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Signaltransduktion: Wie Zellen kommunizieren
32
Min
Oberschule
Universität

Signaltransduktion: Wie Zellen kommunizieren

Der Zusammenhang zwischen dem Wachstum der Blutgefäße und der Krebsentstehung wird erforscht und dieses Wissen soll genutzt werden, um eine vielversprechende Behandlung für Brustkrebs zu finden.

Lernziele
  • Die Prinzipien und die Bedeutung der intrazellulären Signaltransduktion erklären
  • Die Rezeptor-Tyrosin-Kinase(RTK)-Signale in Zellen erklären
  • Die gestörte Signaltransduktion in menschlichen Krebszellen analysieren
  • Den Zusammenhangs zwischen Angiogenese und Tumorwachstum verstehen
  • Die Beteiligung des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor-Rezeptors (VEGFR) bei menschlichem Brustkrebs untersuchen
Techniken
  • Western Blotting
  • Behandlung mit Hemmstoffen
  • Histologie
  • Zellkultur
Bestandteile des Blutes: Tauchen Sie ein in die mikroskopische Welt der Blutzellen!
40
Min
Oberschule
Universität

Bestandteile des Blutes: Tauchen Sie ein in die mikroskopische Welt der Blutzellen!

Lernen Sie, die wichtigsten physikalischen Merkmale der Blutbestandteile zu erkennen und ihre Funktionen zu verstehen. Wenden Sie Ihr Wissen an, um Blutproben von Patienten zu analysieren und mögliche Diagnosen vorzuschlagen.

Lernziele
  • Identify the key components of blood and their primary roles
  • Recognize the key characteristics of each cell type
  • Understand the primary functions of the blood cells
Techniken
Prüfung der Leitfähigkeit: Untersuchung der Leitfähigkeit und ihre praktischen Anwendungen
25
Min
Oberschule
Universität

Prüfung der Leitfähigkeit: Untersuchung der Leitfähigkeit und ihre praktischen Anwendungen

Begib dich auf dieses elektrisierende Abenteuer der Leitfähigkeitsprüfung. Erfahre den Unterschied zwischen Elektrolyten und Nichtelektrolyten, den Zusammenhang zwischen Konzentration und Leitfähigkeit und verstehe die Bedeutung von Ionen in biologischen Systemen.

Lernziele
  • Understand the difference between electrolytes and nonelectrolytes
  • Understand the relationship between concentration and conductivity
  • Understand the importance of ions in some biological systems
  • Understand the practical applications of conductivity testing
Techniken
  • Conductivity testing
Urinuntersuchung: Analyse von Urin, um eine Diagnose zu stellen
28
Min
Oberschule
Universität

Urinuntersuchung: Analyse von Urin, um eine Diagnose zu stellen

Die drei Phasen der Urinanalyse müssen an einer Vielzahl von Urinproben von Patienten durchgeführt werden. Die Kenntnisse über die makroskopischen, chemischen und mikroskopischen Eigenschaften des Urins müssen angewendet werden, um die Ergebnisse der Urinanalyse zu interpretieren und eine plausible Diagnose zu stellen.

Lernziele
  • Understand how to examine urine by applying macroscopic, chemical, and microscopic tests.
  • Recognize reference values for a normal urinalysis.
  • Interpret the meaning of abnormal urinalysis findings that indicate a possible medical problem, and suggest a reasonable diagnosis.
Techniken
  • Urinalysis
Skeletal System: Solve a missing person case
28
Min
Oberschule
Universität

Skeletal System: Solve a missing person case

Lernen Sie etwas über das Skelettsystem, um eine Reihe von Knochen zu identifizieren und das Rätsel einer vermissten Person zu lösen.

Lernziele
  • Beschreibe die wichtigsten Strukturen und Funktionen des Skelettsystems
  • Differenziere die wichtigsten Knochentypen nach allgemeiner Struktur und Merkmalen
  • Identifiziere die mikroskopischen Strukturen von kompaktem und spongiösem Knochen und setze sie in Beziehung zu ihrer Funktion
Techniken
Intermolecular Forces (Principles): Rediscover the forces to save the world!
22
Min
Oberschule
Universität

Intermolecular Forces (Principles): Rediscover the forces to save the world!

What would happen to our world if intermolecular forces disappeared? Take on a new challenge with Dr. One to learn about intermolecular forces and save the day by putting the world back together.

Lernziele
  • Identifiziere drei Arten von intermolekularen Kräften: temporäre Dipole, permanente Dipole und Wasserstoffbrückenbindungen
  • Beschreibe und prognostiziere, wie sich diese zwischenmolekularen Kräfte auf die Eigenschaften eines Moleküls auswirken, z. B. auf den Aggregatzustand und den Siedepunkt.
  • Prognostiziere die Arten von zwischenmolekularen Kräften, die zwischen verschiedenen Molekülen auftreten
Techniken
Aufbau und Organisation des Körpers: Helfen Sie, ein potenziell ausfallendes Organsystem zu identifizieren
45
Min
Oberschule
Universität

Aufbau und Organisation des Körpers: Helfen Sie, ein potenziell ausfallendes Organsystem zu identifizieren

Lernen Sie die Organsysteme, ihre Hauptfunktionen und die Körperhöhlen, in denen sie sich befinden, kennen und nutzen Sie dieses Wissen, um auf einen medizinischen Notfall zu reagieren. Können Sie die Symptome eines Patienten mit einem möglicherweise versagenden Organsystem in Verbindung bringen?

Lernziele
  • Identifiziere die Organsysteme des Körpers und beschreibe deren Position und Hauptfunktionen
  • Lokalisiere die wichtigsten Organsysteme innerhalb des Körpers
  • Beschreibe die wichtigsten Hohlräume des menschlichen Körpers
Techniken
Das periphere Nervensystem: Erstellen Sie ein Modell des Nervensystems
36
Min
Oberschule
Universität

Das periphere Nervensystem: Erstellen Sie ein Modell des Nervensystems

Learn about the nerves that make up the peripheral nervous system and create a working model of the system. Test out your new model by tracking a motor signal traveling from the central nervous system to the thumb!

Lernziele
  • Erläutere die allgemeine Struktur eines Nervs und setze ihn in Beziehung zu seiner Rolle im peripheren Nervensystem.
  • Ordne die 12 Hirnnerven nach Name, Anzahl, Ursprung und Art und fasse ihre Funktionen zusammen
  • Klassifiziere die Spinalnerven nach Regionen, erkläre die Bildung der Verzweigungen und nenne die 4 Nervengeflechte
Techniken
  • Mikroskopie
Säuren und Basen für Fortgeschrittene
30
Min
Oberschule
Universität

Säuren und Basen für Fortgeschrittene

Bei der Erforschung von Säuren und Basen lernt man sämtliche fortgeschrittene Begriffe aus diesem Gebiet der Chemie kennen.

Lernziele
  • Den pH-Wert von schwachen Säuren und Basen berechnen
  • Die Reaktionen schwacher Säuren und Basen veranschaulichen
  • Säuren und Basen auf der Grundlage ihrer Stärke kategorisieren
  • Verschiedene Arten von Salzen durch Neutralisation herstellen
  • Das Konzept der Säuredissoziationskonstante (Ka) und ihrer logarithmischen Form (pKa) besprechen
Techniken
  • pH-Wert-Messung
Synthetische Polymere: Entdecke ihren Einfluss auf das tägliche Leben
24
Min
Oberschule
Universität

Synthetische Polymere: Entdecke ihren Einfluss auf das tägliche Leben

Erfahre, wie sich Monomere zu synthetischen Polymeren mit unterschiedlichen chemischen und physikalischen Strukturen zusammensetzen. Nutze die Eigenschaften synthetischer Polymere, um sie mit alltäglichen Anwendungen in Verbindung zu bringen und entdecke, wie sie unsere Umwelt beeinflussen.

Lernziele
  • Beschreibe, wie sich synthetische Polymere bilden und wie dies zu unterschiedlichen Strukturen führt
  • Prognostiziere die Eigenschaften eines synthetischen Polymers anhand seiner Struktur und damit seine Anwendung
  • Verknüpfung der Eigenschaften von Polymeren (natürlich vs. synthetisch) mit ihren Umweltauswirkungen
Techniken
Nomenklatur der aromatischen Verbindungen: Benennung von Benzolderivaten
21
Min
Oberschule
Universität

Nomenklatur der aromatischen Verbindungen: Benennung von Benzolderivaten

Begleite Dr. One und entdecke, wie man Aromatizität mit Hilfe der Hückel-Regel erkennt, wie Verbindungen nach der IUPAC-Nomenklatur und der unsystematischen Nomenklatur benannt werden und wie bei der Chemieolympiade die Aromatizität gemeistert wird.

Lernziele
  • Erkennen/unterscheiden von aromatischen und nicht-aromatischen Verbindungen
  • Angabe der korrekten Nomenklatur, sowohl unsystematisch (allgemein) als auch systematisch (IUPAC), für Benzolderivate
  • Klassifizierung von Verbindungen als aromatisch oder nicht aromatisch durch Anwendung der Huckelschen Regel
Techniken
Demo Simulation
15
Min
Oberschule
Universität

Demo Simulation

In dieser virtuellen Laborsimulation hilfst du Dr. One, ein grundlegendes biologisches Molekül zu identifizieren. Während der Mission siehst du Animationen und erkundest die Laborausrüstung des virtuellen Labors.

Lernziele
  • Durch das virtuelle Labor navigieren
  • Animationen auf molekularer Ebene ansehen
  • Ein grundlegendes biologisches Molekül identifizieren
Techniken
  • Gelelektrophorese
Zellmembran und Transport: Wie Transportproteine Zellen gesund halten
25
Min
Oberschule
Universität

Zellmembran und Transport: Wie Transportproteine Zellen gesund halten

Man untersucht die Struktur und Funktion von Zellmembranen, indem Frachtmoleküle auf eine virtuelle Zelle geschossen werden. Das Gelernte wird im Labor angewendet, um die Gesundheit synthetischer Zellen zu verbessern, mit denen der leitende Forscher Insulin produzieren möchte.

Lernziele
  • Die Struktur der Plasmamembran anhand des Flüssigkeitsmosaikmodells beschreiben
  • Die relative Durchlässigkeit von Lipiddoppelschichten für verschiedene Molekülklassen erkennen
  • Den aktiven und passiven Transport von Molekülen vergleichen
  • Die 3 Arten des aktiven Transports und die verschiedenen Klassen von Ionenkanälen und Trägermolekülen identifizieren
  • Die Expression spezifischer Transportproteine mit der Rolle der Zelle in Beziehung setzen
Techniken
  • Auswertung von Daten
  • Präparation von Mikroskopieproben
  • Experimenteller Aufbau
  • Fluoreszenzmikroskopie
Antikörper: Warum sind manche Blutgruppen nicht miteinander kompatibel?
37
Min
Oberschule
Universität

Antikörper: Warum sind manche Blutgruppen nicht miteinander kompatibel?

Es geht um die Bedeutung von Antikörpern und Antigenen, sowie die Blutgruppensysteme ABO und Rhesus und deren Wichtigkeit bei Bluttransfusionen. Man hilft einem jungen Paar, das potentielle Risiko für die Rhesus Krankheit bei ihrem ungeborenen Kind zu verringern.

Lernziele
  • Die Struktur und Funktion von Antikörpern verstehen (die verschiedenen Isotypen und Teile eines Antikörpers)
  • Die Bildung des Antikörper-Antigen-Komplexes verstehen
  • Die vier wichtigsten Blutgruppen (Phänotypen) im AB0-System benennen
  • Die Grundsätze der Bluttypisierung mithilfe von Eldon-Karten erläutern
  • Beschreibe Rhesus-Inkompatibilität und Hämolyse-Erkrankung
Techniken
  • Blutgruppenbestimmung
Säuren und Basen: Säure- und Basengehalt alltäglicher Stoffe
26
Min
Oberschule
Universität

Säuren und Basen: Säure- und Basengehalt alltäglicher Stoffe

Begleite Marie in der Simulation Säuren und Basen und erforschen die Merkmale und die Konzepte dieser wichtigen chemischen Verbindungen. Miss den pH-Wert chemischer Lösungen und nutze das erworbene Wissen, um Mischungen von Säuren und Basen zu bewerten.

