Jeder kennt jemanden, der einen Virus hat, sagt Erica Suchman, PhD, die Mikrobiologie am College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences der Colorado State University lehrt. Aber nicht jeder versteht, wie Viren (und Antikrper) funktionieren und das gilt auch fr die Studenten ihres Bachelor-Studiengangs Allgemeine Mikrobiologie.

Dort hat Suchman unter anderem die Aufgabe, Studenten ber Antigene, Epitope und Antikrper zu unterrichten. Obwohl viele Studenten wissen, dass Antikrper Proteine im Blut sind, die der Krper als Reaktion auf einen Eindringling produziert, wissen nur wenige, dass der Eindringling Antigene enthlt. Und die meisten haben noch nie von Epitopen gehrt, das sind die Teile von Antigenmoleklen, an die sich Antikrper anlagern. (Dies lst eine Kettenreaktion zur Zerstrung des Antigens aus.)

Schlern fllt es wirklich schwer, den Unterschied zwischen einem Antigen und einem Epitop zu begreifen, sagt Suchman. Dies macht es fr sie schwierig, Antigen-Epitop-Wechselwirkungen sichtbar zu machen. (Epitope sind Teile von Antigenen, an die Antikrper nur auf sehr spezifische Weise binden wie zwei Teile eines Puzzles, die zusammenklicken.)

Zuerst versuchte Suchman, diese Zusammenhnge zu demonstrieren, indem er Schler Bilder zeichnen lie, aber sie Sie habe das Konzept immer noch nicht ganz verstanden, sagte sie. Dann kam ihr die Idee, mit einem 3D-Drucker Modelle von Antigenen, Antikrpern und Epitopen zu erstellen, die die Schler beobachten und manipulieren konnten.

Im Folgenden erzhlt sie, wie sie die Modelle erstellen lie und wie sie sie in ihrem Klassenzimmer verwendet, um ber Grippe, Klonen und mehr zu unterrichten.

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Bevor wir anfingen, 3-D zu verwenden Obwohl sie Modelle zum Unterrichten von Epitopen und Antikrpern gedruckt hatten, verstanden die Schler offensichtlich nicht, wie sie funktionieren. Dann haben wir die Modelle hinzugefgt und sie haben es verstanden. Sie lieben die Modelle.

- Erica Suchman, PhD

Kurs: MIP 300 Allgemeine Mikrobiologie (Honours)

Kursbeschreibung: Struktur, Funktion, Entwicklung, Physiologie und Molekularbiologie von Mikroorganismen mit Schwerpunkt auf Bakterien.

Suchman sagt, dass es etwa sechs Monate gedauert hat, bis die ursprnglichen 3D-Modelle entstanden sind Antikrper und Epitope, die entworfen und gedruckt werden sollen. Suchman hat sie nicht selbst erstellt, sondern arbeitete stattdessen mit zwei Diplomanden zusammen einer von ihnen studierte Mikrobiologie und der andere ein Informatikstudent , die im Rahmen ihrer Diplomarbeit ein Modell des Influenzavirus erstellten und dabei eine kostenlose App namens Tinkercad verwendeten.< /p>

Das Influenzavirus, sagt Suchman, eignet sich gut fr Studenten zum Studium, weil es zwei Hauptantigene enthlt und jedes der Antigene mehrere Epitope hat. Nach dem Ausdrucken der fertigen Modelle wurden Magnete auf die Teile geklebt, sodass sie auf verschiedene Weise aneinander befestigt werden konnten.

Im Folgenden gibt Suchman einige Einblicke in ihre Verwendung dieser 3D-Modelle fr den Mikrobiologieunterricht :

Stellen Sie Konzepte ber 2D-Videos vor, bevor Sie 3D-Modelle teilen.

Bevor sie mit Modellen arbeiten, schauen sich die Schler als Hausaufgabe eine Antigen-Epitop-Lektion auf Video an. In der nchsten Unterrichtsstunde gibt Suchman kurze Anweisungen und Erklrungen. Dadurch lernen die Schler, dass die variablen Regionen von Antikrpern durch Genfragmente kodiert werden, die sich zufllig neu anordnen und mutieren, um eine groe Anzahl unterschiedlicher Proteine und Spezifitten zu erzeugen. Einige binden an bestimmte Epitope oder Epitopmuster, andere nicht.

Lassen Sie die Schler mithilfe der 3D-Modelle ihre eigenen Verbindungen herstellen.

Als nchstes verteilt Suchman das 3D-Modell Kits, und die Schler spielen mit den Modellen herum, um herauszufinden, an welches Epitop jeder Antikrper bindet. Die Schler entdecken, dass einige der variablen Regionen an keine Epitope binden und einige der Regionen an unterschiedliche Epitope binden. Auf diese Weise, sagt Suchman, knnen sie sehen, wie das Immunsystem tatschlich funktioniert.

Lassen Sie die Schler ihre Beobachtungen auf einer 2D-Zeichnung festhalten

Whrend sie die Modelle manipulieren Auerdem fllen die Schler Arbeitsbltter aus, die Bilder der Modelle enthalten, die die Schler beschriften, um bestimmte Teile und ihre Verbindungen zu identifizieren.

Verwenden Sie ein Clicker-Quiz, um das Verstndnis zu berprfen

Nachdem die Arbeitsbltter fertig sind Nach Abschluss gibt Suchman den Schlern ein Clicker-Quiz, um sicherzustellen, dass sie die Lektion verstehen. Die neuesten Quizergebnisse zeigen, dass Schler viel mehr verstehen, wenn sie 3D-Modelle verwenden, als wenn sie nur Vorlesungen und Zeichnungen verwenden.

Passen Sie die Modelle an (oder erstellen Sie neue), um andere Konzepte zu erkunden< /p>

Suchman sagt, dass die Antigen-Epitop-Modelle mit zustzlichen Teilen verwendet werden knnen, um Konzepte wie Isotypen, Vernetzung und Neutralisierung zu erklren. Sie hat auch 3D-Modelle entwickelt, um das Klonen zu lehren insbesondere die Funktionsweise von Plasmiden und DNA-Inserts.

Ursprnglich verffentlicht unter https://www.coursehero.com am 11. Februar 2020.