczalnia Ścieków cieszy się sporym zainteresowaniem mieszkańRys. 6. Stacja koagulanta ców miasta. Także nam przyżelazowego padła do gustu możliwość zobaczenia „świeżej” Oczyszczalni, która raptem parę miesięcy wcześniej została zaszczepiona osadem czynnym z pracującej oczyszczalni ścieków „Repty”. I choć takie stwierdzenie może zdziwić, obejrzane miejsce uważam za bardzo malownicze i przyjemne. Zachęcam wszystkich do obejrzenia nowego nabytku Tarnowskich Gór. Źródła ilustracji: 1. http://www.kanalizacja.tarnowskiegory.pl/?t=pliki&t 1=Informacja%20o%20projekcie&t2= Mapa%20lokalizacji 2. http://www.mos.gov.pl/g2/big/2009_12/877a8cdcf5 4b6945caf77223cdf403b8.pdf 3. Prezentacja: „Budowa Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Tarnowskich Górach” W imieniu redakcji składam serdeczne podziękowania dr Grzegorzowi Cemie za zorganizowanie wycieczki oraz udostępnienie zdjęć z jej przebiegu. Katedra Biotechnologii Środowiskowej Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej wraz ze Studenckimi Kołami Naukowymi: Biotechnologów, Ekotoksykologów oraz Biotechnologów Środowiska organizuje: XVIII OGÓLNOPOLSKIE SYMPOZJUM STUDENTÓW I DOKTORANTÓW „BIOTECHNOLOGIA ŚRODOWISKOWA”, na które ma zaszczyt zaprosić członków kół naukowych, studentów roku dyplomowego, świeżo upieczonych absolwentów oraz doktorantów. Sympozjum odbędzie się w dniach: 29 lutego – 3 marca 2012 r. w Ośrodku "RELAKS" 43-460 WISŁA-JARZĘBATA, Informacje o sympozjum znajdziecie Państwo na stronie internetowej http://kbs.ise.polsl.pl/etomite/semstud.html Str. 18 BioLetyn 1/(I)/2012 Projekty SKNB Temat: Badanie toksyczności ścieków szpitalnych metodą kometową na komórkach Allium cepa. Wykonawca: Anna Kubica Opiekun: dr A. Ziembińska Projekt ma na celu analizę wpływu toksycznego ścieków pobieranych z oczyszczalni ścieków przy szpitalu klinicznym chorób płuc w Pilchowicach na komórki eukariotyczne. Modelem badań są komórki stożka wzrostu korzenia cebuli (Allium cepa). W analizach wykorzystuje się metodę kometową (comet assay). W preparatach z materiałem genetycznym cebuli uwidacznia się w mikroskopie fluorescencyjnym zmiany spowodowane wpływem toksycznym ścieków. Temat: Badania bakteriobójczości i toksyczności nowosyntetyzowanych pochodnych kwasu mukonowego. Wykonawca: Katarzyna Tlałka Opiekun: dr A. Ziembińska W projekcie badany będzie wpływ nowosyntetyzowanych pochodnych kwasu mukonowego na organizmy na różnym stopniu organizacji systematycznej. Wpływ bakteriobójczy analizowany będzie metoda krążkową na szczepy testowe E. coli i B. subtilis. Aby zastosować takie związki jako antybiotyki konieczne jest sprawdzenie ich potencjalnej toksyczności. Wpływ toksyczny na komórki eukariotyczne zostanie zbadany w oparciu o analizy roślin (komórki merystematyczne Vicia faba) i zwierząt (test unikania na Eisenia fetida). Są to badania skriningowe potencjalnego zastosowania tych związków jako substancji bakteriobójczych. Temat: Porównanie efektywności mikrobiologicznej biodegradowalności folii w glebie w środowisku naturalnym i w laboratorium. Wykonawcy: Magdalena Kurek, Mateusz Mikuśkiewcz Opiekun: dr A. Ziembińska Celem projektu jest zbadanie możliwości degradacji bakteryjnej i/lub grzybowej 4 typów komercyjnie dostępnych folii biodegradowalnych w warunkach eksperymentu laboratoryjnego i naturalnych. Eksperyment będzie prowadzony w środowisku glebowym. Podjęta zostanie również próba oszacowania zmiany bioróżnorodności w próbkach gleby w czasie eksperymentu. Temat: Izolacja i identyfikacji bakterii zdolnych do biodegradacji ksenobiotyków w osadzie czynnym. Wykonawcy: Anna Mucha, Karolina Leszczyńska Opiekun: dr A. Ziembińska W projekcie tym podjęta zostanie próba izolacji i identyfikacji bakterii opornych na benzotriazol i benzotiazol, (związki stosowane jako odrdzewiacze, występujące w znacznych ilościach w ściekach miejskich). Zakłada się również możliwość przeprowadzenia eksperymentu badającego zdolności biodegradacyjne wyizolowanych szczepów w stosunku do czystych związków lub w układzie kometabolicznym. 