Lernziele
  • Beispiele für Säuren und Basen aus dem täglichen Leben nennen
  • Den pH-Wert definieren und Säuren und Basen mithilfe der pH-Skala identifizieren
  • Die Brønsted-Lowry-Definition von Säuren und Basen auf chemische Verbindungen anwenden
  • Das amphotere und das Selbstionisierungsvermögen von Wasser beschreiben
  • Den pH-Werts einer starken Säure und Base in Lösung berechnen
  • Abschätzen, ob eine Neutralisierungsreaktion auftreten wird
  • Das Ergebnis von einfachen Säure-Base-Reaktionen bewerten
Techniken
  • pH-Wert-Messung
Säuren und Basen (Grundlagen): Falle nicht in den Säure-See!
25
Min
Oberschule
Universität

Säuren und Basen (Grundlagen): Falle nicht in den Säure-See!

In einem futuristischen Labor wirst du von einem Roboterassistenten dabei unterstützt, den Säuregehalt eines Sees auf einem Exoplaneten zu bestimmen. Du wirst lernen, wie man den Säuregrad und die Alkalinität von Substanzen quantifiziert.

Lernziele
  • Verstehen, dass Säuren und Basen überall vorkommen
  • Die logarithmische Natur der pH-Skala verstehen
  • Den pH-Wert einer starken Säure oder Base berechnen
Techniken
  • pH-Meter
Tiergenetik
53
Min
Oberschule
Universität

Tiergenetik

Hier erfährt man mehr über den Mendelschen Erbgang der Doppelbemuskelung bei Rindern, Identifiziert das verantwortliche Gen mithilfe einer Kopplungsanalyse und findet heraus, wie eine Mutation in diesem Gen die Genexpression verändert, was letztendlich zu doppelten Bemuskelung der Rinder führt.

Lernziele
  • Verschiedene Erbmerkmale und Vererbungsarten erklären
  • Eine Stammbaumanalyse auf Grundlage der beobachteten Phänotypen erstellen
  • Genomscans zur Identifizierung von Kandidatengenen für Doppelbemuskelung bei Rindern durchführen
  • Einen DNA-Tests für die Doppelbemuskelung bei Rindern entwickeln
Techniken
  • Gelelektrophorese
  • PCR
  • Stammbaum-/Kopplungsanalyse
Aktionspotential-Labor: Experimentiere mit einem Tintenfischneuron
50
Min
Oberschule
Universität

Aktionspotential-Labor: Experimentiere mit einem Tintenfischneuron

Seziere einen Tintenfisch und verwende sein Riesenneuron, um die Weitergabe von Informationen in Form eines durch einen elektrischen Strom erzeugten Aktionspotenzials zu beobachten. Nutze diese Informationen, um ein Neurotoxin zu identifizieren, das einen Patienten im Krankenhaus befällt.

Lernziele
  • Das Membrangleichgewicht und das Membranpotenzial mithilfe der Nernst-Gleichung berechnen
  • Die ionischen und elektrischen Eigenschaften der einzelnen Phasen eines Aktionspotenzials kennenlernen.
  • Die Rolle spannungsabhängiger Kanäle bei der Bestimmung der Form eines Aktionspotenzials verstehen
  • Das Ruhemembranpotential messen und dann ein Aktionspotential beobachten.
  • Den Membranstrom mithilfe einer Spannungsklemme aufzeichnen
  • Die Membranspannung bei verschiedenen Konzentrationen von extrazellulärem Natrium und Kalium mithilfe einer Stromklemme aufzeichnen
  • Die Form von Aktionspotenzialen beobachten, wenn das Neuron verschiedenen Ionenkanalblockern ausgesetzt wird
Techniken
  • Spannungsklemme
  • Stromklemme
  • Nernst-Gleichung
  • Bau einer Mikroelektrode
  • Messung des Aktionspotenzials
Atomare Struktur (Grundlagen): Atome und Isotope
36
Min
Oberschule
Universität

Atomare Struktur (Grundlagen): Atome und Isotope

Erfahre etwas über die atomare Struktur der Elemente und untersuche die Eigenschaften von Elementproben von einem Exoplaneten, um zu beurteilen, ob Leben auf ihm möglich ist. Finde heraus, was ein Atom von einem Ion unterscheidet und definiere die Isotope eines Elements.

Lernziele
  • Den Aufbau des Atoms erläutern
  • Die Eigenschaften der grundlegenden subatomaren Teilchen erklären: Protonen, Neutronen und Elektronen
  • Die Kernsymbolschreibweise zur Ableitung der Anzahl von Protonen, Neutronen und Elektronen in Atomen und Ionen verwenden.
  • Die Ordnungszahl und die Atommasse definieren
  • Define isotopes and ions
  • Beschreiben, wie Ordnungszahl und Atommasse auf Isotope anwendbar sind
Techniken
Atomare Struktur (Grundlagen): Bohrsches Modell und Quantenmodell
34
Min
Oberschule
Universität

Atomare Struktur (Grundlagen): Bohrsches Modell und Quantenmodell

Erforsche das Atommodell, Absorptions- und Emissionsspektren, und wie sie Informationen über Sterne in weit entfernten Galaxien verraten.

Lernziele
  • Describe the historical evolution of atomic models
  • Describe how the atomic emission spectra are produced using Bohr's model
  • List the four quantum numbers
  • Use atomic spectra to identify the composition of a gas
Techniken
Atomare Struktur: Beurteile die Möglichkeit von Leben auf anderen Planeten
34
Min
Oberschule
Universität

Atomare Struktur: Beurteile die Möglichkeit von Leben auf anderen Planeten

Man lernt die atomare Struktur der Elemente kennen und untersucht die Eigenschaften von Elementproben eines Exoplaneten, um zu beurteilen, ob Leben auf ihm möglich ist. Man findet heraus, was ein Atom von einem Ion unterscheidet und definiert die Isotope eines Elements.

Lernziele
  • Den Aufbau des Atoms erläutern
  • Die Eigenschaften der grundlegenden subatomaren Teilchen erklären: Protonen, Neutronen und Elektronen
  • Die Ordnungszahl und die Atommasse definieren
  • Isotope bestimmen
  • Die Grundlagen des Quanten-Atommodells verstehen und die Bedeutung der vier Quantenzahlen beschreiben
Techniken
Zellstrukturen von Bakterien: Die Grundlagen der Bakterienzelle
36
Min
Oberschule
Universität

Zellstrukturen von Bakterien: Die Grundlagen der Bakterienzelle

Man besucht eine Forschungsstation in der Antarktis und hilft dem Forscher Nicolas, Bakterien im Schmelzwasser zu untersuchen. Man lernt die Merkmale kennen, die für das Überleben von Bakterien notwendig sind, und vergleicht diese mit anderen Bakterien, die anderswo leben.

Lernziele
  • Die allgemeine Struktur und Funktion von Bakterienzellen beschreiben, einschließlich der Unterscheidung zwischen den häufigsten Bakterienformen und Zellanordnungen.
  • Den allgemeinen bakteriellen Zytoplasmagehalt beschreiben und ihn mit dem eukaryotischen Zytoplasmagehalt vergleichen.
  • Die besondere Bestandteile von Bakterien wie Plasmide, Geißeln oder Einschlusskörperchen beschreiben und erklären, warum sie für das Überleben der Bakterien notwendig sind.
Techniken
  • Mikroskopie
  • Hellfeld- und Dunkelfeldmikroskopie
Biodiversität: Bewerte und vergleiche die Biodiversität auf einem Exoplaneten
35
Min
Oberschule
Universität

Biodiversität: Bewerte und vergleiche die Biodiversität auf einem Exoplaneten

Bei einem Besuch auf dem Exoplaneten Astakos IV werden ökologische Methoden zur Bewertung und zum Vergleich der biologischen Vielfalt im Laufe der Zeit und zwischen verschiedenen Standorten angewendet.

Lernziele
  • Biodiversität per Probenahme untersuchen
  • Quadrate, Fotofallen und Fallgruben verwenden
  • Die Biodiversität anhand des Biodiversitätsindexes bewerten und vergleichen.
  • Arten mit einem dichotomen Schlüssel bestimmen
  • Die Probenahme priorisieren
Techniken
  • Höhengradient der Biodiversität
  • Bodenfalle
  • Biodiversitätsindex
  • Fotofalle
  • Quadrat
Thermoregulierung durch Verhalten: Hilf, einen Gecksi am Leben zu erhalten!
35
Min
Oberschule
Universität

Thermoregulierung durch Verhalten: Hilf, einen Gecksi am Leben zu erhalten!

Das Leben ist hart, wenn man sich ständig anstrengen muss, um seine Körpertemperatur zu halten und sein Energieniveau unter Kontrolle zu halten. Denke wie ein Gecksi, triff kluge Entscheidungen und versuche, den Gecksi in drei herausfordernden Umgebungen am Leben zu erhalten!

Lernziele
  • Veränderungen des Mikroklimas auf kleiner räumlicher Ebene erklären und vorhersagen, wie sich dies auf den Energie- und Wasserhaushalt eines Organismus auswirken würde
  • Ermitteln, wie ein Organismus seine Körpertemperatur in einer bestimmten Umgebung regulieren kann, und die Kosten und Vorteile der einzelnen Strategien erörtern
  • Das thermoregulatorische Verhalten eines Tieres in einer natürlichen Umgebung vorhersagen und analysieren
Techniken
  • Analyse des Energie- und Temperaturhaushalts
Bakterielle Wachstumskurven: Experiment mit bakteriellem Wachstum
53
Min
Oberschule
Universität

Bakterielle Wachstumskurven: Experiment mit bakteriellem Wachstum

Lerne die atemberaubende Geschwindigkeit des exponentiellen Wachstums kennen und teste, wie verschiedene Wachstumsbedingungen das Bakterienwachstum beeinflussen.

Lernziele
  • Gegebenen Daten verwenden, um eine Wachstumskurve auf einer halblogarithmischen Skala darzustellen
  • Die verschiedenen Phasen des Bakterienwachstums erkennen: Anlaufphase-Phase, exponentielle-Phase, stationäre Phase, Absterbephase
  • Lernen, wie die Wachstumsrate anhand einer Wachstumskurve berechnet werden kann
Techniken
  • Sterile Arbeitstechnik
Bakterienisolation
41
Min
Oberschule
Universität

Bakterienisolation

Man erlernt die maßgebenden Techniken zur Isolierung einzelner Kolonien aus einer Kulturprobe, die Anwendung aseptischer Techniken und die Durchführung der Platten-Ausstrich-Methode kennen.

Lernziele
  • Die Bedeutung des Bakterienwachstums für die Untersuchung von pathologischen Mikroorganismen verstehen
  • Mit der sterilen Arbeitstechnik arbeiten
  • Das Konzept einer einzelnen Kolonie verstehen
  • Die Plattenausstrich-Methode anwenden
  • Selektivmedien für Isolierungszwecke verwenden
Techniken
  • Plattenausstrich
  • Kolonie-Screening
  • Sterile Arbeitstechnik
Kohlenhydrate: Der Zucker, der uns ernährt
30
Min
Oberschule
Universität

Kohlenhydrate: Der Zucker, der uns ernährt

Im Labor für Kohlenhydrate wird untersucht, wie Kohlenhydrate vom Verdauungssystem aufgespalten und in den Blutkreislauf aufgenommen werden.

Lernziele
  • Die molekulare Struktur von Zuckern und Polysacchariden verstehen
  • Die Verdauung verstehen und die Komplexität des menschlichen Körpers nachvollziehen
  • Mit verschiedenen Lebensmitteln experimentieren und ihre Auswirkungen auf den Blutzuckerspiegel messen
Techniken
  • Lesen wissenschaftlicher Arbeiten
  • Blutzuckermessungen analysieren
Biosicherheit
48
Min
Oberschule
Universität

Biosicherheit

Einführung in das Forschungslabor der Sicherheitsstufe 3 (Bioschutzstufe 3, BSL3), ein hypothetischer Ansatz zur Identifizierung eines potenziellen bioterroristischen Erregers, der als Mikroorganismus der Gefahrengruppe 3 eingestuft ist.

