Seit 2008 unterstützt BioBus Schülerinnen und Schüler sowie Studierende dabei, Wissenschaft zu entdecken, zu erforschen und weiterzuverfolgen. Bis heute hat BioBus weltweit 430.000 Schülerinnen und Schüler erreicht und bietet praktische Wissenschaftslabore an Bord mobiler Labore, die mit Evident-Mikroskopen ausgestattet sind. Darüber hinaus gibt es Nachmittags-, Wochenend- und Sommerprogramme sowie Praktika. Die Initiative richtet sich gezielt an Schüler*innen, die aufgrund von Faktoren wie ethnischer Herkunft, Geschlecht, sozioökonomischem Status und eingeschränkter Zugänglichkeit von der wissenschaftlichen Gemeinschaft ausgeschlossen sind, mit besonderem Schwerpunkt auf den Regionen New York City und Boston.

Im Rahmen der fortlaufenden Zusammenarbeit zwischen Evident und BioBus haben wir zwei BioBus-Juniorwissenschaftler, Sulaf und Josh, zu ihren Ergebnissen bei der Erforschung der Fortpflanzungsgewohnheiten von Caenorhabditis elegans (C. elegans) unter dem Mikroskop sowie zur Rolle der Evident-Mikroskope in ihrer Forschung interviewt.

Frage: Kannst du uns erzählen, worum es in deinem Projekt geht? Was ist das Besondere an C. elegans?

Sulaf: Unser Projekt konzentrierte sich auf die mikroskopische Fadenwurmart C. elegans und darauf, wie sich ihre Fruchtbarkeit und ihre Fähigkeit, Eier zu legen, durch eine zuckerreiche Ernährung beeinflussen lassen. Auch wenn wir uns intensiv mit den Fruchtbarkeitsraten unserer Würmer beschäftigt haben, dienten uns diese Daten vor allem dazu, die Auswirkungen der zuckerreichen Ernährung auf ihre Körper zu erkennen. C. elegans haben viele Gene gemeinsam mit verschiedenen Arten, darunter auch dem Menschen. Deshalb werden sie so häufig erforscht und deshalb haben wir sie für unser Projekt ausgewählt.

Josh: Untersuchungen darüber, wie Ernährung und Diät den menschlichen Körper beeinflussen, lassen sich sehr gut anhand von C. elegans durchführen. Wir haben uns entschieden, dies zu untersuchen, weil Ernährungsungleichheit und zu hoher Zuckerkonsum in Amerika immer größere Probleme darstellen. Es ist wichtig, die Auswirkungen von Zucker auf die Fruchtbarkeit von C. elegans zu untersuchen, weil wir so die lebenslangen Auswirkungen einer hohen Zuckeraufnahme auf die Fortpflanzung in kurzer Zeit beobachten können.

F: Was siehst du, wenn du C. elegans unter dem Mikroskop betrachtest?

Josh: Wenn man C. elegans unter dem Mikroskop betrachtet, sieht man eine Ansammlung sehr kleiner, durchsichtiger Würmer, die sich in unterschiedlichen Lebensstadien befinden.

Sulaf: Ganz ehrlich, aus der Nähe betrachtet sind sie einfach süß … Sie sehen aus wie kurze, schlanke Fadenwürmer (obwohl die ausgewachsenen Würmer etwas dicker werden), sind aber vollkommen durchsichtig und manchmal sehr hellblau. Wenn sie sich bewegen, wackeln sie ein wenig durch ihre Umgebung, was wirklich niedlich aussieht.

_{C. elegans unter dem Mikroskop}

Frage: Warum sind Evident-Mikroskope ein wertvolles Werkzeug bei der Forschung an C. elegans?

Sulaf: Wenn man mit einer Art wie C. elegans arbeitet, sind gute Stereomikroskope absolut unerlässlich. Die einzige Möglichkeit, die Würmer von einer Platte auf die andere zu übertragen oder sie überhaupt zu beobachten, ist unter einem Mikroskop. Wenn wir ausnahmsweise keinen Zugang zu einem Mikroskop hatten (oder eines benutzen mussten, das nicht ausreichend vergrößern konnte), war der Tag für uns so gut wie vorbei. Wenn wir nicht die Hilfsmittel gehabt hätten, die uns durch Biobus und Evident zur Verfügung standen, wäre die Durchführung unserer Experimente deutlich langsamer und schwieriger gewesen.