1/(I)/2012 BioLetyn Str. 19 Sprawozdania z zebrań Koła Naukowego Biotechnologów Na zebraniu 28 listopada 2011 roku obecnych było 24 członków SKNB. Po odczytaniu sprawozdania z działalności Studenckiego Koła Naukowego Biotechnologów w roku 2011 i rozliczenia się obecnego Zarządu wybrano jednogłośnie nowy Zarząd w składzie: Przewodnicząca - Katarzyna Tlałka I zastępca - Karolina Leszczyńska II zastępca - Olga Sędzielewska Sekretarz - Agnieszka Wesołowska Nowy Zarząd przejmuje obowiązki z dniem 1 stycznia 2012 roku. Obecnie pełniący funkcje Zarząd ma obowiązek do końca roku 2011 rozliczyć się z prowadzonej działalności przed Rektorem Politechniki Śląskiej i doprowadzić do końca rozpoczęte wnioski o dofinansowanie. Podczas dalszych obrad przegłosowano następujące wnioski: - powołanie koordynatora ds. ciągłości projektów (Marta Kałuża) - powołanie koordynatora ds. marketingu i promocji (Katarzyna Nazarewicz) - powołanie koordynatora ds. organizacyjnych (Damian Majchrzyk) - powołanie koordynatora ds. szkoleń i konferencji (Katarzyna Perońska) - rozwiązanie grupy marketingowej Marcin Szulc Pierwsze zebranie SKNB w 2012 roku odbyło się o godzinie 18:00 w sali konferencyjnej CKS „Mrowisko”. Na spotkaniu obecnych było 66 członków; gościem honorowym była Pani dr Aleksandra Ziembińska – opiekun naukowy Koła. Zebranie prowadziła nowa przewodnicząca SKNB Katarzyna Tlałka, która podziękowała Staremu Zarządowi za trud włożony w pracę na rzecz SKNB oraz przedstawiła w postaci prezentacji multimedialnej cele i plany na rok 2012 (prezentacja poniżej). Bożena Rolnik oraz Michał Jakubczak, którzy zajęli III miejsce w Ogólnopolskim Konkursie Akademickim Inspiring Solutions Academy organizowanym przez Szkołę Główną Handlową w Warszawie, zaprezentowali raport pt.: „Praktyczne zastosowanie mechanizmu potranskrypcyjnej interferencji RNA w komórkach eukariotycznych”. Po spotkaniu odbyła się impreza „Biotech Party” w Klubie Studenckim „Spirala”. Zorganizowana ona została zarówno dla członków SKNB jak i studentów Biotechnologii wszystkich lat i wydziałów. Dziękujemy wszystkim członkom za przybycie na spotkanie (było nas naprawdę dużo! [: ) i imprezę (mogło być nas o wiele więcej… [: ). Zaprezentowane przez Was podczas dyskusji pomysły i wizje działalności SKNB pomogą nam w dalszej pracy. W galerii umieściliśmy kilka zdjęć! Przy okazji zachęcamy wszystkich członków SKNB i studentów Biotechnologii do aktywnego uczestnictwa w redagowaniu BioLetynu. Piszcie w tej sprawie na naszego maila. Zarząd SKNB Str. 20 BioLetyn 1/(I)/2012 Krzyżówka 1. Może być SBR lub MBR 2. Służy do dozowania cieczy 3. Czynny albo denny 4. Okrągłodenna lub płaskodenna 5. Służy do wykonywania posiewów redukcyjnych 6. Naukowiec zajmujący się genetyka 7. Nieobowiązkowy i można na nim spać 8. Lek stosowany w chorobach bakteryjnych Pisujesz o biotechnologii? Nie pisz do szuflady, wyślij swoją prace do nas! Redakcja BioLetynu ogłasza konkurs na najlepszy artykuł popularnonaukowy o tematyce biotechnologicznej. Wyślij swój artykuł na adres [email protected] do 15 marca br. Na N Zwycięzcę czeka nagroda rzeczowa, a najciekawsze prace opublikujemy w naszym czasopiśmie! Sponsor nagród i Bioletynu