Lernziele
  • Verstehen, wie ein Labor der biologischen Schutzstufe 3 aufgebaut ist (z. B. Luftstrom- und Druckregulierung)
  • Die grundlegenden Sicherheitsvorschriften eines Labors der Sicherheitsstufe III kennen (z. B. Verwendung von Sicherheitsausrüstung)
  • Mikroorganismen in einem Labor der biologischen Sicherheitsstufe III handhaben
  • Das Konzept der Begasung verstehen und wissen, wie diese in einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank durchgeführt wird.
Techniken
  • Mikroskopie
  • Beimpfung mit Bakterien
  • Biologische Schutzstufe 3: Gute Praxis und sterile Arbeitstechnik
Grundlagen der chemischen Thermodynamik: Bewältige die Herausforderung der Speicherung erneuerbarer Energien
42
Min
Oberschule
Universität

Grundlagen der chemischen Thermodynamik: Bewältige die Herausforderung der Speicherung erneuerbarer Energien

Man lernt die Grundkonzepte der Thermodynamik kennen und wendet die Technik der Bombenkalorimetrie an, um die Herausforderung der Speicherung von erneuerbaren Energien zu lösen.

Lernziele
  • Die thermodynamischen Kernbegriffe „Entropie“, „Enthalpie“ und „Gibbs-Energie“ sowie ihre Einheiten definieren
  • Den ersten und zweiten Hauptsatz der Thermodynamik erläutern
  • Das Konzept der Spontaneität von Reaktionen verstehen und anwenden
  • Die Unterschiede zwischen der Verbrennungsenthalpie und der Bildungsenthalpie erklären
  • Die Beziehung zwischen innerer Energie und Enthalpie verstehen
  • Den Hess'schen Wärmesatz im Zusammenhang mit der Berechnung von Enthalpieänderungen präsentieren
  • Die Konzepte der exothermen und endothermen Reaktionen darlegen
Techniken
  • Kalorimetrie
Krebs-Pharmakologie: Empfehlungen in einem Multi-Millionen-Dollar-Projekt geben
50
Min
Oberschule
Universität

Krebs-Pharmakologie: Empfehlungen in einem Multi-Millionen-Dollar-Projekt geben

Überprüfe den Nutzen einer millionenschweren Operation zur Identifizierung potenzieller Medikamente für die Krebs-Chemotherapie, und gib dem Projektleiter deine Empfehlungen.

Lernziele
  • Die Grundsätze und Grenzen der Chemosensitivitätstests im Zusammenhang mit dem In-vitro-Screening von Krebsmedikamenten verstehen
  • In-vitro-Chemosensitivitätstests unter Verwendung des MTT-Tests durchführen, auswerten und interpretieren
  • Die Vor- und Nachteile von Chemosensitivitätstests für In-vitro-Screening-Programme bewerten
  • Zellkulturen für Chemosensitivitätstests vorbereiten
  • Die Anzahl lebensfähiger Zellen mit einem automatischen Zellzähler bestimmen
  • Einen MTT-Test durchführen, um das Überleben der Zellen nach der Medikamentenexposition zu beurteilen
  • Dosis-Wirkungs-Kurven erstellen und die mittlere effektive Konzentration (EC50) bestimmen
  • Die Ergebnisse des Chemosensitivitätstests interpretieren
  • Die Wirkungsmechanismen von Cyclophosphamid und Epirubicin verstehen
Techniken
  • Zellzählung
  • EC50-Bestimmung
  • Medikamentöse Behandlung von Krebszellen
  • MTT-Test
Grundlagen von Zellkulturen: Menschliche Zellen kultivieren, teilen und einfrieren
61
Min
Oberschule
Universität

Grundlagen von Zellkulturen: Menschliche Zellen kultivieren, teilen und einfrieren

Wie ist es wohl, in einem Zellkulturlabor zu arbeiten? Man lernt, wie die aseptische Technik angewendet wird, um eine Kontamination der Zellen zu vermeiden, und findet heraus, was nötig ist, um sie am Leben zu erhalten.

Lernziele
  • Die sterile Arbeitstechnik und andere gute Laborpraktiken in einem Zellkulturlabor anwenden
  • Die Mindestanforderungen an eine angemessene Zellumgebung, die das Zellwachstum unterstützt, beschreiben
  • Die wichtigsten Schritte bei der Arbeit mit Säugetierzellen in vitro beschreiben und durchführen: Auftauen und Ausplattieren, Zellpassage, Kryokonservierung von Zellen
  • Eine biologischen Sicherheitswerkbank und einen automatischen Zellzähler ordnungsgemäß verwenden
Techniken
  • Zellzählung
  • Zellpassage
  • Zellkultur
  • Kryokonservierung von Zellen
Aufbau der Zelle: Zelltheorie und innere Organellen
25
Min
Oberschule
Universität

Aufbau der Zelle: Zelltheorie und innere Organellen

Erkunde einen Wald, um die Zellstrukturen verschiedener Organismen zu entdecken und herauszufinden, was ein Bär gefressen hat, bevor er starb. Baue die Struktur auf und wähle die inneren Organellen der vier Grundtypen von Tierzellen aus

Lernziele
  • Die Zelltheorie erklären
  • Die wichtigsten Unterschiede zwischen Prokaryoten, Eukaryoten, Pflanzen und Tieren beschreiben
  • Die verschiedenen intrazellulären und extrazellulären Komponenten beschreiben, aus denen eukaryotische Zellen bestehen
Techniken
  • Mikroskopische Analyse
Bakterielle Quantifizierung mit Hilfe von Zellkulturen: Zählung von Bakterien durch serielle Verdünnung
46
Min
Oberschule
Universität

Bakterielle Quantifizierung mit Hilfe von Zellkulturen: Zählung von Bakterien durch serielle Verdünnung

Verwende die Technik der seriellen Verdünnung, um die Wirkung einer neuen antibiotischen Verbindung auf das Bakterienwachstum zu quantifizieren.

Lernziele
  • Eine serielle Verdünnung einer Bakterienkultur herstellen und beschreiben, warum diese verwendet werden.
  • Die KBE/ml aus den auf einer Agarplatte gezählten Kolonien unter Berücksichtigung des Verdünnungsfaktors und des Volumenkorrekturfaktors berechnen.
  • Ein Experiment aufbauen und dessen Ergebnisse interpretieren.
  • Gib Beispiele dafür, warum die Wachstumsraten von Bakterien messbar/charakterisiert sein müssen
Techniken
  • Serielle Verdünnung
  • Berechnung der koloniebildenden Einheiten
  • Lernen
  • Sterile Arbeitstechnik
ChIP-exo-Methode
68
Min
Oberschule
Universität

ChIP-exo-Methode

Führe den Arbeitsablauf der Chromatin-Immunpräzipitation mit Exonuklease-Behandlung (ChIP-exo) durch und bereite die Ziel-DNA vor, um zu erfahren, wie E. coli unter sauren Stressbedingungen überlebt.

Lernziele
  • Den Einsatz der Exonuklease-Behandlung in der ChIP-exo-Methode verstehen.
  • Die wichtigsten Schritte zur Durchführung der ChIP-exo-Methode sowie die Bedeutung der einzelnen Reagenzien verstehen:
  • Zugabe von Formaldehyd zu der Kultur, um die Bindungen zwischen Proteinen und DNA zu fixieren.
  • Zellen mit Lysozym und Sonikation lysieren.
  • Zugabe spezifischer Antikörper.
  • Verwendung von Magnetbeads.
  • Enzymatische Modifikationen on-bead
  • Enzymatische Modifikation off-bead
  • Den molekularen Mechanismus von ChIP-exo verstehen.
Techniken
  • DNA-Editierung
  • PCR
  • Immundetektion
  • Beschallung
  • Zelllyse
  • Immunpräzipitation
Einführung in die organische Chemie: Lerne mehr über organische Verbindungen
39
Min
Oberschule
Universität

Einführung in die organische Chemie: Lerne mehr über organische Verbindungen

Man lernt die Struktur, Nomenklatur und einige Reaktionen von organischen Verbindungen kennen und nutzt dieses Wissen, um einem virtuellen Freund Simon mit einer seltsamen Medizin zu helfen!

Lernziele
  • Beispiele für Verwendungsmöglichkeiten organischer Verbindungen nennen
  • Die Valenzelektronen des Kohlenstoffs und die Hybridisierung ihrer Orbitale identifizieren
  • Die Winkel der kovalenten Bindungen der Kohlenstoffatome in Kohlenwasserstoffen vorhersagen
  • Die Nomenklatur der einfachen Kohlenwasserstoffe anwenden
  • Einige der wichtigsten Darstellungen von Kohlenwasserstoffen interpretieren
  • Beispiele für funktionelle Gruppen von organischen Verbindungen und ihre Reaktionen nennen
Techniken
  • Bromtest auf ungesättigte Kohlenwasserstoffe
  • Cerammoniumnitrat-Test für Alkohole und Phenole
Konfokal-Mikroskopie
30
Min
Oberschule
Universität

Konfokal-Mikroskopie

Nimm an diesem virtuellen Konfokal-Mikroskopie-Labor teil und lerne, wie man gestochen scharfe konfokale Mikrofotografien und 3D-Renderings macht. Nutze dieses Wissen, um die Ernte deines Onkels vor einer mysteriösen Pflanzenkrankheit zu retten.

Lernziele
  • Die Grundsätze der Konfokalmikroskopie beschreiben
  • Die grundlegenden Funktionen eines Konfokalmikroskops verwenden
  • Die optimalen Einstellungen für konfokalmikroskopische Aufnahmen wählen
  • Konfokale Bilder aufnehmen und 3D-Renderings erstellen
  • Den Aufbau eines Konfokalmikroskops beschreiben
  • Die Vorteile der Konfokalmikroskopie gegenüber der herkömmlichen optischen Mikroskopie diskutieren
Techniken
  • Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop
  • Färbung von Pflanzenproben für die Fluoreszenzmikroskopie
Konkurrenz: Lerne, Konkurrenz zwischen Arten zu erkennen und zu quantifizieren
33
Min
Oberschule
Universität

Konkurrenz: Lerne, Konkurrenz zwischen Arten zu erkennen und zu quantifizieren

Man hilft den Bewohnern von Astakos IV, den Ertrag ihrer Ernten zu steigern, indem die Konkurrenz zwischen den verschiedenen Arten verringert wird.

Lernziele
  • Den Wettbewerb zwischen Arten ermitteln und die Stärke des Wettbewerbs zwischen zwei Arten quantifizieren
  • Beweise für den Wettbewerb in einem landwirtschaftlichen Umfeld erbringen
Techniken
  • Ersatzserie nach de Wit
Zelluläre Atmung (Prinzipien): Messung des Energieverbrauchs während eines Trainings
32
Min
Oberschule
Universität

Zelluläre Atmung (Prinzipien): Messung des Energieverbrauchs während eines Trainings

Man hilft lokalen Basketballspielern zu verstehen, wie die Nahrung, die sie essen, durch die Zellatmung in Energie umgewandelt wird. Unter Verwendung des Mausmodells, findet man heraus, wie die Trainingsintensität den Sauerstoff- und Glukoseverbrauch beeinflusst.

Lernziele
  • Die Blutzucker- und Milchsäurekonzentration von Sportlern vor und nach dem Training analysieren
  • Die Beziehung zwischen der Zelle, den Mitochondrien und der Zellatmung darlegen
  • Die aeroben und die anaeroben Zellatmung vergleichen
  • Die Rolle der Glykolyse, des Krebszyklus und der Elektronentransportkette bei der Erzeugung von ATP verstehen
  • Experimente zum Sauerstoffverbrauch von Mäusen bei verschiedenen Belastungsintensitäten durchführen
Techniken
  • Respirometrie
  • Die Blutzucker- und Milchsäurekonzentration messen und analysieren
Kardio-respiratorische Physiologie: Warum können Robben so lange und so tief tauchen?
36
Min
Oberschule
Universität

Kardio-respiratorische Physiologie: Warum können Robben so lange und so tief tauchen?

Man beobachtet drei Tauchgänge einer Weddellrobbe in der Antarktis und findet heraus, wie lange sie mit dem in ihren Lungen vorhandenen Sauerstoff tauchen kann.

