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MINT-Camp in Dresden 2013
Alle Teilnehmer des Camps
Der Verbund MINT-EC von Schulen mit entsprechendem Schwerpunkt bietet regelmäßig Camps an Forschungseinrichtungen und Hochschulen an. Ende September 2013 gab es ein mehrtätiges Camp an der Technischen Universität Dresden zum Thema Nanotechnologie.
Nanotechnologie beschäftigt sich mit sehr kleinen Strukturen (kleiner als ein zehnmillionstel Millimeter). Der Nanotechnologie wird eine besondere Bedeutung für die technische Entwicklung in fast allen Bereichen des täglichen Lebens vorausgesagt.
Im Camp wurde nicht nur über Nanotechnologie vorgetragen, sondern es konnten verschiedene Verfahrensschritte auch praktisch im Labor erprobt werden. Für das TGG durfte Lasse Wichmann (Jg. 12) an diesem Camp teilnehmen. Hier ist sein ausführlicher Bericht:
Nach der Anreise mit der Bahn traf ich Mittwoch um 14:00 Uhr in Dresden an und bezog mein Zimmer in der Jugendherberge, das ich mit einem Schüler aus Hessen teilte. Das Camp begann mit einer Kennenlernrunde, bei der man die anderen Teilnehmer aus ganz Deutschland schon mal kennenlernte. Nach dem Abendessen gab es noch eine Stadtführung durch Dr. Sebastian Radke von der TU Dresden, der uns durch die Tage in Dresden begleitete.
Am Donnerstag hieß es früh aufstehen. Nachdem wir gefrühstückt hatten, fuhren wir mit der Straßenbahn in das HAL, dem Sitz für Materialforschung und Nanomaterialien der TU Dresden. Dort hörten wir einen interessanten Vortag zum Thema Trends und Risiken der Nanotechnologie von Herrn Radke.
Die Nanotechnologie befasst sich mit Strukturen, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 nm (1.000.000nm = 1mm) sind. Im Anschluss bekamen wir noch einen Vortag über die Studienmöglichkeiten an der TU Dresden und einen Rundgang über den Campus, welcher leider aufgrund schlechten Wetters etwas kürzer als gedacht ausfiel.
Nach den Mittagessen fuhren wir zum Max-Bergmann-Zentrum (MBZ), einer Forschungseinrichtung für Biomaterialien. Dort wurden wir nach einer Laborführung in die einzelnen Workshops eingewiesen. Da es mehrere Workshops gab, waren die Gruppen sehr klein. Dies ermöglichte ein effizientes und gut betreutes Arbeiten. Ich habe mich zusammen mit meinem Zimmergenossen und einem weiteren Teilnehmer für das Projekt DNA-Streckung entschieden.
Neben diesem Projekt gab es noch vier weitere Projekte, die sich zum Beispiel mit Themen wie der Herstellung von Käfigmolekülen befassten. Diese Moleküle sind von innen hohl und können somit als Transportmittel für andere Stoffe eingesetzt werden.
Nach einer kurzen Sicherheitseinweisung ging es an die Arbeit. Zuerst mussten wir kleine Deckgläschen, wie man sie vom Mikroskopieren kennt, durch ein Ultraschallbad und eine Plasmabehandlung von Schmutz und organischen Molekülen reinigen. Danach haben wir sie mit der Flüssigkeit APTES in eine Petrischale gelegt und diese verschlossen. Über Nacht ist das APTES verdampft und hat dann mit der Glasoberfläche reagiert. Dadurch entstanden auf der Oberfläche Aminogruppen
Am Freitag Morgen fuhren wir wieder mit der Straßenbahn zum MBZ. Dort arbeiteten die Gruppen in ihren Workshops weiter. In meiner Gruppe haben wir die DNA, die wir strecken wollten, mit dem Farbstoff YOYO eingefärbt und die gefärbte DNA dann mit einer Pufferlösung vermischt. In dieses Gemisch haben wir dann die am Vortag gereinigten Deckgläschen eingetaucht.
Die Aminogruppen auf der Oberfläche der Deckgläschen werden durch das Eintauchen positiv geladen. Durch die negative Ladung der DNA ziehen sich Oberfläche und DNA gegenseitig an. Wenn man das Deckgläschen nun herauszieht, wird die DNA aus ihrer zusammengefalteten Form in einen langen, gestreckten DNA-Strang verwandelt.
Da DNA nur wenige Nanometer breit ist und daher nicht mit einem normalen Lichtmikroskop sichtbar gemacht werden kann, mussten wir die Präparate unter ein Fluoreszenzmikroskop legen. Das Besondere an einem Fluoreszenzmikroskop ist, dass extrem kleine Strukturen sichtbar gemacht werden können, weil hierbei die Präparate (in unserem Fall DNA) mit einem Farbstoff bestückt sind. Der Farbstoff wird durch Licht einer bestimmten Wellenlänge angeregt und wird dadurch zum Leuchten gebracht. Die dann emittierte Strahlung kann mit Hilfe eines Computers sichtbar gemacht werden. So erscheint die wenige Nanometer breite DNA mit einer Breite von 200–500 nm unter dem Mikroskop.
Eine Anwendung von gestreckter DNA findet sich zum Beispiel in der Herstellung von Nanodrähten. Hierbei wird die DNA als Grundgerüst für Drähte verwendet. Dadurch sind die Drähte extrem dünn. Deshalb kann man mit Nanodrähten in Zukunft leistungsfähigere Prozessoren herstellen. Zudem kann man durch strukturspezifische Farbmarkierungen einzelne Teile von Strukturen unter dem Fluoreszenzmikroskop sichtbar machen und somit wichtige Information über diese sammeln.
Nachdem nun der praktische Teil unseres Workshops fertig war, haben wir in einer Universitätsmensa gegessen. Am Nachmittag hörten wir noch einen Vortag von Herrn Radke über Präsentationstechniken und bereiteten uns auf die Präsentation der Workshops am nächsten Morgen vor. Da dies der letzte Abend des Camps war, hatten wir ihn nach einem abschließenden Plenum zur freien Verfügung. Wir sind mit allen Teilnehmern in die Innenstadt gefahren und haben in einem Restaurant gegessen.
Glücklicherweise konnten wir uns am Samstag Morgen ausschlafen, da unsere Vorträge über die Workshops erst um 10:00 Uhr anfingen. Durch die Vorträge erhielten wir einen Einblick in die Workshop-Inhalte der anderen Gruppen. Dadurch habe ich meine Erkenntnisse wiederum erweitern und vertiefen können. Nach den Vorträgen, von denen einer sogar in Englisch war, war das Camp beendet und die Campteilnehmer reisten alle zurück nach Hause.“
Insgesamt war das Camp eine sehr positive Erfahrung. Man kann einerseits seine Kenntnisse in den Naturwissenschaften erweitern und andererseits viele nette Leute aus ganz Deutschland kennenlernen. Ich kann jedem, der naturwissenschaftlich interessiert oder offen für Naturwissenschaften ist, die Teilnahme an den MINT-Camps empfehlen.
Du willst über solche und ähnliche Campangebote informiert werden? Dann nimm Kontakt auf unter mint@tgg-leer.de oder direkt bei Herrn Moll.
Text: Wichmann, Moll / Foto: MINT-EC
2014-09-15, bo