Antibiotica Gezocht!

Simanca Deurloos.deurloo@rijnlandslyceum-rls.nl

Wat gaan we doen?

1. Achtergrondinformatie bij de lessenserie2. Antibiotica gezocht in het onderwijs3. Overzicht lessenserie4. Workshop5. Evaluatie

ACHTERGRONDINFORMATIE BIJ DE LESSENSERIE

Academische Jaarprijs

• Universiteit Leiden won in 2011• Laten zien wat wetenschap is• Zoektocht naar nieuwe antibiotica• Leerlingen uit

voortgezet onderwijs helpen onderzoekers

Alexander Fleming ontdekt penicilline

• Bacterieplaat met een schimmelinfectie

• Bacteriën gingen dood rondom schimmelkolonie

Toen waren er antibiotica

Onvoorzichtig gebruik

• Overmatig gebruik bij o.a. vee

• Niet netjes afmaken van kuur

• Inname als het eigenlijk overbodig is

foto: e-MagineArt

ANTIBIOTICA GEZOCHT IN HET ONDERWIJS

Aansluiting bij het onderwijs

• Doelgroep: bovenbouw havo en vwo• Leerdoelen:

1. Lln vergroten hun kennis over het probleem van antibioticaresistentie;

2. Lln maken kennis met het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek;

3. Lln leren de noodzaak van steriel en nauwkeurig werken in een microbiologisch practicum.

• Voorkennis: uitvoeren biologisch practicum.

Curriculum en eindtermen

Aansluiting bij thema Ordening (bacteriën) en Bescherming (antibiotica).

Aansluiting bij het examenprogramma:• Domein B1: Biologische eenheid

– B1.4 De kandidaat kan het systeemconcept biologische eenheid gebruiken op organisme niveau me behulp van de concepten prokaryoot, eukaryoot en virus.

• Domein B2: Zelfregulatie en zelforganisatie– B2.3 De kandidaat kan het systeemconcept zelfregulatie en zelforganisatie

gebruiken op organisme niveau met behulp van de concepten voeding, levenscyclus en gezondheid.

OVERZICHT LESSENSERIE

Overzicht lessenserie

• 1 les gedurende 4 wekenInleiding: Op zoek naar grondbacteriënWeek 1: Grondmonsters uitplatenWeek 2: Actinomyceten selecteren (workshop)Week 3: Antibioticaproductie-testWeek 4: Resultaten bekijken• Webquest

Overzicht lessenserie

INLEIDING: OP ZOEK NAAR GRONDBACTERIËN

Antibiotica producenten

Doe het zelf en help mee

• Jullie zijn de wetenschappers van de toekomst!

WEBQUEST: ANTIBIOTICAGEBRUIK BIJ MENS EN DIER

De opdracht

• Boeren bewust maken van het effect dat het gebruik van antibiotica in hun bedrijf heeft op de antibioticaresistentie die bij mensen optreedt.

• Het maken van een folder waarin wordt aangegeven wat het belang is van vermindering van antibioticagebruik in de veehouderij.

WEEK 1: GRONDMONSTERS UITPLATEN

Stap 1: extractie uit grond en verdunningsreeks

• 100µl pipetteren (= 4 druppels)• Aanvullen tot 1ml met kraanwater• Herhaal 2x

1ml

10ml

1ml

• ~1ml grond in buis• Aanvullen tot 10ml met kraanwater• Schudden

10x verdund 100x verdund 1000x verdund

Stap 2: uitplaten van verdunningen

4 druppels4 druppels

1000x verdund 100x verdund

Werk steriel:• Til deksel zo kort

mogelijk op• Raak korte deel

van de spatel niet met handen aan

WEEK 2: ACTINOMYCETEN SELECTEREN - WORKSHOP

Week 2

• Herken de actinomyceten (filamenteuze bacteriën) op je platen van vorige week

• Prik met een tandenstoker de kolonie aan zonder een andere aan te raken

• Breng de bacterie op twee platen door 1x te prikken en 1x uit te strijken (‘doorenten’)

Herken de actinomyceet

• Let op een filamenteus karakter: “pluizig”• Veel kolonies vormen ook luchthyfen die er wit en

draderig uitzien• Het pluis is niet goed met het blote oog te zien

Herken de actinomyceet

• Actinomyceten zijn niet slijmerig en groeien vaak in de agar– Een actinomyceet blijft grotendeels zitten als je voorzichtig met

een tandenstoker door de kolonie gaat– Rechts zie je een voorbeeld van een niet-actinomyceet

Herken de actinomyceet

• Schimmels zijn een stuk groter dan actinomyceten

Schimmeldraden

Actinomyceet

Determineren

• Gebruik de determinatietabel voor je selectie van actinomyceten

Hoe te werk gaan

• Teken op de plaat vier kwadranten en nummer deze• Zet per groepje vier kolonies door• Strijk een kolonie eerst op de ene plaat en prik op de

tweede plaat, bij hetzelfde nummer• Gebruik bij elke kolonie een nieuwe tandenstoker• De plaat met prikjes wordt gebruikt om

antibioticaproductie te testen • De plaat met strijkjes wordt bewaard, om interessante

isolaten eventueel nog verder te testen

Prik de kolonie

• Prik met een tandenstoker in een actinomyceet kolonie zonder iets anders aan te raken

