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Omas Wissenschaftliche Theorien Testen: Graham Van Schaik
Omas Wissenschaftliche Theorien Testen: Graham Van Schaik

Video: Omas Wissenschaftliche Theorien Testen: Graham Van Schaik

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Anonim

Ein Teenager untersucht die potenziell toxischen Wirkungen eines häufigen Pestizidbestandteils und hilft anderen Kindern, Wissenschaft zu betreiben.

In Kürze

Sein letztes Jahr: 2008.

Sein Finalistenprojekt: Herausfinden, ob ein Inhaltsstoff in Pestiziden und Insektenschutzmitteln giftig ist.

Was führte zu dem Projekt: Als Junge half Graham Van Schaik seiner Großmutter in Florida, wann immer er sie besuchte, im Garten. Er hatte gejätet und gegraben, aber sie ließ ihn nicht in die Nähe ihrer Pestizide. "Sie sagte, es habe sie krank gemacht", sagt er.

Sein letztes Jahr: 2008.

Sein Finalistenprojekt: Herausfinden, ob ein Inhaltsstoff in Pestiziden und Insektenschutzmitteln giftig ist.

Was führte zu dem Projekt: Als Junge half Graham Van Schaik seiner Großmutter in Florida, wann immer er sie besuchte, im Garten. Er hatte gejätet und gegraben, aber sie ließ ihn nicht in die Nähe ihrer Pestizide. "Sie sagte, es habe sie krank gemacht", sagt er.

Er war neugierig warum und dachte, er hätte eine Antwort gefunden, als er sich die Zutatenliste ansah. Dort fand er eine Chemikalie namens Permethrin, ein Mitglied einer Familie von Chemikalien, die als Pyrethroide bekannt sind und häufig in Pestiziden, Insektenschutzmitteln, Läusecremes und dergleichen verwendet werden. Es ist bekannt, dass Pyrethroide für einige Tiere, einschließlich Katzen, hochgiftig sind.

Van Schaik, jetzt 18, wollte wissen, was sie beim Menschen taten. Während seiner Schulzeit in Columbia, S. C., entwarf er mehrere Experimente, um nachzuahmen, wie der menschliche Körper auf Pyrethroide treffen würde. Van Schaik baute zu Hause Tomatenpflanzen an und verwendete die Dosis von Pyrethroiden, die in normalen Gartenpestiziden verwendet wurden. Nachdem er die Tomaten gepflückt und gewaschen hatte, analysierte er sie in einem Labor des Landwirtschaftsministeriums von South Carolina und stellte fest, dass Spuren der Chemikalie tief in ihr Fleisch eingedrungen waren.

Dann wendete er ähnliche Mengen an, wie eine Person im Laufe der Zeit auf Zellen in einer Schale aufnehmen würde, und stellte fest, dass Pyrethroide mit einem Sprung im Zellwachstum verbunden waren. Dies deutet darauf hin, dass sie möglicherweise das Krebsrisiko erhöhen, obwohl weitere Studien erforderlich wären, um einen klaren Zusammenhang festzustellen.

Van Schaik fragte sich, nachdem er über frühere Forschungsergebnisse gelesen hatte, wonach Pyrethroide das Zentralnervensystem beeinflussen könnten, ob Pyrethroide das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit und anderer neurodegenerativer Erkrankungen beschleunigen könnten. Da bei dieser Untersuchung festgestellt wurde, dass bis zu die Hälfte der Pyrethroide, die wir einatmen, im Zentralnervensystem landen, wollte er wissen, wie viel jemand an einem normalen Tag einatmen könnte. Als er Luft mit geringen Mengen an Pyrethroiden in eine Schweinelunge pumpte, stellte er fest, dass die Chemikalien tatsächlich am Lungengewebe hafteten.

Dann berechnete er die Konzentration der Pyrethroide, die es ins Gehirn geschafft hätten, und führte eine Lösung mit dieser Konzentration in eine Schale ein, die Nervenzellen enthielt. Er fand heraus, dass die Zellen Neuriten verloren - kleine Erweiterungen, die ihnen helfen, miteinander zu kommunizieren. Dasselbe passiert bei der Alzheimer-Krankheit, was bedeutet, dass Pyrethroide möglicherweise etwas mit dieser Krankheit sowie mit Krebs zu tun haben.

Van Schaik nahm an seinen Experimenten in der Intel Science Talent Search 2008 teil und wurde zum Finalisten ernannt. Seine Eltern waren begeistert - besonders seine Mutter, die viele Stunden in den Labors der Universität von South Carolina, Columbia, verbracht hatte, in denen Van Schaik einen Großteil seiner Arbeit geleistet hatte, und darauf wartete, dass er seine Experimente beendete. "Ich denke, sie hat ihre Weihnachtskarten bis 2012 fertig", sagt er.

Die Auswirkungen auf seine Karriere: Gestützt auf seine eigenen Erfahrungen im Labor entwickelte Van Schaik vor einigen Jahren einen naturwissenschaftlichen Lehrplan für Schüler der zweiten bis fünften Klasse mit dem Titel "Wissenschaft fesselt den Geist". Im vergangenen Sommer half er zwei Stunden am Tag, drei Tage die Woche, Jugendlichen in örtlichen Jungen- und Mädchenclubs dabei, praktische Experimente durchzuführen, um verschiedene Konzepte zu testen: Können Sie aus einer Zitrone eine Batterie machen? Wie viele Pfennige können verschiedene Formen von Alufolienbooten halten, bevor sie sinken? Sein größter Durchbruch, sagt er, war die Einleitung von Vor- und Nachuntersuchungen, um genau zu sehen, was seine jungen Schützlinge gelernt haben. Er konnte dann umrüsten, um den Unterricht nach Hause zu bringen. "Ich habe tatsächlich eine Verbesserung von 600 Prozent in bestimmten Themenbereichen gesehen", sagt er.

Dies wiederum führte zu einer Steigerung des Glücks bei den Mitarbeitern des Boys and Girls Club um 600 Prozent. "Die Kinder haben ihn geliebt", sagt Susan Key, Vizepräsidentin für den Betrieb des Jungen- und Mädchenclubs der Midlands in Columbia. Viele kamen in das Programm und dachten, in der Wissenschaft gehe es um Lehrbücher. Van Schaik hat gezeigt, dass es sich tatsächlich um Schweinelungen und Tomaten handeln kann. "Kinder haben die Wissenschaft wirklich geliebt und angenommen", sagt Key. "Ein Lehrer hätte nichts besseres machen können."

Was er jetzt macht: Van Schaik hat sich diesen Herbst am Massachusetts Institute of Technology eingeschrieben.

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