Josh: Dank der Evident-Mikroskope konnten wir die winzigen Eier, die die Würmer legten, klar erkennen und zählen – das ist unerlässlich, um ihre Fruchtbarkeit zu bestimmen.

F: Mit welchen Methoden untersuchst du C. elegans unter dem Mikroskop?

Josh: Wir haben Agarplatten untersucht und nach der Inkubation die Eier in einem definierten Bereich gezählt, um C. elegans unter dem Mikroskop zu betrachten. Um die Würmer nicht aufzuscheuchen, gingen wir vorsichtig mit den Platten um, passten den Fokus langsam an und sorgten für eine gute Beleuchtung. Dadurch konnten wir die langfristigen Auswirkungen unterschiedlicher Zuckerspiegel auf die Fruchtbarkeit beobachten.

Sulaf: Die wichtigste Technik, die wir beim Untersuchen von C. elegans unter dem Mikroskop lernen mussten, war, wie man Würmer in verschiedenen Lebensstadien erkennt und wie man Wurmeier entdeckt. Wie bei allen anderen Lebewesen durchläuft C. elegans verschiedene Entwicklungsstadien vom Larven- bis zum Erwachsenenalter, wobei nicht in jedem Stadium Eier gelegt werden. Da wir die Anzahl der auf unseren Platten abgelegten Eier zählten, um die Fruchtbarkeit und damit das Wohlbefinden der Würmer mit ihrer neuen Ernährung zu beurteilen, würde das versehentliche Einbeziehen eines Wurms, der noch keine Eier legt, unsere Zählung verfälschen. Wir mussten außerdem lernen, wie man Wurmeier schnell erkennt. Das ist viel schwieriger, als es klingt, da sie so klein sind und leicht mit dem übrigen Material auf unseren Versuchsplatten verwechselt werden können.

_{Josh verwendet ein Evident SZX16-Stereomikroskop}

Frage: Was war das Kniffligste beim Umgang mit so kleinen Organismen?

Sulaf: Meiner Meinung nach war das Schwierigste, das Wurm-Picking zu beherrschen, also einen Wurm mithilfe eines in E. coli getauchten Picks auf eine Agarplatte zu setzen oder davon zu entnehmen. Es ist eine unglaublich heikle Arbeit, die oft den Einsatz eines speziell angefertigten, extrem dünnen Metallpicks erfordert (manchmal wird für zusätzliche Präzision sogar eine Wimper verwendet) und komplett unter dem Mikroskop durchgeführt wird. Es lässt sich jeweils nur ein Wurm umsetzen, was den Vorgang sehr zeitaufwändig macht.

Josh: Zu lernen, wie sanft man mit dem Organismus umgehen muss und wie man ihn transportiert, ohne den Organismus oder die Platte zu kontaminieren und ohne die Platte zu zerstören.

F: Wie hilft euer Projekt uns zu verstehen, wie Tiere oder sogar Menschen von Zucker beeinflusst werden können?

Josh: Da C. elegans viele Gene mit dem Menschen gemeinsam haben, können wir unsere Beobachtungen zu Veränderungen bei der Eiablage nutzen, um Rückschlüsse darauf zu ziehen, wie eine zuckerreiche Ernährung Tiere und Menschen beeinflussen könnte.

Sulaf: Viele der Entdeckungen, die wir durch das Studium von C. elegans auf diese Weise gemacht haben, entstehen durch Schlussfolgerungen. Wir beide waren sehr an Ernährungswissenschaft interessiert, insbesondere daran, wie Ernährungsungleichheit und das zunehmende Problem der Lebensmittelwüsten im ganzen Land dazu führen, dass Millionen Amerikaner gezwungen sind, sich ausschließlich von zuckerhaltigen Produkten zu ernähren, da ihnen der Zugang zu anderen Lebensmitteln fehlt. Da wir verständlicherweise keine Möglichkeit hatten, in unserem Experiment echte Menschen zu untersuchen, war C. elegans unsere nächstbeste Wahl – insbesondere, weil ihr Lebenszyklus nur etwa 2-3 Wochen beträgt und wir so den Effekt dieser neuen Ernährung über die gesamte Lebensspanne viel leichter beobachten konnten. Für solche Schlussfolgerungen benötigt man viele Daten, weshalb unsere Studie allein vermutlich nicht ausreicht. Trotzdem bin ich fest davon überzeugt, dass es sehr wohl möglich ist.