Doorenten

• Prik in de agar met de punt waar je de actinomyceet mee hebt geselecteerd

• Strijk daarna met dezelfde tandenstoker ook nog een zigzag op de tweede plaat

• Hou ruimte over zodat er vier strijkjes op de plaat passen

WEEK 2: ACTINOMYCETEN SELECTEREN

WORKSHOP

AAN DE SLAG• Lees de handleiding en bekijk het filmpje met de

uitleg.• Per viertal worden de actinomyceten

gedetermineerd.– 2 samples, 3 sets

• Per tweetal worden de actinomyceten doorgezet.

AAN DE SLAG• Teken op de plaat vier kwadranten en nummer deze• Zet per groepje vier kolonies door• Strijk een kolonie eerst op de ene plaat en prik op de

tweede plaat, bij hetzelfde nummer• Gebruik bij elke kolonie een nieuwe tandenstoker• De plaat met prikjes wordt gebruikt om

antibioticaproductie te testen • De plaat met strijkjes wordt bewaard, om interessante

isolaten eventueel nog verder te testen

WEEK 3: ANTIBIOTICAPRODUCTIE-TEST

Antibioticaproductie en diffusie

antibioticum

actinomyceet

bacterie

• Actinomyceet maakt antibioticum aan

• Antibioticum wordt uitgescheiden in de omgeving

• Antibiotica remmen groei of doden gevoelige bacteriën

• Hier maken we gebruik van om antibiotica- productie te testen

Overlay: Laagje agar met bacteriën

• Op de plaat met de ‘prikjes’ actinomyceten kolonies gieten we een dun laagje agar met een klein beetje bacteriën erin

• Giet het mengsel en verdeel het door de plaat heen en weer te bewegen terwijl de plaat op de tafel blijft staan

• Doe het vlot, want de agar stolt

Resultaten

• Bacteriën gaan groeien, tenzij er antibiotica zijn• Hoe sterker de antibiotica of hoe meer er is

geproduceerd, hoe groter de cirkel• Stuur de beste kolonies

naar ons op!

WEEK 4: RESULTATEN BEKIJKEN

• Bacteriën hebben de agar troebel gemaakt• Als er antibiotica aanwezig waren, dan is daar de

agar nog helder• Antibiotica worden zichtbaar

als een halo• Hoe sterker de antibiotica

of hoe meer er is geproduceerd, hoe groter de cirkel

Resultaten analyseren

Resultaten analyseren

• Bekijk de plaat met actinomyceten en M. luteus.• Antibiotica? Meet dan de straal van de halo’s.• Straal = van het midden van de kolonie tot de

buitenkant van de halo. • Halo’s helder of verminderde groei?

• Kijk ook bij je andere klasgenoten naar hun resultaten.

r

r

EVALUATIE

Wat vinden de lln?

Geen actinomyceten gevonden

Afwisseling

Origineel

Meer theorie

Hoe echt onderzoek gaat = leuk

Pluizig?

Wat je later met bio kan

Stinkt

Wat gebeurt er hierna?

Meer weken, 1 doel

Groot experiment

Handige filmpjesAlles met kleur actinomyceet?

Leuke manier van leren

Vanaf het begin alles zelf doen

Labwerk leuk

Uitgebreider en ingewikkelder

Leuk om resultaten te bekijken

Goed in elkaar gezet

Volg Antibiotica Gezocht!

• ‘Like’ ons op Facebook– www.facebook.com/antibioticagezocht

• Volg ons op Twitter– www.twitter.com/TeamLeiden (@TeamLeiden)

• www.antibioticagezocht.nl

• s.deurloo@rijnlandslyceum-rls.nl

WEEK 1: GRONDMONSTERS UITPLATEN - WORKSHOP

Stap 1: extractie uit grond en verdunningsreeks

• 100µl pipetteren (= 4 druppels)• Aanvullen tot 1ml met kraanwater• Herhaal 2x

1ml

10ml

1ml

• ~1ml grond in buis• Aanvullen tot 10ml met kraanwater• Schudden

10x verdund 100x verdund 1000x verdund

Stap 2: uitplaten van verdunningen

4 druppels4 druppels

1000x verdund 100x verdund

Werk steriel:• Til deksel zo kort

mogelijk op• Raak korte deel

van de spatel niet met handen aan

WEEK 1: GRONDMONSTERS UITPLATEN

WORKSHOP

AAN DE SLAG• Lees de handleiding en bekijk het filmpje met de

uitleg.• Per tweetal worden de grondmonsters uitgeplaat.

– 3 samples: 7-tallen per grondmonsters

Wat zijn antibiotica?

• Remt bepaalde bacteriële processen

• Stopt de groei of doodt bacteriën

• Geen invloed op zoogdieren

Bacteriën worden resistent

• Antibioticum is niet meer schadelijk voor bacterie

• Evolutie van mechanismes tegen antibiotica

• Overdracht van genetisch materiaal tussen soorten