Lernziele
  • Die physiologischen Anpassungen des kardio-respiratorischen Systems von Robben an das Tieftauchen erklären
  • Unterschiede zwischen der Physiologie von Menschen und Robben bei langen, tiefen Tauchgängen ohne Sauerstoff aufzeigen
  • Die Atmungs- und Herz-Kreislauf-Funktion beurteilen
  • Den Sauerstoffverbrauch messen und die Gesamtmenge an Sauerstoff berechnen, die für Tauchgänge verschiedener Dauer benötigt wird, und dies mit den geschätzten Sauerstoffvorräten in der Lunge, im Blut und im Gewebe der Robben vergleichen
  • Grafische Darstellungen verwenden, um die Art der Bewegung mit der Stoffwechsel- und Herzfrequenz in Beziehung zu setzen
Techniken
  • Eine Stoffwechselkuppel und einen Sauerstoffanalysators verwenden, um Daten zum Sauerstoffverbrauch zu sammeln
  • Ein EKG interpretieren
  • Kathetereinführung und Blutentnahme zu verschiedenen Zeitpunkten
  • Datenanalyse durch Berechnungen und Interpretation der Ergebnisse (Berechnung der Gesamtsauerstoffspeicher, der aeroben Tauchgrenze, des Sauerstoffverbrauchs und der ATP-Generierung bei aeroben und teilweise anaeroben Tauchgängen)
Zelluläre Atmung: Messung des Energieverbrauchs während dem Training
37
Min
Oberschule
Universität

Zelluläre Atmung: Messung des Energieverbrauchs während dem Training

Man hilft Basketballspielern zu verstehen, wie die Nahrung, die sie zu sich nehmen, durch Glykolyse, den Krebszyklus und die Elektronentransportkette in Energie umgewandelt wird. Dafür wird mit einem Mausmodell experimentiert, um die Auswirkungen der Trainingsintensität auf den Sauerstoff- und Glukoseverbrauch zu untersuchen.

Lernziele
  • Die strukturellen Veränderungen von Glucose und ATP während der Glykolyse erklären
  • Die Blutzucker- und Milchsäurekonzentration von Sportlern vor und nach dem Training analysieren
  • Die Elektronenübertragungsprodukte des Krebszyklus bestimmen
  • Die Rolle der Elektronentransportkette bei der Erzeugung von ATP verstehen
  • Experimente zum Sauerstoffverbrauch von Mäusen bei verschiedenen Belastungsintensitäten durchführen
Techniken
  • Respirometrie
  • Die Blutzucker- und Milchsäurekonzentration messen und analysieren
Polymerase-Kettenreaktion
33
Min
Oberschule
Universität

Polymerase-Kettenreaktion

Lerne die Techniken und Anwendungen der Polymerase-Kettenreaktion und der Gelelektrophorese kennen. Erlebe eine reale Anwendung, z. B. die Analyse individueller genetischer Fingerabdrücke zur Aufklärung eines Mordfalls.

Lernziele
  • Die Funktion der DNA-Polymerase bei der DNA-Replikation und -Synthese erklären
  • Ein PCR-Experiment mit DNA aus einer Blutprobe als Matrize durchführen
  • Eine Gelelektrophorese durchführen, bei der DNA nach Größe getrennt wird
  • Die einzigartigen Signatur des menschlichen Genoms und die Verwendung von Tandem-Wiederholungsregionen (TRR) bei der Erstellung von genetischen Fingerabdrücken interpretieren
Techniken
  • Gelelektrophorese
  • Genetischer Fingerabdruck
  • Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
Sicherheit in der Chemie
30
Min
Oberschule
Universität

Sicherheit in der Chemie

Auf einer Mission zur Herstellung von nachhaltigem Biodiesel und lernt man, wie auf sichere Art und Weise mit gefährlichen Chemikalien umgegeangen wird, ohne sich zu verletzen.

Lernziele
  • Verstehen, wie man Biodiesel aus Algenöl herstellt
  • Die von Chemikalien ausgehenden Gefahren erkennen und wissen, wie sie zu handhaben sind
  • Im Brandfall schnell reagieren und Leben retten
  • CAS-Nummern verwenden, um ein Experiment zu planen
  • Verstehen, wie halogenierte und nicht-halogenierte Abfälle zu entsorgen sind
  • H- und P-Sätze im Sicherheitsdatenblatt überprüfen
  • Eine chemische Dunstabzugshaube sicher benutzen
Techniken
Kardiovaskuläre Funktion während des Trainings: Erfahre, wie dein Körper auf Bewegung reagiert
31
Min
Oberschule
Universität

Kardiovaskuläre Funktion während des Trainings: Erfahre, wie dein Körper auf Bewegung reagiert

Mithilfe von medizinischen Tests, werden Informationen über Patienten gesammelt, um festzustellen wie ihr Herz-Kreislauf-System auf unterschiedliche Trainingsintensitäten reagiert.

Lernziele
  • Verstehen, wie das Atmungs- und Herz-Kreislauf-System bei sportlicher Betätigung reagiert
  • Verstehen, wie Herzzeitvolumen und Blutdruck gemessen werden können
  • Verstehen, wie sich die Herzfrequenz, das Schlagvolumen, das Herzzeitvolumen und der gesamte periphere Widerstand bei körperlicher Betätigung verändern
  • Daten interpretieren, um mögliche kardiovaskuläre Probleme während des Trainings zu beurteilen
Techniken
  • Die Variablen des kardiovaskulären Systems analysieren
  • Doppler-Ultraschall
  • Messung des Blutdrucks mittels Sphygmomanometer und Stethoskop
Der Kohlenstoffkreislauf: Reduzierung der Kohlenstoffemissionen
18
Min
Oberschule
Universität

Der Kohlenstoffkreislauf: Reduzierung der Kohlenstoffemissionen

Man hilft dem Landwirt Gregor, die weitreichenden Auswirkungen auf die Maisproduktion zu verstehen. Verschiedenen Lagerstätten und wie sie miteinander verbunden sind, müssen identifiziert werden, um herauszufinden wie menschliche Emissionen den Kreislauf beeinflussen.

Lernziele
  • Modellhaft erläutern, wie sich Kohlenstoff zwischen verschiedenen Orten in der Umwelt bewegt
  • Die weiterreichenden Auswirkungen von Veränderungen an einem beliebigen Punkt des Kohlenstoffzyklus erläutern
  • Beispiele für den Einfluss des Menschen auf den Kohlenstoffzyklus benennen
Techniken
  • Bedeutung des Kohlenstoffzyklus: Zellatmung, Photosynthese, Zersetzung, Verbrennung
  • Kohlenstoff ist begrenzt
Zytogenetik: Durchführung einer pränatalen Diagnose
35
Min
Oberschule
Universität

Zytogenetik: Durchführung einer pränatalen Diagnose

Hilf einer werdenden Mutter, die sich große Sorgen um das Schicksal ihres Babys macht. Kannst du die Erkrankung des Fötus mit Hilfe eines zytogenetischen Ansatzes diagnostizieren?

Lernziele
  • Die medizinisch-genetischen Beratung definieren, insbesondere im Falle der Pränataldiagnostik
  • Eine Array-basierte Comparative Genome Hybridization (Array-CGH) beschreiben und durchführen
  • Eine Karyotyp-Analyse erläutern
Techniken
  • Amniozentese
  • Array-CGH
Diabetes
32
Min
Oberschule
Universität

Diabetes

Lerne die Grundlagen des Typ-II-Diabetes kennen.

Lernziele
  • Verstehe, wie Typ II Diabetes diagnostiziert wird
  • Die Risikofaktoren für Diabetes Typ II verstehen
  • Die Funktion von Insulin im Körper verstehen
  • Verstehen, wie unbehandelter Diabetes die Organfunktionen beeinträchtigt
  • Diabetes Typ II regulieren
  • Wissen, wie und wann man den Blutzuckerspiegel mit einem Blutzuckermessgerät misst
  • Die Wirkung von Insulin und Diabetesmedikamenten verstehen
  • Eine Spritze mit Insulin vorbereiten und wissen, wie man Insulin spritzt
  • Verstehen, wie eine gesunde Ernährung und regelmäßige Bewegung zur Regulierung von Typ-II-Diabetes beitragen
Techniken
  • Blutzuckermessung
  • Insulin-Injektion
Materie und Phasenübergänge: Destillation von Ethanol
33
Min
Oberschule
Universität

Materie und Phasenübergänge: Destillation von Ethanol

Man rettet eine Stadt vor einer Kraftstoffkrise, indem Wissen über die Prinzipien von Materie und Phasenumwandlungen angewendet und eine Ethanol-Destillation durchgeführt wird.

Lernziele
  • Die Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig im Hinblick auf die Teilcheninteraktion und die Bindungsenergie erklären
  • Die Merkmale einer Phasenübergangsphase beschreiben und erklären
  • Ein Phasendiagramm lesen und jeden Bereich erklären
  • Die Erwärmungskurve eines bestimmten Stoffes interpretieren
  • Den Unterschied zwischen einer Erwärmungskurve und einem Phasendiagramm sowie den Unterschied zwischen spezifischer Wärme und latenter Wärme erklären
  • Die grundlegenden Schritte zur Durchführung einer Destillation verstehen
  • Zwischen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Materie unterscheiden und Veränderungen von Materie als physikalisch oder chemisch klassifizieren
  • Die wichtigsten Phasenübergänge benennen: Sieden, Verdunsten, Gefrieren, Schmelzen und Sublimieren
Techniken
  • Destillation
Dynamik der Ökosysteme: Bewertung der Auswirkungen von Düngemitteln auf den Phosphorkreislauf
20
Min
Oberschule
Universität

Dynamik der Ökosysteme: Bewertung der Auswirkungen von Düngemitteln auf den Phosphorkreislauf

Analysiere die Auswirkungen von Düngemitteln auf den Phosphorkreislauf und hilf den Bewohnern von Astakos IV, ihre Ernteerträge zu steigern, ohne die Umwelt zu gefährden.

Lernziele
  • Die Bedeutung von Phosphor in den natürlichen Prozessen verstehen.
  • Die Auswirkungen der Düngung auf den Phosphorkreislauf in einem System beurteilen
  • Die Bedeutung der verschiedenen Phosphorfraktionen für ein System beurteilen
Techniken
  • Abschätzung der Phosphorkreislaufprozesse durch die Analyse der Phosphorpools
  • Analyse des löslichen Phosphors
Endokrinologie: So funktionieren Verhütungsmittel
30
Min
Oberschule
Universität

Endokrinologie: So funktionieren Verhütungsmittel

Entwickel eine Methode, um eine Kaninchenpopulation mit Hilfe von Hormonbehandlungen unter Kontrolle zu halten. Untersuche, wie sich unterschiedliche Konzentrationen verschiedener Hormone auf die Fruchtbarkeit von männlichen und weiblichen Kaninchen auswirken.

Lernziele
  • Hormonelle Rückkopplungsmechanismen verstehen
  • Physiologische Methoden zur Beurteilung der Fruchtbarkeit bei Männern und Frauen anwenden
  • Verstehen, wie hormonelle Rückkopplungsmechanismen zwischen LH, FSH, Progesteron und Östrogen die Fruchtbarkeit und den Eisprung bei der Frau steuern
  • Verstehen, wie hormonelle Rückkopplungsmechanismen zwischen LH, FSH und Testosteron die Fruchtbarkeit bei Männern steuern
Techniken
  • Mit einem Radioimmunassay die Hormonkonzentrationen im Blutserum untersuchen
  • Die McPhail-Skala verwenden, um die Entwicklung der Gebärmutter zu beurteilen
  • Mit Hilfe der Lichtmikroskopie die Beweglichkeit und Lebensfähigkeit des Spermas beurteilen
ELISA
48
Min
Oberschule
Universität

ELISA

Helfen Sie einem Wissenschaftler bei der Erkennung und Quantifizierung von Proteinen mit Hilfe einer der beliebtesten Techniken in der Molekularbiologie.