F: Gibt es etwas, das du vor diesem Projekt nicht wusstest, aber jetzt verstehst?

Sulaf: Etwas, das ich nach diesem Projekt viel besser verstehe, ist das große Fehlerpotenzial, das bei der Pflege von Fadenwürmern besteht – selbst bei mikroskopisch kleinen. Da ich bisher wenig mit lebenden Versuchstieren gearbeitet habe, bin ich immer davon ausgegangen, dass Säugetiere die meiste Aufmerksamkeit brauchen. Oh, wie falsch ich lag, vor allem bei C. elegans! Diese kleinen Würmer infizierten sich ständig, brauchten extrem viel Pflege und gingen schon bei der kleinsten Kleinigkeit ein.

Josh: Wie ich Dextrose abmesse und umrechne, um die gewünschte Menge für Experimente zu erhalten. Ich habe die Umrechnungsformel gelernt und weiß, wie ich sie künftig bei anderen Projekten anwenden kann, bei denen ich eine genaue Messung benötige.

F: Was möchtest du als Nächstes erforschen? Wenn du noch ein Experiment ausprobieren könntest, welches wäre es?

Sulaf: Ich würde sehr gerne ein Projekt rund um die Trichologie, die Wissenschaft von Haar und Haut, durchführen. Das ist meine große Leidenschaft, und auch wenn ich die auf Biologie ausgerichteten Projekte, die ich mit BioBus machen konnte, liebe, wäre es fantastisch, ein Forschungsprojekt zu meinem Lieblingsthema in der Wissenschaft zu erstellen – mit allen Ressourcen eines richtigen Labors im Rücken.

Josh: Was ich als Nächstes gerne studieren würde, ist ein ingenieurwissenschaftliches Projekt, bei dem ich etwas nach und nach aufbaue. Das würde meine wissenschaftlichen Fähigkeiten stärken und mir ermöglichen, neue Interessen zu erforschen. Ich interessiere mich besonders dafür, Luftfilter oder andere Geräte zu bauen, die dazu beitragen, die Luftverschmutzung zu reduzieren und die Gesundheit der Umwelt zu verbessern.

Frage: Was hat dich dazu inspiriert, bei BioBus mitzumachen? Kannst du dir vorstellen, in Zukunft eine Karriere in der Wissenschaft zu verfolgen?

Josh: Meine Schwester war diejenige, die mich mit BioBus bekannt gemacht hat. Sie ist eine BioBus-Absolventin aus der Zeit der COVID-19-Pandemie. Dank ihr habe ich Wissenschaft direkt erlebt und erfahren, wie spannend sie wirklich sein kann. Ich kann mir vorstellen, eine Karriere im medizinischen Bereich einzuschlagen, vielleicht in der Krankenpflege oder Biomedizintechnik.

Sulaf: Ich bin ein echtes BioBus-Mädchen, seit meiner Zeit in der Mittelstufe. Meine Schule hatte regelmäßig Biologieunterricht an Bord des BioBus. Ich habe einige Chemiekurse an der High School am Manhattanville-Standort besucht und war vor dem Junior Scientists-Programm bereits an vielen weiteren Programmen aktiv beteiligt. Ich bewundere sehr, wie die Organisation weiterhin dafür sorgt, dass Wissenschaft für Schülerinnen und Schüler in ganz New York City und besonders für unterrepräsentierte Gruppen zugänglich ist. Ihre Programme waren für mich immer ein sicherer Raum, während ich meinen Weg in den Naturwissenschaften weitergehe, und ich bin dafür für immer dankbar. Ich plane definitiv, weiterhin eine Karriere im MINT-Bereich zu verfolgen. Ich beginne gerade mein erstes Semester im Chemiestudium an der UCSC (Fiat Slug!) und möchte mich auf kosmetische Chemie spezialisieren, um eines Tages Hauptverantwortlicher meines eigenen Labors zu werden!

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