Zo af en toe krijgen we vragen over een profielwerkstukidee. Ook omdat zoveel bezoekers ons vinden via Google met de zoekwoorden “profielwerkstuk”, “pws” en “scheikunde”, hebben we eens een Profielwerkstukpagina in elkaar gedraaid. Wordt veel bezocht. Deze week kregen we het het volgende mailtje.
Hallo,
Mijn vriendin en ik doen ons PWS over antibiotica resistentie. We willen hier ook graag iets praktisch bij doen, in de vorm van een proefje. Maar op internet hebben we tot nu toe nog niet iets gevonden wat we geschikt vonden. Nu vroegen wij ons af of jullie misschien een idee hebben.
Alvast bedankt!
Groeten Lisa
Na wat nadenken en rondvragen hebben we een lange mail teruggestuurd. Maar, omdat we vinden dat Lisa en haar vriendin zo’n goed idee hebben, willen we ons antwoord ook graag met de rest van de wereld delen. Hieronder de mail die we teruggestuurd hebben, die vooral gaat over veiligheid en het idee achter resistentie. Met een uitgebreid experiment. Enjoy.
Dag Lisa,
Leuk idee! In de eerste instantie dacht ik dacht het nog wel snel gevaarlijk kon worden, maar dat valt mee. Zoals je misschien al achterhaald hebt, zijn er een heleboel bacteriën die niet goed zijn voor mensen. Daarom was je altijd je handen als je naar de wc bent geweest. En als je een willekeurige stam bacteriën (die slecht of onschadelijk zijn voor mensen) resistent maakt, zijn ze mogelijk nóg gevaarlijker.
Een voorbeeld: stel, jullie hebben een petrischaaltje met een vieze E. Coli gevonden. De meeste E. Coli groeit het beste bij 37ºC (lichaamstemperatuur), en zal het niet zo goed overleven bij 49ºC. Wat jullie zouden kúnnen doen (maar wat ik afraad zonder dat jullie je laten begeleiden) is die bacteriën een tijdje laten groeien bij 38ºC, dan een tijdje bij 39ºC, enz… totdat je bij de 49ºC bent. Dit kan zo een week of wat duren. Wat nu gevaarlijk kán zijn, is dat als deze bacterie je ziek maakt, je hem nu sterker aan het maken bent, waardoor hij je nóg beter ziek kan maken. Ook kan hij in meer soorten milieus overleven, wat overdracht van de bacterie vereenvoudigt.
Maar goed, ik neem aan dat jullie slimme meiden zijn, en jullie je goed laten begeleiden. Wat ik denk, dat jullie goed moeten begrijpen, is het volgende: bacteriën hebben een bepaalde optimale set groeiomstandigheden. Een optimale temperatuur, pH, zoutconcentratie van de omgeving, en soort en hoeveelheid voedingsbodem. Als de bacteriën in een ander milieu komen, gaan ze meestal dood of stoppen ze met groeien. Het fijne aan bacteriën is dat ze zich snel vermenigvuldigen. Waar een generatie mensen ongeveer 20–35 jaar duurt (de meeste mensen krijgen dan kinderen), is dat bij bacteriën meestal minuten of uren (afhankelijk van de bacteriesoort en milieu). Belangrijkste factoren zijn hoeveelheid voeding en temperatuur.
En dan komen we nu eindelijk bij een antwoord op jullie vraag: wat jullie kúnnen doen (maar waarvan ik de gevaren slecht kan inschatten) is dat jullie wat bacteriën oogsten (haal een wattenstaafje langs een vieze wc-bril, een tweede langs je wangslijmvlies, een derde langs wat aarde, enz. In Yakult zitten ook superspeciale bacteriën) en die proberen te laten groeien in een petrischaaltje. Als jullie dat onder de knie hebben (en geen last hebben van schimmels in jullie petrischaaltjes), kunnen jullie gaan kijken waar ze dood van gaan. In het voorbeeld hierboven noemde ik al temperatuur, maar je kan ook denken aan bacteriedodende zeep (Dettol), Alcohol, heel hard tegen ze schreeuwen, weet ik veel. Stap drie is dan hele kleine hoeveelheden zeep aan de bacteriën geven, zodat ze tijd hebben om eraan te wennen. Ik laat het aan jullie over hoe dat wennen werkt. Daar kun je een prima hoofdstuk van je PWS over schrijven (hint hint hint!). Als de bacteriën gewend zijn, kun je de dosis (temperatuur, hoeveelheid zeep, enz) opvoeren, totdat je bij de dosis aankomt waarbij ze voorheen dood gingen. Als ze dan nog leven, hebben jullie met veel succes een bacteriestam resistent gemaakt.
Wat ik aan jullie overlaat is waarop je bacteriën het beste kan laten groeien (gewoon in een petrischaaltje gooien werkt niet), hoe je kan controleren hoeveel ze gegroeid zijn, en hoe het mechanisme van resistentie in elkaar zit. Ow, en vergeet ook niet uit te leggen wat bacteriën zijn en hoe ze zich voortplanten.
Misschien dat ik nu al een veel te groot gedeelte van jullie profielwerkstuk voor heb gekauwd, maar ik denk ook dat het experiment dat ik hierboven beschrijf misschien wel een grote uitdaging is voor leerlingen van een middelbare school. Ik denk wel dat als jullie dit uitgebreid uitwerken, dat jullie docent trots op jullie zal zijn. Laat het me weten als jullie over een jaar een cijfer hebben. Vind ik leuk.
Als jullie nog meer hulp nodig hebben, raad ik jullie aan om contact te zoeken met een universiteit in de buurt (of een hoge school). Die hebben meestal wel professionele hulp voor bij profielwerkstukken. Bijna elke universiteit heeft ook wel een gewoon lab waar jullie onder assistentie wat proeven zouden kunnen uitvoeren. Dan gebeurt alles in ieder geval wel veilig.
Zet’m op en ik hoor graag nog eens van jullie.
Groeten,
de Scheikundejongens
De UU heeft sinds kort een forum waarop je vragen kunt stellen over je profielwerkstuk: http://www.betasteunpunt-utrecht.nl/forum/.
Beste scheikunde jongens, toevallig kwam een van onze leerlingen deze website tegen. Het is niet aan te raden om leerlingen aan te moedigen een resistente bacterie te kweken. Een middelbare school beschikt niet over een veilig laboratorium ,dus de kans is groot dat zo’n resistente bacterie ontsnapt/ Ook niet echt iets waar de wereld op zit te wachten.
Beter verwijzen jullie leerlingen naar het programma “antibiotica gezocht”. Daarmee kunnen leerlingen zoeken naar een nieuw antibiotica.