Lernziele
  • Das Prinzip der verschiedenen ELISA-Techniken erklären
  • Den Sandwich-ELISA anwenden, um Proteinproben zu quantifizieren
  • Die Standardkurve des ELISA-Experiments analysieren
  • Die Funktion der beim ELISA verwendeten Substanzen und Geräte verstehen
  • Den grundlegenden Prozess der Fehlersuche beim ELISA
Techniken
  • ELISA
Eliminierungsreaktionen: Benutze Cyclohexanol um Polymere zu erschaffen
27
Min
Oberschule
Universität

Eliminierungsreaktionen: Benutze Cyclohexanol um Polymere zu erschaffen

Man begleitet Kim in das Polymer-Forschungslabor, um das Rätsel der unerwarteten Bildung von Nebenprodukten bei ihrer optimierten Cyclohexanol-Eliminierungsreaktion zu lösen. Man benutzt und erweitert seine Kenntnisse der organischen Chemie, um dies zu bewerkstelligen und die Polymerproduktion wieder in Gang zu bringen.

Lernziele
  • Die Reaktionsmechanismen der E1- und E2-Reaktionen erklären
  • Die Reaktivität verschiedener Alkylhalogenide gegenüber E1 und E2 vergleichen
  • Das Produkt einer Eliminierungsreaktion unter Verwendung der Saytzeff-Regel vorhersagen
  • Die Doppelbindungs-Stereochemie des Produkts in einer E2-Reaktion vorhersagen
Techniken
Grundlagen der Elektrizität: So funktioniert Elektrizität
16
Min
Oberschule
Universität

Grundlagen der Elektrizität: So funktioniert Elektrizität

Man hilft ein paar Wissenschaftlern dabei, den Strom in ihrem Labor wiederherzustellen, indem man versteht, wie Strom funktioniert.

Lernziele
  • Die Begriffe Ladung, Spannung, Strom sowie deren Einheiten definieren
  • Den Strom- und Elektronenfluss in einem Stromkreis beschreiben
  • Die wesentlichen Bestandteile eines Stromkreises definieren
  • Einen einfachen funktionierenden Stromkreis aufbauen
  • Die Prinzipien der Ladungs- und Energieerhaltung auf einen Grundstromkreis anwenden
Techniken
  • Aufbau von Schaltkreisen
CRISPR-Cas angewandt auf TGF-beta-induzierte EMT
49
Min
Oberschule
Universität

CRISPR-Cas angewandt auf TGF-beta-induzierte EMT

Lerne, wie man die Kennzeichen der EMT mit Hilfe der Immunfluoreszenz erkennt und das richtige Gen ausschaltet, um den Prozess mit CRISPR umzukehren

Lernziele
  • Einen Arbeitsablauf erstellen, um Antworten auf eine biologische Frage im Zusammenhang mit dem EMT-Prozess zu erhalten
  • Fehler in den Protokollen anerkennen und verstehen, wie man sie kritisch überwinden kann
  • Zellen entsprechend der Lokalisierung des Zielproteins für das Immunfärbeverfahren vorbereiten
  • Einen geeigneten Sekundärantikörper für ein Immunfluoreszenzexperiment auswählen
  • Immunfluoreszenz-Ergebnisse auswerten
  • Die Grundlagen der CRISPR-Cas-Technik beschreiben
  • Ein Guide-RNA-Konstrukt für Knockout-Strategien entwerfen
  • CRISPR-Cas9-Ergebnisse auswerten
Techniken
  • CRISPR-Cas9
  • Immunofluoreszenz
Embryologie: Entdecke die Entwicklungsgenetik von Gliedmaßen
30
Min
Oberschule
Universität

Embryologie: Entdecke die Entwicklungsgenetik von Gliedmaßen

Man seziert Hühner- und Mäuseembryonen, um die Embryonalentwicklung sichtbar zu machen und zu analysieren. Genetischen Ergebnisse der Modellorganismen werden mit den genetischen Laborergebnissen einer menschlichen Fallstudie verglichen, um die Ursache und Wirkung des Liebenberg-Syndroms zu bestimmen.

Lernziele
  • Ein Hühnerei mit einem Fensterausschnitt versehen
  • Eine Gliedmaßenknospe sezieren
  • Die verschiedenen Hamilton-Hamburger-Stadien der Kükenentwicklung identifizieren
  • Next-Generation-Sequencing-Daten analysieren
Techniken
  • Lichtmikroskopie
  • Next Generation Sequencing
  • Dissektion der Gliedmaßenknospen
  • Fensterausschnitt am Hühnerei
Enzymkinetik
50
Min
Oberschule
Universität

Enzymkinetik

Das Alkohol-Flush-Syndrom wird untersucht, indem die Kinetik der Alkohol-Dehydrogenase analysiert wird. Man lernt, wie man ein Spektralphotometer benutzt, ein Enzymkinetik-Experiment durchführt, Daten analysiert und verschiedene

Lernziele
  • Die Versuchsplanung in der Enzymkinetik verstehen
  • Das Michaelis-Menten-Modell der Enzymkinetik verstehen
  • Spektrophotometerdaten analysieren und Km und Vmax berechnen
  • Verstehen, dass die Kinetik eines Enzyms durch genetische Mutationen verändert werden kann
  • Die Hemmungskinetik durch den Einsatz verschiedener Arten von Hemmstoffen verstehen
Techniken
  • Datenanalyse von Enzymkinetikmessungen
  • Spektralphotometer
Gleichgewicht
31
Min
Oberschule
Universität

Gleichgewicht

Man lernt über das Gleichgewicht, indem man einem berühmten Wissenschaftler hilft, eine weltweite Hungersnot zu verhindern. Das Wissen wird angewendet, um die Ernteerträge von Düngemitteln zu steigern.

Lernziele
  • Die Richtung von reversiblen Reaktionen gemäß Le Chatelier voraussagen
  • Die Gleichgewichtskonstante und den Reaktionsquotienten berechnen
  • Das Haber-Bosch-Verfahren verstehen
Techniken
Substitution vs. Eliminierung: Prognostiziere das Ergebnis
25
Min
Oberschule
Universität

Substitution vs. Eliminierung: Prognostiziere das Ergebnis

Man begleitet Dr. One ins Labor und untersucht, wie verschiedene Arten von Substitutionen und Eliminierungen in der organischen Chemie miteinander konkurrieren. Auf diese Weise prognostiziert, mischt und beobachtet das Ergebnis!

Lernziele
  • Die Hauptunterschiede zwischen Eliminierungs- (E1 und E2) und Substitutionsreaktionen (SN1 und SN2) erläutern
  • Den Reaktionstyp und das Produkt für Reaktionsbedingungen vorhersagen, die zu einer der Reaktionen vom Typ SN1, SN2, E1 oder E2 führen könnten
Techniken
Elektronentransportkette: Eine Achterbahnfahrt, die Energie erzeugt
43
Min
Oberschule
Universität

Elektronentransportkette: Eine Achterbahnfahrt, die Energie erzeugt

Einer Gruppe von Ingenieuren muss geholfen werden, um herauszufinden, ob eine mysteriöse dunkle Alge in der Lage ist, mit grünem Licht Photosynthese zu betreiben. Dieser Prozess wird mit der Hill-Reaktion gemessen. Wenn die Ergebnisse erflogreich sind, wird diese Arbeit dazu beitragen, einen nachhaltigen Plan zu erstellen, der Sonnenlicht und Verschmutzungsquellen für die Biokraftstoffproduktion nutzt.

Lernziele
  • Die Bedeutung und den Nutzen der Photosynthese verstehen
  • Die Photolyse von Wasser und den Elektronentransport verstehen
  • Die Eigenschaften von Licht verstehen und wissen, warum Pigmente farbig sind
  • Eine Hypothese entwickeln und ein Experiment durchführen, um diese zu testen
  • Verstehen, wie man das Redoxpotential der Elektronentransportkette misst
Techniken
  • Hill-Reaktion
  • Zentrifugierung
  • Spektralphotometer
Biome: Identifiziere und erstelle die wichtigsten Biome der Erde
35
Min
Oberschule
Universität

Biome: Identifiziere und erstelle die wichtigsten Biome der Erde

Erfahre mit unserem neuen Biome Generator mehr über die wichtigsten Biome auf der Erde und wo sie sich befinden. Mithilfe verschiedener Parameter kann man ein eigenes Biom erstellen und das Ergebnis der Änderungen sofort beobachten!

Lernziele
  • Die Definitionen von Ökosystemen, biologischer Vielfalt und Lebensräumen untersuchen.
  • Biome, Ökosysteme und Lebensraum definieren und in Beziehung setzen
  • Das Grundkonzept der Biodiversität erläutern
  • Zwischen den verschiedenen Biomen unterscheiden
  • Klima und Geologie mit der Struktur und Biogeografie von Biomen und Ökosystemen in Beziehung setzen
Techniken
Eutrophierung
30
Min
Oberschule
Universität

Eutrophierung

Mikroskopie- und Spektroskopietechniken werden eingesetzt, um ein massives Fischsterben aufzuklären. Man untersucht, wie der Gehalt an gelöstem Stickstoff und eine Algenblüte mit dem Fischbestand zusammenhängen.

Lernziele
  • Den Stickstoffkreislauf und seine Bedeutung für Lebewesen verstehen
  • Das Konzept der Eutrophierung und der schädlichen Algenblüte sowie deren Auswirkungen auf das Ökosystem verstehen
  • Den Gehalt an gelöstem Stickstoff in der Wasserprobe analysieren
  • Verstehen, wie wichtig es ist, Stichproben an verschiedenen Orten zu nehmen, um repräsentative Daten zu erhalten
Techniken
  • Nekropsie/Sektion von Fischen
  • Stichprobenentnahme
  • Spektralphotometer
Evolution: Grundlegende Theorien und Prinzipien
35
Min
Oberschule
Universität

Evolution: Grundlegende Theorien und Prinzipien

Man verfolgt die Millionen Jahre währende evolutionäre Reise einer Caniden-Kolonie, während zufällige Mutationen in deren DNA erzeugt und biologische Beweise kritisch geprüft werden, um einen taxonomischen Baum zu erstellen, der sämtliches Leben auf der Erde vereint.

Lernziele
  • 1.) Den Evolutionsprozess erforschen
  • Kritisch beurteilen, wie evolutionäre Prozesse zum heutigen Leben beigetragen haben
  • Beschreiben, wie die Evolutionstheorie entstanden ist
  • Die Konzepte der natürlichen Selektion, der genetische Drift und der Mutation erklären
  • Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht anwenden, um die genetische Varianz in der Evolution nachzuweisen
  • 2.) Die strukturelle und funktionelle Organisation der wichtigsten Reiche beschreiben und vergleichen
  • Die evolutionären Beziehungen, die die fünf Reiche miteinander verbinden und voneinander trennen, erklären
  • Die physiologischen und anatomischen Merkmale von Organismen innerhalb eines Reiches und einer Gruppe vorhersagen
  • Erklären, warum Viren zu keinem Reich gehören
Techniken
  • Taxonomie
  • Phylogenie
Evolution: Bist du mit einem Seeungeheuer verwandt?
30
Min
Oberschule
Universität

Evolution: Bist du mit einem Seeungeheuer verwandt?

Man lernt die grundlegenden Mechanismen der Evolution kennen, um zu simulieren, wie sich eine Population über Hunderte von Jahren entwickelt hat. Außerdem erfährt man, wie zufällige Mutationen die Grundlage der natürlichen Selektion darstellen.

Lernziele
  • Verstehen, wie Populationen durch Anpassung an ihre Umwelt weiterentwickeln
  • Die grundlegenden Mechanismen der Evolution verstehen
  • Die Evolution als Grundlage der Biologie verstehen und Beweise dafür erbringen
  • Die DNA-Sequenzierung und phylogenetische Bäume verwenden, um ein unbekanntes Lebewesen zu identifizieren
  • Mit weit verbreiteten Irrtümern über die Evolutionstheorie umgehen
Techniken
FACS
35
Min
Oberschule
Universität

FACS

In der Simulation „Fluoreszenz-automatisierte Zellsortierung (FACS)“ lernst du die Grundlagen der Durchflusszytometrie kennen und erfährst, wie du ein Durchflusszytometer mit Fluoreszenzdetektion verwendest.

Lernziele
  • Die Grundlagen der Durchflusszytometrie verstehen
  • Die Bedeutung der einzelnen Systeme verstehen, auf die sich die Technik stützt (Fluidik, Optik und Elektronik)
  • Einen Zellsortierer benutzen (Inbetriebnahme, Sortieren und Abschalten des Geräts)
  • Verstehen, wie die Ausrüstung die Messungen durchführt
  • Die Ergebnisse interpretieren und die Anwendungsmöglichkeiten der Methode verstehen
Techniken
  • Durchflusszytometrie
Versuchsplanung
35
Min
Oberschule
Universität

Versuchsplanung

Arbeite als Pharma-Detektiv, um den Zusammenhang zwischen einem neuen Medikament und einer aktuellen Epidemie zu ermitteln. Verwende die wissenschaftliche Methode, um ein Experiment zu entwerfen und einen Test mit fluoreszierenden Zellen durchzuführen, um deine Hypothese zu testen.

