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De nouveaux kits de biologie peu coûteux avec ADN lyophilisé aident à enseigner les concepts biologiques aux adolescents

De nouveaux kits de biologie peu coûteux avec ADN lyophilisé aident à enseigner les concepts biologiques aux adolescents



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Des chercheurs du MIT et de l'Université Northwestern ont développé des kits éducatifs pour présenter les concepts biologiques aux enfants. Les kits permettent à leurs utilisateurs d'effectuer des expériences de base avec de l'ADN pour produire des parfums, des protéines brillantes et d'autres résultats facilement observables.

Appelés kits BioBits, on espère qu’ils seront utilisés dans les salles de classe pour donner vie à des concepts clés sur l’ADN, comme la manière dont il est traduit en protéines. «Notre vision est que ces kits serviront d'exutoire créatif pour les jeunes individus et leur montreront que la biologie peut être une plate-forme de conception», déclare James Collins, professeur à Termeer de génie médical et de science à l'Institut de génie médical et des sciences du MIT ( IMES) et Département de génie biologique.

«Le moment est venu de créer des kits pédagogiques qui pourraient être utilisés dans les salles de classe ou à la maison, pour initier les jeunes et les adultes qui souhaitent se recycler en biotechnologie aux technologies qui sous-tendent la biologie synthétique et la biotechnologie.» Les kits sont peu coûteux et stables au stockage car au lieu de cellules vivantes, ils contiennent des composants cellulaires lyophilisés qui les rendent accessibles aux écoles, quelles que soient leurs installations scientifiques.

«La biologie synthétique est une technologie pour le 21e siècle, et ces kits« il suffit d'ajouter de l'eau »sont sur le point de transformer l'enseignement de la biologie synthétique. En effet, les kits BioBits sont faciles à utiliser, engagent les sens de manière amusante et excitante et réduisent les problèmes de biosécurité. », Déclare Michael Jewett, professeur d'excellence en enseignement Charles Deering McCormick, professeur agrégé de génie chimique et biologique et codirecteur du Center for Synthetic Biology de la Northwestern University, qui a dirigé l'équipe de recherche avec Collins.

Des kits nés d'une percée en laboratoire

Les kits ont été rendus possibles après des années de travail par le laboratoire de Collins pour développer un moyen d'extraire et de lyophiliser la machinerie moléculaire nécessaire pour traduire l'ADN en protéines. Le résultat est des pastilles lyophilisées, qui «contiennent des dizaines d’enzymes et d’autres molécules extraites de cellules», ces échantillons lyophilisés peuvent être conservés à température ambiante.

Une fois que de l'eau leur est ajoutée, les pastilles commencent à produire des protéines codées par l'ADN. Cette percée a ensuite conduit au développement de kits de biologie éducative qui, selon l'équipe du laboratoire, inspireront les lycéens.

«Je suis tombé amoureux de la biologie au lycée, mais je n'ai jamais vraiment compris les concepts biologiques avant l'université, quand j'ai commencé à travailler dans un laboratoire de recherche et à faire toutes les vraies expériences», dit Huang, qui a repris le projet après avoir rejoint Le laboratoire de Collins il y a quelques années.

Les enfants peuvent faire l'expérience d'un laboratoire réel sans frais ni complications

«L'intention de ce projet était de trouver un moyen d'amener ces expériences de laboratoire dans un cadre non-laboratoire d'une manière facile à faire et bon marché.» Il existe de nombreux kits scientifiques de base, conçus avec la même intention de permettre aux enfants et aux adolescents de vivre des expériences scientifiques satisfaisantes et passionnantes, mais il n’existe pas d’équivalent à faible coût pour la biologie.

Les kits ont été testés dans des écoles de Chicago et ont donné d'excellents résultats. «Voir les résultats des élèves et des enseignants, qui ont montré qu’un utilisateur pour la première fois pouvait exécuter les laboratoires BioBits Bright avec succès, était à ce moment-là que cela a commencé à devenir réel», dit Stark.

«Ces données nous prouvent que ces kits ont le potentiel d'élargir considérablement les types d'activités pratiques de biologie qui sont possibles dans les salles de classe ou dans d'autres environnements hors laboratoire.

Les kits continueront d'être développés, avec plus d'expériences et de complexités ajoutées à mesure que le projet se développe.


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