Dipinti su una piastra di petri Teach article

Tradotto da Rocco G. Maltese. Ricreare un disco vivente di agar per scoprire il mondo invisibile dei microbi che potete tenere in mano.

Al solo sentire la parola ‘batteri’ molti studenti fanno un balzo sulla sedia. Ma mentre i batteri sono spesso percepiti come un pericolo, perché la memoria ci riporta alle infezioni e alle malattie, la maggioranza di questi batteri sono innocui, e molti addirittura benefici.

Come altri microorganismi (come i virus e i lievitiw1), i batteri sono troppo piccoli per vederli ad occhio nudo. Però siamo circondati dai batteri. Un metodo per evidenziare questi microorganismi è quello di farli crescere in una coltura in un disco di petri ricolmo di agar (noto anche come piastra agar), un’attività che spesso viene proposta nelle scuole.

Negli ultimi anni, questa semplice idea è stata trasformata in tutto il mondo in una forma di arte: alcune persone hanno sviluppato bellissimi lavori artistici che vanno sotto il nome di ‘arte agar’w2. Su un piastra agar, utilizzando un sottile cavo metallico si inoculano, a spirale differenti specie di microrganismi di vari colori, creando così figure colorate. La piastra viene riposta in una incubatrice per incoraggiare i batteri alla crescita, nella speranza che sviluppino un capolavoro artistico di microbi.

Agar art
‘Scopri Pneumo’, un dipinto microbico di un corallo costruito da una tecnologa in microbiologia, Linh Ngo
Andrew Simor/Linh Ngo/American Society for Microbiology
 

A scuola si può ricostruire un lavoro artistico di agar (naturalmente utilizzando un approccio semplificato) è un modo divertente di introdurre, ai vostri studenti il mondo dei microorganismi. Le attività pronte sottolineate in questo articolo sono adatte per studenti di età tra i 9-11 anni e sono un valido esempio di apprendimento dell’argomento dei batteri.

Abbiamo anche previsto di fornire una attività introduttiva per apprendere nozioni di igiene personale a partire dal lavaggio delle mani. Sebbene sia essenziale sottolineare alla vostra classe, che non tutti i batteri sono dannosi, dovreste enfatizzare l’importanza di lavarsi bene le mani per controllare la diffusione di malattie infettive.

Se decidete di proporre sequenzialmente queste attività, considerate di distanziarle di due giorni una dall’altra, dato che bisogna considerare anche i tempi di incubazione.

Nota di sicurezza

Per le prossime procedure, gli studenti dovrebbero indossare i camici da laboratorio. Non dovrebbero né mangiare né bere all’interno del classe/laboratorio durante l’esperimento, né mettersi le mani in bocca dopo ave toccato altre sostanze. Una volta che le piastre di agar hanno subito l’incubazione, gli studenti non dovrebbero rimuovere i coperchi delle piastre.

Per seguire le usuali linee guida, tutti i rifiuti contaminati (per esempio gli anelli di inoculazione e piastre di agar) dovrebbero essere riposti in un apposito contenitore e fatto smaltire ritirato dal servizio che si occupa del ritiro dei rifiuti di laboratorio. Se questo non fosse possibile, tutta l’attrezzatura contaminata deve essere trattata con disinfettanti (ad esempio, candeggina) e riposta negli appositi contenitori usuali dei rifiuti.

Attività 1: I batteri annidati nelle impronte digitali

Lavarsi le mani è il più efficace mezzo per prevenire la diffusione delle infezioni. In questa semplice attività, gli studenti scoprono l’importanza di una buona igiene delle mani confrontando due piastre di agar di impronte digitali – una prima e una dopo essersi lavate le mani. Per svolgere questa attività è necessaria circa un’ora, e gli studenti dovrebbero lavorare in modo individuale.

Materiali

Ogni studente dovrebbe poter accedere ai seguenti materiali:

  • Due piastre di agar pre-preparatew3 (dimensione standard di 100 mm di diametro)
  • Pennarello con inchiostro permanente
  • Una saponetta per le mani (o un sapone antibatterico), acqua e tovaglioli di carta

Procedura

Pupils press their fingers onto agar
Figura 1 : Gli studenti
pressano le loro dita nella
piastra di agar per trasferire i
batteri all’agar.