Lernziele
  • Die wissenschaftliche Methode erläutern und anwenden
  • Ein Experiment planen und eine Hypothese testen
  • Experimentelle Kontrollen richtig einsetzen
Techniken
  • Apoptose-Test
Nahrungsnetze: die Wechselwirkungen zwischen den trophischen Ebenen kennenlernen
24
Min
Oberschule
Universität

Nahrungsnetze: die Wechselwirkungen zwischen den trophischen Ebenen kennenlernen

Hilf, die Auswirkungen des Menschen auf ein aquatisches Ökosystem auf einem Exoplaneten zu verringern, indem du dein Wissen über trophische Kaskaden in einem Nahrungsnetz nutzt.

Lernziele
  • Nahrungsnetze verstehen
  • Die Unterschiede zwischen verschiedenen trophischen Kaskaden erläutern
  • Die für die Wartung benötigte Energiemenge berechnen
Techniken
  • Trophische Kaskaden wie Top-down- und Bottom-up-Kaskaden
  • Effizienz der Futterverwertung
  • Aquatische Respirometrie
Fließinjektionsanalyse
43
Min
Oberschule
Universität

Fließinjektionsanalyse

Lass uns deine Neugierde für die Chemie des Koffeins wecken. Erfahre, wie die Fließinjektionsanalyse (FIA) Wissenschaftlern hilft, die Koffeinkonzentration in deinen Getränken zu messen.

Lernziele
  • Die Koffeinkonzentration in verschiedenen Proben mittels Fließinjektionsanalyse (FIA) messen
  • Die Bedeutung der verschiedenen Teile der FIA-Maschine (z. B. des Spektralphotometers, der Pumpe oder der Mischspirale) beschreiben
  • Die Vorteile der FIA-Methode beschreiben
  • Die Geschwindigkeit berechnen, mit der eine Probe eluiert wird
  • Probenverdünnungen und Standardkurven vorbereiten
  • Die Ergebnisse eines FIA-Experiments interpretieren
  • Die Konzentration einer unbekannten Koffeinprobe mit Hilfe der Standardkurve bestimmen
Techniken
  • Fließinjektionsanalyse
Kräfte und Freikörper-Diagramme: Lerne, wie man eine Drohne steuert
22
Min
Oberschule
Universität

Kräfte und Freikörper-Diagramme: Lerne, wie man eine Drohne steuert

Ergänze deine Kenntnisse in grundlegenden physikalischen Konzepten, um in einem hochmodernen Labor für Maschinenbau tätig zu werden. Arbeite mit Herr Isaac Newton zusammen und verstehe, wie verschiedene Kräfte die Bewegung von Objekten beeinflussen.

Lernziele
  • Freikörperdiagramme zur Repräsentation der Kräfte zeichnen und interpretieren
  • Das Konzept des Schwerpunkts eines ausgedehnten Körpers verstehen
  • Die Nettokraft bestimmen, die auf einen Körper wirkt
Techniken
  • Freikörper-Diagramme
Deine Ernährung und deine DNA
32
Min
Oberschule
Universität

Deine Ernährung und deine DNA

Verfolge Lilys Suche nach einer gesunden Ernährung für ihre beste Freundin Mia, der es an Energie für ihre sportlichen Leistungen mangelt, und erfahre, wie sich eine ungesunde Ernährung auf die Stabilität der DNA auswirken kann, indem du die Telomerlänge und DNA-Addukte an menschlichen Proben misst.

Lernziele
  • Die Nährstoffzusammensetzung gesunder und ungesunder Ernährung beschreiben
  • Erklären, wie genomische Instabilität zur Entstehung von Krankheiten wie Krebs führen kann
  • Die Auswirkungen der Ernährung auf die Stabilität des Genoms zusammenfassen
Techniken
  • Präparation von histologischen Objektträgern
  • Mikropipettieren
  • Mikroskopie
  • Ernährungsplanung
  • Durchflusszytometrie
Nahrungssuche: Erstelle eine Theorie zur Nahrungssuche, um die Ernten zu retten
35
Min
Oberschule
Universität

Nahrungssuche: Erstelle eine Theorie zur Nahrungssuche, um die Ernten zu retten

Schließ sich der menschlichen Kolonie auf dem fiktiven Exoplaneten Astakos IV an, um die dortige außerirdische Spezies zu studieren. Was essen sie? Wie und wo gehen sie auf Nahrungssuche? Kannst du ein Modell erstellen, indem du unseren Theorien zur Nahrungssuche von der Erde nutzt?

Lernziele
  • Die Theorie der optimalen Futtersuche, das Konzept der Futterwährung und das Konzept des Tagesbudgets verstehen
  • Ein Nahrungssuchemodell mit Hilfe eines Modells des Energiegewinns unter der Voraussetzung eines Wechselspiels zwischen Energie und Nährstoffen vorhersagen.
  • Das Modell durch Feldstudien zur Ermittlung zusätzlicher Umweltfaktoren korrigieren
  • Das Verhalten von risikoanfälligen Personen in einer Stresssituation mit dem von Kontrollpersonen vergleichen (Risikosensitivität)
Techniken
  • Theorie der optimalen Nahrungssuche
  • Währung der Nahrungssuche
Thermische Zustandsgleichung idealer Gase: Erstelle deine eigene Temperaturskala
31
Min
Oberschule
Universität

Thermische Zustandsgleichung idealer Gase: Erstelle deine eigene Temperaturskala

Mithilfe der Gasthermometrie, wird die thermische Zustandsgleichung idealer Gase überprüft. Durch Beobachtung das Verhalten eines idealen Gases, erstellt man seine eigene Temperaturskala, während einem die Assistenz beim Umgang mit extremen Temperaturen zur Seite steht.

Lernziele
  • Die physikalischen Konzepte von Temperatur und absolutem Nullpunkt erklären
  • Definiere die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur in Gasen unter Verwendung der Gasthermometrie
  • Die thermische Zustandsgleichung idealer Gase anwenden
Techniken
  • Gasthermometrie
Gentechnisch veränderte Maschine
47
Min
Oberschule
Universität

Gentechnisch veränderte Maschine

Schließe die sich einem iGEM-Team an, um einen Biosensor zu entwickeln, der biofilmbildende Bakterien erkennen kann.

Lernziele
  • Dein iGEM-Projekt zusammen mit deinem Team planen
  • Verstehen, wie BioBricks mit Restriktionsenzymen zusammengesetzt werden können
  • Verstehen, wie man ein Genkonstrukt in Bakterienzellen transformiert
  • Mit verschiedenen Restriktionsenzymen experimentieren und ein neues Gerät klonen
Techniken
  • Ligation
  • Rektifikationsaufschluss
  • Hitzeschock-Transformation
  • 3A-Montage
  • Auswahl der Antibiotika
Genexpressionseinheit: Entdecke mittels Sequenzierung ein mit Fettleibigkeit zusammenhängendes Gen
74
Min
Oberschule
Universität

Genexpressionseinheit: Entdecke mittels Sequenzierung ein mit Fettleibigkeit zusammenhängendes Gen

Entdecke Next Generation Sequencing, indem du die mRNA von Schweinegeweben analysierst und ein neues Gen identifizierst, das mit Fettleibigkeit in Verbindung steht. Bestätige deine Ergebnisse mit qPCR, um das Expressionsniveau deines Gens zu analysieren!

Lernziele
  • Proben für das Next Generation Sequencing vorbereiten
  • Die Grundsätze des Next Generation Sequencing verstehen
  • Ein qPCR-Experiment mit den richtigen Kontrollen durchführen
Techniken
  • Analyse von Next-Generation-Sequencing-Daten
  • qPCR
  • cDNA-Synthese
  • Probe zur Vorbereitung für das Next Generation Sequencing
Die Gram-Färbung: Bakterien erkennen und unterscheiden
55
Min
Oberschule
Universität

Die Gram-Färbung: Bakterien erkennen und unterscheiden

Hilf den Ärzten dabei, einen Krankheitserreger zu identifizieren, der bei einem Patienten zu einer schweren Erkrankung geführt hat. Führe die Gram-Färbung an einer vom Patienten entnommenen Probe durch und verwende die Mikroskopie, um das Vorhandensein von Bakterien zu identifizieren und die richtige Antibiotikabehandlung zu bestimmen.

Lernziele
  • Die Struktur der grampositiven und gramnegativen Bakterien beschreiben
  • Die theoretischen und technischen Aspekte des Gram-Färbeverfahrens verstehen
  • Die häufigsten Fehler bei der Gram-Färbung kennen
  • Die Ergebnisse eines Gram-Färbeversuchs unter dem Lichtmikroskop kritisch interpretieren
Techniken
  • Lichtmikroskopie
  • Vorbereitung bakterieller Abstriche
  • Die Gram-Färbetechnik
Kontrolle von mikrobiellem Wachstum: Erforsche Dekontamination und selektive Toxizität
54
Min
Oberschule
Universität

Kontrolle von mikrobiellem Wachstum: Erforsche Dekontamination und selektive Toxizität

Die rezidivierende Infektion eines zahnärztlichen Patienten nimmt gefährliche septische Züge an. Die Aufgabe ist es, Ursachen mithilfe von Agardiffusionstests zu untersuchen und weitere Fälle zu verhindern, indem Methoden zur Sterilisation, Dekontamination und selektiv toxischen Infektionskontrolle untersucht werden.

Lernziele
  • Erklären, wie und warum mikrobielle Besiedlung stattfindet.
  • Mögliche Kontaminationsquellen erkennen.
  • Die Folgen eines unregulierten Bevölkerungswachstums beschreiben.
  • Die idealen Umgebungen für mikrobielles Wachstum beschreiben und wie sie manipuliert werden können.
  • Unterschiedliche Stufen der selektiven Toxizität erfassen.
  • Die Arten der Wachstumskontrolle von Mikroorganismen beschreiben.
  • Die selektive Toxizität definieren und erklären, was sie für die Wirtsorganismen bedeutet.
  • Zwischen Desinfektionsmitteln, Antiseptika und antimikrobiellen Mitteln unterscheiden.
  • Den Nutzen antimikrobieller Substanzen erklären.
  • Verstehen, warum verschiedene antimikrobielle Mittel gegen unterschiedliche Infektionen wirksam sind.
  • Ein geeignetes antimikrobielles Mittels zur Bekämpfung eines bestimmten Mikroorganismus auswählen.
  • Die Wirksamkeit verschiedener antimikrobieller Mittel vergleichen.
Techniken
  • Agardiffusionstest
  • Sterilisationstechniken
  • Dekontaminationsmethoden
Genregulation
43
Min
Oberschule
Universität

Genregulation

Das beeindruckende Potenzial der Genregulation, bei der Zellen in jede beliebige Zelle umprogrammiert werden können, wird veranschaulicht. Kann man dem Arzt helfen, das Augenlicht eines sehbehinderten Mädchens wiederherzustellen?

Lernziele
  • Erklären, wie die Genexpression reguliert werden kann
  • Die verschiedenen Ebenen der Genregulation (mRNA und Protein) beschreiben
  • Den mRNA-Gehalt (RT-PCR) und die Proteinexpression (Western Blotting) messen
Techniken
  • Mikroskopie
  • Western Blotting
  • RT-PCR
Gentransfer in Bakterien: Verhindere die Entstehung von Superbakterien!
34
Min
Oberschule
Universität

Gentransfer in Bakterien: Verhindere die Entstehung von Superbakterien!

Verhindere, dass Dr. One die Menschheit auslöscht! Absolviere eine Reihe von Lernspielen, um die drei Arten der Genübertragung in Bakterien zu verstehen: Transduktion, Transformation und Konjugation, und nutze dein Wissen, um die Ausbreitung von Superbakterien zu verhindern.