Ana Margarida Madureira
 

Istruite i vostri studenti come segue, mostrando la procedura se richiesto:

  1. Utilizzate un pennarello, scrivendo sopra le piastre ‘prima’ e ‘dopo’ nella parte sottostante delle piastre, assieme al nome. Quando si rovescia la piastra trattenete il coperchio per non far rovesciare l’agar.
  2. Appoggiate la piastra agar sul tavolo (con la corretta posizione verso l’alto) e rimuovete il coperchio della piastra segnata con ‘prima’.
  3. Pressate con le dita l’agar (figura 1) e quindi sollevarli.
  4. Riponete il coperchio e pulitevi le mani usando acqua e sapone. Asciugatevi bene utilizzando i tovaglioli di carta.
  5. Ripetete il processo per la piastra agar segnata con ‘dopo’, pressando le dita sull’agar.
  6. Riponete il coperchio e lavatevi le mani dopo aver toccato l’agar.
  7. Riponete entrambe le piastre in un posto sicuro, all’interno della classe ad incubare a temperatura ambiente (ad es. 20°C) per 48-72 ore, o sino a quando non riuscirete a vedere le colonie di batteri.

Osservazioni e discussione

Quando le piastre di agar sono pronte, chiedete ai vostri studenti di confrontare quelle di ‘prima’ e ‘dopo’ (figura 2 e 3). Si possono incoraggiare gli studenti ad analizzare i risultati sottoponendoli le seguenti domande:

  • Che cosa vedete sulle piastre di agar? Cosa rappresentano i pallini (per es. Per colori e forme differenti)?
  • Trovate che vi sia una certa differenza di batteri tra le due piaste di ‘prima’ e ‘dopo’? Cosa mostrano?
  • Contate i puntini in ogni piastra e stimate il numero di colonie di batteri. Se vi sono troppi puntini, fate una stima per l’intera piastra di agar a partire da una parte di essa. Trascrivete i risultati su una tabella comune della classe (vedi tavola 1)
  • Confrontate le piastre di agar con quelle di altri studenti della vostra classe. Perché alcune piastre hanno una maggior crescita rispetto ad altre?
  • Che cosa vi suggerisce riferendosi all’igiene delle vostre mani, o dell’igiene dei vostri compagni? Che cosa suggerireste ai vostri compagni sulla base di questi risultati?

Dalla precedente esperienza, gli studenti stessi si sorprendono dal numero di colonie contenuti nelle piastre – e dalla varietà dei colori e delle forme delle differenti colonie di batteri, Questa attività può anche considerarsi educativa per gli studenti che hanno una scarsa attitudine a lavarsi le mani, anche se non vedono variazioni (o anche se osservano un incremento dei batteri) tra le piastre di ‘prima’ e di ‘dopo’.

'Before' and 'after' agar plates for pupil 10
Figura 2 : Piastre di agar di ‘prima’ e ‘dopo’ per l’alunno 10 (vedi la tabella 1), che mostra una riduzione dei batteri dopo che l’alunno si è lavato le mani
Ana Margarida Madureira
 
'Before' and 'after' agar plates for pupil 8
Figura 3: La piastra di agar segnata con ‘prima’ e ‘dopo’ dell’alunno 8 (vedi la tabella 1), che mostra un piccolo incremento di batteri dopo che l’alunno si è lavato le mani
Ana Margarida Madureira
 
Tavola 1: Numeri di colonie prima e dopo il lavaggio delle mani per i 23 studenti che realizzano questa attività nella loro classe
 Alunno Prima Dopo Variazione percentuale
1 144 140 -3%
2 424 208 -51%
3 36 18 -50%
4 110 60 -45%
5 138 118 -14%
6 86 98 +14%
7 55 27 -51%
8 449 490 +9%
9 148 96 -35%
10 600 85 -86%
11 125 69 -45%
12 600 289 -52%
13 68 41 -40%
14 600 245 -59%
15 309 261 -16%
16 67 18 -73%
17 132 108 -18%
18 107 120 +12%
19 82 32 -61%
20 348 234 -33%
21 54 6 -89%
22 92 46 -50%
23 125 127 +2%

Attività 2: Disegni ‘Microbici’

Prima di ricreare dell’arte agar nella attività finale, gli studenti hanno bisogno di far crescere la loro scelta di batteri per poterli utilizzare come un ‘dipinto’ sulla loro piastra vergine di agar come se fosse la loro tela. Per inoculare una piastra di agar affinché vi crescano dei batteri, occorrono circa 15 minuti, dopo di che ciascuna piastra deve essere messa ad incubare.

Materiali

Per ciascun studente occorrono:

  • Una piastra preparata di agar
  • Un anello usa e getta da inoculazione
  • Una piastra di agar con la scritta ‘prima’, utilizzata nella prima attività (oppure, acquistare una coltura di Staphylococcus epidermidis)

Procedura

Date istruzioni ai vostri studenti come segue, mostrando le procedure se viene richiesto:

  1. Individuate la piastra agar con i S. epidermidis con la scritta ‘prima’. Gli S. epidermidis fanno parte della flora batterica naturale che si trova sulle mani ed è colorata in bianco, che formano colonie circolari con un diametro di 1-2 mm. In alternativa potete acquistare la coltura.
  2. Trasferire gli S.epidermidis all’estremità dell’anello di inoculazione (vedi figura 4).
  3. Prendere una piastra agar nuova e, utilizzando l’anello, cospargere i batteri in strisce su tutta la superficie dell’agar (vedi la figura 5 per vedere il modello della strisciata finale). Cominciate disegnando delle linee nel primo quadrante dell’agar, tenendo l’anello come se fosse una penna. Non fate sprofondare l’anello all’interno dell’agar- mantenendolo in superficie.
  4. Ruotate la piastra di 90° e create una striscia attraverso il secondo quadrante.
  5. Ruotate nuovamente di 90° la piastra e disegnate una figura a zig zag tra gli altri quadranti già strisciati.
  6. Riponete il coperchio sulla piastra e incubatela alla temperatura ambiente per 48-72 ore o sino a quando la piastra è sufficiente coperta dalle colonie di S. epidermidis (figura 6)

Se desiderate ripetere la procedura di cui sopra per altri tipi di batteri (con formazioni di colonie di differenti colori) che sono presenti nella piastra segnata con la scritta ‘dopo’, o utilizzando colture acquistate. Inoculate ciascun batterio su una nuova piastra di agar utilizzando un altro anello di inoculazione.

Transfer S. epidermis
Figura 4: Trasferimento del S. epidermidis dalla piastra di agar con un anello di inoculazione
Ana Margarida Madureira
 
Streaking pattern
Figura 5: Disegni di strisciate delle piastre inoculate con S. epidermidis
Ana Margarida Madureira
 
Isolated S. epidermis
Figura 6: S. epidermidis isolati per uso come ‘pennello’ di batteri
Ana Margarida Madureira

Attività 3: Un capolavoro vivente

Una volta che è trascorso il periodo di incubazione, i vostri studenti sono pronti a diventare creativi. Suggeriamo di riservare 30 minuti per studente per creare i loro lavori artistici con le colonie microbiche.

Materiali

Per ogni studente è richiesto:

  • Una piastra di agar già preparata
  • Un anello di inoculazione usa e getta (uno per ogni tipo di batterio utilizzato)
  • Una piastra con l’S. Epidermidis (con / o altre culture)

Procedura

Istruite i vostri come segue, mostrando la procedura quando richiesto:

  1. Trasferite l’S. Epidermidis dalla piasta agar sull’estremità dell’anello di inoculazione.
  2. Utilizzate l’anello come un pennello, disegnare sulla superficie sulla nuova piastra agar (figura 7). Potete disegnare varie forme, scrivete il vostro nome, o anche fate uno schizzo dell’intero scenario.
  3. Quando è richiesto, potete collocare più batteri sull’anello. Questo si può fare usualmente quando avete finito di eseguire un disegno. Se state utilizzando più di un tipo di batteri per creare colonie di differenti colori, utilizzate un nuovo anello di inoculazione per ogni coltura.
  4. Una volta che avete finito coprite con il coperchio la piastra e mettetela ad incubare a temperatura ambiente per 48-72 ore per permette che il lavoro artistico si sviluppi.

I vostri studenti si saranno divertiti ad osservare come i loro disegni invisibili sono venuti alla luce. E in questo processo, speriamo che essi possano scoprire un nuovo apprezzamento della diversità dei batteri che ci circondano.

Painting microbial art
Figura 7: Gli studenti creano arte batterica utilizzando isolati S. epidermidis
Ana Margarida Madureira
Examples of student agar art
Lavori artistici degli studenti, come appaiono dopo l’incubazione delle piastre agar (click per espandere la figura)
Ana Margarida Madureira

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Web References

Author(s)

Aida Duarte è una professoressa associata (con abilitazione) alla Faculdade Farmàcia dell’Università di Lisbona, Portogallo, dove è responsabile del coordinamento degli insegnanti e dei laboratori del controllo microbiologico. La Professoressa Duarte è anche un investigatore principale al Centro di Interdisciplinar Egas Moniz.

Ana Margarida Madureira è una professoressa assistente alla Faculdade Farmàcia da Universidade di Lisbona, dove insegna chimica farmaceutica. La professoressa Madureira ha presentato i suo lavori artistici sugli agar per le scuole nel progetto del 2018 Hands-on-Science che si è tenuto a Barcellona, Spagna.


Review

Questo articolo fornisce una grande opportunità per un insegnamento interdisciplinare per introdurre un approccio divertente sia alla biologia che all’arte. La attività può essere utilizzata per l’insegnamento delle scienze e dell’arte, o con la collaborazione tra insegnante di scienze e di arte.

Questa è ideale per discutere come i batteri intervengono nella vita di tutti i giorni e come si possono creare delle colture. L’articolo può anche promuovere interessanti discussioni e come materie scientifiche e non scientifiche possono lavorare in tandem. Io la utilizzo certamente nella mia classe.


Dr Christiana Nicolau, insegnante di scienze, alla Scuola Elementare Archsngelos, Cipro




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