Lernziele
  • Zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer unterscheiden
  • Das Konzept der genetischen Variabilität und der Überlebensfähigkeit von Bakterien verstehen
  • Das Konzept des horizontalen Gentransfers beschreiben
  • Dier für den DNA-Transfer erforderlichen genetischen Elemente und Zellmaschinen identifizieren
  • Die wichtigsten Ereignisse skizzieren, die während der Konjugation, der Transformation und der Transduktion auftreten
  • Das Ergebnis und die Barriere des Gentransfers in Bakterien diskutieren
Techniken
  • Untersuchung der Morphologie von Bakterien
  • Aufbau der MEGA-Platte
  • Grundlegender Aufbau von Agarplatten
Virale Gentherapie: DNA zur Vorbeugung von Herzversagen nutzen
37
Min
Oberschule
Universität

Virale Gentherapie: DNA zur Vorbeugung von Herzversagen nutzen

Nutze die jüngsten spannenden Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet und versuche, ein mögliches Heilmittel für Herzversagen zu entwickeln. Gelingt es dir, ein Virus zu entwickeln, das die Herzinsuffizienz bei Patienten rückgängig machen kann?

Lernziele
  • Den Einsatz der Gentherapie bei der Behandlung von Herzinsuffizienz erläutern
  • Die Ursachen der Herzinsuffizienz erläutern
  • Einen viral vermittelten Gentherapieansatz entwerfen
  • „Therapeutisches Gen“ definieren.
  • Die Anatomie und Funktion des Herzens bei einem gesunden Menschen und bei einem Patienten mit Herzinsuffizienz beschreiben
  • Ein rekombinantes adeno-assoziiertes Virus (rAAV) mit Replikationsdefekt herstellen
Techniken
  • Elektronenmikroskopie
  • Co-Transfektion von Säugetierzellen
  • Herstellung viraler Vektoren
Hämatologie: Die Grundlagen des Blutes
40
Min
Oberschule
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Hämatologie: Die Grundlagen des Blutes

Man untersucht die Morphologie der verschiedenen Blutzelltypen und unterscheidet mit Hilfe der Giemsa-Färbung. Die Bestandteile des Bluts werden getrennt und die Ergebnisse von Blutproben werden mit einem automatischen Hämatologie-Analysegerät analysiert.

Lernziele
  • Die verschiedenen Funktionen der einzelnen Blutzelltypen erläutern
  • Große Blutbilder analysieren
  • Ein automatisches Hämatologie-Analysegerät verwenden
  • Periphere Blutausstriche vorbereiten
  • Verschiedener Blutzellen mithilfe der Giemsa-Färbung identifizieren
Techniken
  • Peripherer Blutausstrich
  • Giemsa-Färbung
  • Hämatologie-Analysegerät
  • Analyse des großen Blutbildes
Thermische Homöostase: Anwendung der Thermoregulation auf den Klimawandel
38
Min
Oberschule
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Thermische Homöostase: Anwendung der Thermoregulation auf den Klimawandel

Beobachte, wie Hirsche physiologisch auf den Klimawandel reagieren. Verwende eine Stoffwechselkammer und einen Beatmungsbeutel, um den Sauerstoffgehalt, die Feuchtigkeit und das Volumen der ausgeatmeten Luft eines Hirschs bei verschiedenen Temperaturen zu messen.

Lernziele
  • Die Prinzipien des Wärmehaushalts und der Thermoregulation verstehen
  • Die Methoden der Wärmegewinnung und des Wärmeverlusts bei Säugetieren, die zur Regulierung der Körpertemperatur eingesetzt werden, vergleichen
  • Interpretieren, wie Vasokonstriktion und Vasodilatation zur Thermoregulation beitragen
  • Aufzeigen, wie die Temperatur der Extremitäten mithilfe des Gegenstromprinzips reguliert wird
  • Die Auswirkungen der thermogenen Wärmeproduktion und des Wärmeverlusts auf die Überlebensfähigkeit von Hirschen analysieren
  • Die Stoffwechselrate von Hirschen bei unterschiedlichen Temperaturen quantifizieren
  • Die thermoneutralen Zonen von Hirschen in den Sommer- und Wintermonaten vergleichen
Techniken
  • Sauerstoff-Analysator
  • Feuchte-Sonde
  • Infrarot-Wärmeerkennung
  • Metabolische Kammer
  • Beatmungsbeutel
  • Spirometer
Homogenisierung: Entwicklung von besser schmeckender Milch
26
Min
Oberschule
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Homogenisierung: Entwicklung von besser schmeckender Milch

Hilf Landwirt Adam, sein Milchgeschäft auszubauen, indem du die grundlegenden Konzepte der Homogenisierung, einem Standardverfahren in der Milchverarbeitung, erforschst.

Lernziele
  • Die verschiedenen Arten von Mischungen in Lebensmitteln identifizieren
  • Die Rolle von Emulgatoren verstehen
  • Die molekulare Struktur der Milch erläutern
  • Die Schritte des Homogenisierens und die Funktionsweise eines Homogenisators beschreiben
Techniken
  • Homogenisierung
HPLC
52
Min
Oberschule
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HPLC

Verschiedene Faktoren wie Hitze und Feuchtigkeit können die Stabilität von Medikamenten verändern. Man identifiziert die Komponenten der HPLC-Maschine und verwendet sie, um die verschiedenen Verbindungen eines Medikaments zu trennen und zu messen.

Lernziele
  • Die verschiedenen Komponenten einer HPLC-Apparatur und ihre Funktionen verstehen
  • Die Grundsätze der HPLC-Auftrennung verstehen
  • Die lipophilen Wechselwirkung zwischen dem Analyten und der mobilen und stationären Phase verstehen
  • Die verschiedenen Änderungen der Parameter (wie Säule, mobile Phase, Temperatur usw.) und ihre Auswirkungen auf die Trennung der Analyten und die Konzentrationsmessungen verstehen
Techniken
  • HPLC
Ionische und kovalente Bindungen
39
Min
Oberschule
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Ionische und kovalente Bindungen

Man begleitet einen Freund auf seiner Suche nach zwei geheimnisvollen Substanzen, die er von einem Alchemisten erhalten hat, um seine Migräne zu heilen. Dabei lernt man wie Atome zusammenhängen.

Lernziele
  • Die Bildung von Ionen- und Kovalenzbindungen beschreiben
  • Anionen und Kationen identifizieren
  • Die Oktettregel anwenden
  • Die Gitterstruktur von Ionen beschreiben
  • Elektronenformeln zeichnen
  • Die Bildung von Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen erklären
  • Zwischen ionischen und kovalenten Verbindungen unterscheiden
Techniken
  • Messung der Leitfähigkeit
  • Schmelzpunktbestimmung
Identifizierung von unbekannten Bakterien: Hilf dabei, das Baby eines Kuppelfangs vor einer Epidemie zu retten!
40
Min
Oberschule
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Identifizierung von unbekannten Bakterien: Hilf dabei, das Baby eines Kuppelfangs vor einer Epidemie zu retten!

Besuche den Exoplaneten Astakos IV, auf dem die Kuppelfang-Population an einer bakteriellen Infektion leidet. Verwende Färbungen, Differenzialmedien und biochemische Tests, um die Bakterien zu identifizieren, damit die Kuppelfangs behandelt werden können, bevor sie aussterben.

Lernziele
  • Die Bedeutung der korrekten Identifizierung pathogener Bakterien erläutern
  • Das Prinzip der wichtigsten bakteriellen Identifizierungsmethoden beschreiben
  • Die Anwendung und die Grenzen der bakteriellen Morphologie und der Differentialfärbetechniken beschreiben
  • Biochemische Tests wie den Katalase-, den Oxidase- und den Indol-Test mit Differenzialfärbungen und Differenzialmedien kritisch kombinieren, um pathogene Bakterien zu identifizieren
Techniken
  • Biochemische Tests (Katalasetest und Oxidase-Teststreifen)
  • Unterschiedliche Kulturmedien
  • Interpretation der Bakterienfärbung
  • Sterile Arbeitstechnik
Einführung in die Immunologie: Erforsche das Immunsystem und rette die Welt!
57
Min
Oberschule
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Einführung in die Immunologie: Erforsche das Immunsystem und rette die Welt!

Die globale Gesundheit geht uns alle an. Schlüpfe in die Rolle eines Erregers und dringe in einen Körper ein, um herauszufinden, wie Immunzellen und Organe Schutz bieten. Erfahre, wie Forscher aus der ganzen Welt zusammenarbeiten, um die Welt vor pathogenen Infektionen zu schützen.

Lernziele
  • Die grundlegende Notwendigkeit des Immunsystems diskutieren
  • Physikalische und chemische Barrieren gegen das Eindringen von Krankheitserregern indentifizieren
  • Die Mechanismen der Immunumgehung durch Krankheitserreger beschreiben
  • Den Ausgangs von Immunschwäche-Szenarien vorhersagen
  • Die wichtigsten Merkmale der angeborenen und adaptiven Immunantwort zusammenfassen
  • Antigen-Antikörper-Wechselwirkungen beschreiben
  • Immunzellarten nach ihrer Rolle bei Reaktionen klassifizieren
  • Das immunologische Gedächtniss und seine Bedeutung definieren
  • Die Bedeutung der klonalen Selektion von Lymphozyten und der Löschvorgänge erklären
  • Das Konzept der diagnostischen Serologie erläutern
  • Gemeinsame Merkmale und Grundsätze der serologischen Methoden erkennen
  • Die Anwendungen serologischer Methoden in der biomedizinischen Forschung und im Gesundheitswesen vergleichen
Techniken
  • Enzymgekoppelter Immunoassay
  • Serologische Untersuchung
Einführung in die Makromoleküle von Lebensmitteln
49
Min
Oberschule
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Einführung in die Makromoleküle von Lebensmitteln

Können Kenntnisse über die Makromoleküle der Lebensmittel verwendet werden, um einen Freund davon zu überzeugen, seine Ernährung gesünder zu gestalten?

Lernziele
  • Die Arten von Makromolekülen in Lebensmitteln verstehen
  • Die Struktur von Kohlenhydraten, Proteinen und Lipiden verstehen
  • Makromolekülen in Lebensmittelproben nachweisen
Techniken
  • Benedict-Test
  • Biuret-Test
  • Jod-Test
  • Sudan-Test
Einführungslabor
31
Min
Oberschule
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Einführungslabor

Man lernt über Sicherheit im Labor, wissenschaftliche Methoden, Diffusion und Osmose, Säuren, Basen und die Zubereitung von Puffern.

Lernziele
  • Die Grundlagen der Sicherheit im Labor verstehen
  • Den pH-Wert von starken Säuren, schwachen Säuren, starken Basen und schwachen Basen berechnen
  • Verstehen, wie Säure in Wasser dissoziiert
  • Das Prinzip der Diffusion und Osmose verstehen
  • Die verschiedenen Blutgruppen verstehen und wissen, wie man einen Blutgruppentest durchführt
Techniken
  • Blutgruppenbestimmung
  • Bestimmung des pH-Wertes
  • Lichtmikroskopie
Wirbelloses Modellsystem: Suche nach der genetischen Ursache einer Krankheit mit C. elegans
50
Min
Oberschule
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Wirbelloses Modellsystem: Suche nach der genetischen Ursache einer Krankheit mit C. elegans

Hilf einer Gruppe von Ärzt/innen bei der Suche nach der genetischen Ursache einer seltenen Krankheit, indem du ein genetisches Screening mit C. elegans als Tiermodell durchführst.

Lernziele
  • Die Bedeutung von C. elegans als wirbelloses Modellsystem in der medizinischen Forschung erklären
  • Einen genetischen Vorwärts-Screen durchführen
  • Sequenzierungsdaten zur Entdeckung bestimmter Gene verwenden
Techniken
  • Zufällige Mutagenese
  • Genetisches Screening
  • Arbeiten mit C. elegans
Nukleophile Addition: Entdecke die Grignard-Reaktion
52
Min
Oberschule
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Nukleophile Addition: Entdecke die Grignard-Reaktion

Hilf Wissenschaftlern bei einem Projekt zur Arzneimittelentwicklung und lerne, wie man mit Hilfe der nukleophilen Addition organische Moleküle in lebensrettende Medikamente verwandelt! Wirst du in der Lage sein, ein neues pharmazeutisches Produkt mithilfe der Grignard-Reaktion zu synthetisieren?

Lernziele
  • Ein detaillierten Verständnisses der nukleophilen Additionsreaktion demonstrieren
  • Einen Überblick über und Beispiele für die nukleophile Addition an eine Carbonylgruppe geben
  • Den Mechanismus für gängige nukleophile Additionsreaktionen richtig zeichnen
  • Ein detaillierte Verständnisses der Grignard-Reaktion demonstrieren
  • Die Rolle der einzelnen Reagenzien bei der Grignard-Reaktion beschreiben
  • Die Empfindlichkeit der Grignard-Reaktionsbedingungen erklären und in der Lage sein, Verfahrensanpassungen vorzunehmen
  • Kenntnisse und praktische Erfahrung in den wichtigsten Labortechniken erwerben:
Techniken
  • Rückflussmethode
  • Synthese und Verwendung der Grignard-Verbindung in situ
  • Luft- und feuchtigkeitsempfindliche Synthese
Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung: Schätzung des Proteingehalts in Lebensmitteln
45
Min
Oberschule
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Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung: Schätzung des Proteingehalts in Lebensmitteln

Miss den Proteingehalt in einer Lebensmittelprobe mittels Kjeldahlscher Stickstoffbestimmung und untersuche mit LC-MS/MS, ob das scheinbare Ergebnis verfälscht wurde.

Lernziele
  • Die Schritte der Kjeldahlschen Stickstoffbestimmung beschreiben
  • Den Stickstoffgehalt einer Lebensmittelprobe analysieren
  • Den Proteingehalt einer Probe anhand des ermittelten Stickstoffgehalts berechnen
  • Erklären, warum die Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung nicht verwendet werden kann, um Milchpulver zu identifizieren, das mit Melamin gestreckt wurde.
  • Die Prinzipien des Spiking und der Wiederfindung in der analytischen Chemie anwenden
  • Grundlegende LC-MS/MS-Daten interpretieren
  • Die Grundlagen einer LC-MS/MS-Analyse beschreiben
  • Anhand der verfügbaren Daten beurteilen, ob ein Lebensmittelbetrug vorliegt
Techniken
  • Auswertung von LC-MS/MS-Chromatogrammen
  • Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung
Landschaftsökologie: Bestimmung der Persistenz in einer räumlich heterogenen Landschaft
50
Min
Oberschule
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Landschaftsökologie: Bestimmung der Persistenz in einer räumlich heterogenen Landschaft

Entdecke einzigartige Gebiete in der Landschaft eines Exoplaneten und wende deine Erkenntnisse an, um das Fortbestehen einer fremden Spezies vorherzusagen, indem du Besiedlungs- und Aussterberaten abschätzt.

Lernziele
  • Die Faktoren bestimmen, die die Lage von Patches in einer Landschaft beeinflussen
  • Die Aussterberaten von Arten mit Hilfe der Arten-Areal- und der Endemiten-Areal-Theorie berechnen
  • Die Aussterbe- und Besiedelungsraten von Arten in einer heterogenen Landschaft abschätzen
  • Die Auswirkungen der räumlichen Heterogenität der Landschaft auf die Populationsdynamik erklären
Techniken
  • Vorhersage der Persistenz von Arten
  • Die Besiedelungswahrscheinlichkeit bestimmen
  • Arten-Areal-Beziehung
  • Analyse von Daten über die Ausbreitungsfähigkeit und Spezialisierung von Arten
Wellenmodell des Lichts (Grundlagen): Verwende Reflexion und Refraktion, um Fotos zu machen
16
Min
Oberschule
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Wellenmodell des Lichts (Grundlagen): Verwende Reflexion und Refraktion, um Fotos zu machen

Man besucht die Antarktis, um ein perfektes Foto von einem Pinguin zu machen! Albert Einstein kommt inmitten von Schnee und Eis zu Hilfe, um einem beizubringen, wie Reflexion und Brechung des Lichts die Fotos beeinflussen.

Lernziele
  • Den Welle/Teilchen-Dualismus des Lichts verstehen und wissen, wie er die verschiedenen Merkmale der elektromagnetischen Strahlung erklärt
  • Das Reflexions- und Brechungsgesetzes zur Vorhersage der Wechselwirkung von Licht mit Oberflächen anwenden
Techniken
  • Optischer Tisch
Elektromagnetisches Spektrum (Grundlagen): Entdecke Anwendungen und Gefahren von elektromagnetischen Wellen
20
Min
Oberschule
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Elektromagnetisches Spektrum (Grundlagen): Entdecke Anwendungen und Gefahren von elektromagnetischen Wellen

Hier erfährt man, welche Arten von Strahlung das elektromagnetische Spektrum ausmachen und welchen Nutzen und welche Gefahren die einzelnen Varianten haben.

Lernziele
  • Das elektromagnetische Spektrum nutzen, um Wellen anhand ihrer Wellenlänge und Frequenz zu klassifizieren
  • Die Beziehungen zwischen Frequenz, Wellenlänge und Geschwindigkeit von Wellen untersuchen
  • Die Schädigung lebender Zellen durch elektromagnetische Strahlung bewerten
Techniken
  • Interaktive Animationen
Sicherheit im Labor
25
Min
Oberschule
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Sicherheit im Labor

Überlebe deinen ersten Tag im Labor, indem du die verschiedenen Gefahren erkennst, denen du in einem unsicheren Labor begegnen kannst. Du wirst mit der Kleiderordnung im Labor, der Sicherheitsausrüstung und den Geboten und Verboten bei der Arbeit im Labor vertraut gemacht.

Lernziele
  • Die richtige Kleidung für die Arbeit im Labor tragen
  • Die Verhaltensregeln in einem Labor beschreiben
  • Die Sicherheitsausrüstung im Labor richtig benutzen
  • In einer Notsituation reagieren
Techniken
  • Sicherheit im Labor
Licht und Polarisation: Einstein erklärt die Eigenschaften des Lichts
29
Min
Oberschule
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Licht und Polarisation: Einstein erklärt die Eigenschaften des Lichts

Verwende Polfilter wie echte Fotografen. Albert Einstein hilft dabei, die faszinierende Welt der elektromagnetischen Wellen zu erforschen, indem er mit Lasern, Spiegeln und Polarisationsfiltern spielt. Ist es möglich, die herrliche Landschaft der Antarktis mit der Kamera festzuhalten?

Lernziele
  • Den Welle/Teilchen-Dualismus des Lichts definieren
  • Das elektromagnetische Spektrum nutzen, um Wellen anhand ihrer Wellenlänge und Frequenz zu klassifizieren
  • Das Reflexions- und Brechungsgesetzes zur Vorhersage der Wechselwirkung von Licht mit Oberflächen anwenden
  • Die Grundsätze der linearen Polarisation darstellen
  • Polarisationsfiltern zur Anpassung der Lichtintensität verwenden
Techniken
  • Polarisationsfilter
  • Optischer Tisch
Trophische Ebenen: Weidegänger vs. Räuber
25
Min
Oberschule
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Trophische Ebenen: Weidegänger vs. Räuber

Man erfährt aus erster Hand, wie Energie innerhalb eines Nahrungsnetzes und zwischen trophischen Ebenen übertragen wird. In dieser Simulation wird ein Zebra zu einem Futterplatz geführt, indem man mit Organismen verschiedener trophischer Ebenen interagiert.

Lernziele
  • Definition von trophischen Ebenen, Nahrungsnetzen und ökologischen Pyramiden
  • Die Definitionen von autotrophen, heterotrophen und mixotrophen Organismen erläutern
  • Zwischen Nahrungsketten und Nahrungsnetzen unterscheiden
  • Erklären, wie Energie zwischen verschiedenen trophischen Ebenen fließt und wie sich dies auf die Struktur des Ökosystems auswirkt
  • Vorhersagen, wie sich Schädlinge und Parasiten in trophische Systeme einfügen
Techniken
  • Nahrungspyramide
  • Nahrungskette
  • Nahrungsnetz
Gravitationsgesetz: Verwende Schwerkraft, um den Mond zu umkreisen
27
Min
Oberschule
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Gravitationsgesetz: Verwende Schwerkraft, um den Mond zu umkreisen

Man lernt die Grundlagen der Gravitation durch eine Gewichtsermittlung des berühmten Wissenschaftlers Sir Isaac Newton und beobachtet das Gesetz der universellen Gravitation in Aktion, indem die Masse der Erde verändert wird. Man reist ins Weltall und führt ein Gedankenexperiment über Umlaufbahnen durch.

Lernziele
  • Den Unterschied zwischen Gewicht und Masse verstehen
  • Die Gravitationsbeschleunigung in der Nähe der Erdoberfläche messen
  • Den Mechanismus für kreisförmige Bahnen beschreiben
  • Die Entfernungsabhängigkeit von g beschreiben
  • Zwischen begrenzten und unbegrenzten Flugbahnen unterscheiden
Techniken
  • Gedankenexperiment
  • Pendel
Multiplex Automated Genomic Engineering (MAGE): Hervorrufen massiver Mutationen
50
Min
Oberschule
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Multiplex Automated Genomic Engineering (MAGE): Hervorrufen massiver Mutationen

Erfahre, wie Wissenschaftler die Sehkraft von Kindern verbessern können, indem sie E.coli gentechnisch so verändern, dass sie mehr Beta-Carotin produzieren.

Lernziele
  • Das Konzept und den molekularen Mechanismus der MAGE-Technik erläutern
  • Die Anforderungen an das Oligo-Design für das MAGE beschreiben
  • Verstehen, welche Proteine, Enzyme und Plasmide am MAGE beteiligt sind
  • MAGE-Zyklen durchführen
Techniken
  • MAGE (Multiplex automated genome engineering)
  • Elektroporation
Meeresbiologie: Untersuche ein massives Fischsterben
28
Min
Oberschule
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Meeresbiologie: Untersuche ein massives Fischsterben

Als Umweltermittler muss man das Rätsel eines massiven Fischsterbens lösen und lernt dabei zunächst etwas über die verschiedenen trophischen Ebenen des Ökosystems. Anschließend führt man eine Fischnekropsie durch und analysiert mit einem Spektralphotometer den Sauerstoffgehalt im Wasser.

Lernziele
  • Die grundlegenden Konzepte der Probenentnahme verstehen
  • Eine Fischnekropsie durchführen und lernen, welche Informationen man durch diese Art der Untersuchung erhalten kann
  • Die Konzepte der trophischen Ebenen, der Nahrungspyramiden und des Energieflusses in einem Ökosystem kennenlernen
  • Den Unterschied zwischen heterotrophen und autotrophen Organismen kennenlernen
  • Den Gehalt an gelöstem Sauerstoff in Ihrer Wasserprobe mit einem Spektrophotometer analysieren
  • Die Konzepte der Kalibrierkurve, der linearen Regression und der Extrapolation kennenlernen
Techniken
  • Spektralphotometer
  • Sezieren von Fischen
  • Stichprobenentnahme
Molekulares Klonieren
57
Min
Oberschule
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Molekulares Klonieren

Tauche ein in die rekombinante DNA-Technologie mit Zellteilung, Transkription und Translation. Umfasst Konzepte zu Restriktionsenzymen, Klonen und Reportergenen.

Lernziele
  • Die molekularen Klonierungstechniken verstehen: DNA-Extraktion und -Präparation, Ligation, Transformation, Plattenausstrich und Antibiotikawahl
  • Die Regulierung der induzierbaren Genexpression verstehen
  • Die Verwendung von GFP als Reportergen verstehen
  • DNA-Schäden und das DNA-Reparatursystem verstehen
Techniken
  • Transformation
  • Kolonie-Screening
  • DNA-Extraktion
  • Klonieren
Monogenetische Krankheiten
63
Min
Oberschule
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Monogenetische Krankheiten

Erfahre mehr über die monogenetische Krankheit Mukoviszidose und ihre Vererbung von einer Generation zur nächsten.

Lernziele
  • Die grundlegenden Konzepte der Vererbung verstehen
  • Einen Stammbaum auf der Grundlage von Familiendaten erstellen und interpretieren
  • Die genetischen Risikobewertung und Beratung verstehen
  • Die Arbeit eines genetischen Labors verstehen
Techniken
  • Gelelektrophorese
  • Kapillarelektrophorese
  • PCR

Sieht aus, als gäbe es hier nichts...

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