چگونه می‌توانید نسل بعدی دانشمندان تولیدکننده زیستی را ایجاد کنید؟ نوجوانان را زودتر علاقه مند کنید. این دقیقاً همان چیزی است که یک برنامه برای دانش آموزان دبیرستانی در نیوهمپشایر در مورد آن است. آنچه به عنوان یک برنامه آزمایشی کوچک آغاز شد، اکنون به مدارس بیشتری در سراسر ایالت و ماساچوست گسترش یافته است.
BioTrek یک برنامه طراحی-اندیشه تحت رهبری دانش‌آموزان است که توسط BioFabUSA توسعه یافته است تا دانش‌آموزان را با فناوری‌های پیشرفته درگیر کند، آنها را با اصول کارآفرینی آشنا کند، و آنها را با مسیرهای آموزشی و شغلی آشنا کند که به بخش تولید زیستی پیشرفته منتهی می‌شود.
BioFabUSA خود یک مشارکت عمومی و خصوصی بین وزارت دفاع ایالات متحده (DoD) و موسسه غیرانتفاعی پیشرفته تولید احیا کننده (ARMI) است. این برای رهبری هزینه تولید در مقیاس بزرگ بافت های مهندسی و تحقیقات در زمینه پزشکی احیا کننده ایجاد شد.
ماموریت نهایی ARMI ترویج نوآوری است که می تواند در برابر تهدیدات امنیت سلامت محافظت کند و مراقبت های پزشکی روزمره را بهبود بخشد. هر دو در منچستر، نیوهمپشایر مستقر هستند و به عنوان یک مرکز پیشگام برای بیوتکنولوژی در نظر گرفته می شود.
آینده آنها کاملاً در دستان دانش آموزان است
پس از یک آزمایش آزمایشی موفق در یک مدرسه در اوایل سال 2021، BioTrek در سال تحصیلی جاری در 6 دبیرستان در سراسر ایالت راه اندازی شد.
دیوید راجرز، مدیر ارشد توسعه ARMI توضیح می‌دهد: «با تحسین زیادی از مجموعه برنامه‌های فعلی، بیشتر کلاس‌های زیست‌شناسی بر آزمایشگاه‌های تشریح سنتی متمرکز شده‌اند، در حالی که مشاغل ما در علوم زیستی و بیوتکنولوژی انواع مختلفی از تجربیات هستند.
ما از یک تقاضای نهفته برای یادگیری مبتنی بر پروژه (PBL) در علوم زیستی بهره بردیم. BioTrek با قرار دادن دانش‌آموزان در مورد آنچه که شرکت‌ها در اینجا استخدام می‌کنند، به شدت ضربه زد و این موضوع مورد توجه افراد زیادی قرار گرفت.»
این برنامه شامل جلسات چهار تا شش هفته ای است و مکمل برنامه درسی زیست شناسی مدرسه است.
دانش آموزان به تیم ها تقسیم می شوند و مراحل راه اندازی یک شرکت کارخانه زیستی را طی می کنند. هدف آنها ایجاد محصولی برای کمک به درمان یک بیماری مزمن جدی است. آنها پروژه‌های پزشکی مهندسی بافت را بررسی می‌کنند و در مورد تکنیک‌های مختلف ساخت زیستی، سلول‌های بنیادی، رسانه‌های رشد و مفاهیم تولید نسل بعدی اطلاعات می‌گیرند.
هنگامی که محصول خود را دریافت کردند، یک طرح تجاری نیز می سازند و در مورد سواد مالی در پس چگونگی عملکرد یک شرکت یاد می گیرند. این پروژه در پروژه‌ای به اوج خود می‌رسد که در آن تیم دانش‌آموز به گروهی از «سرمایه‌گذاران» – کهنه‌کاران صنعت بیوتکنولوژی و دانشمندان فرآیند – از آنها می‌خواهد روی ایده‌شان سرمایه‌گذاری کنند. من فکر می کنم آکواریوم کوسه!
با تیم رویایی آناتومی آشنا شوید
سه نفر از آکادمی علم و طراحی – ویولت (جو) فلچر، هریسون نف، و کیتی دلسینیور – از طریق کلاس آناتومی و فیزیولوژی خود در برنامه BioTrek شرکت کردند.
اگرچه سابقه خانوادگی فلچر مربوط به راه حلی است که تیم آنها ایجاد کرده است، اما او می گوید که آنها اینگونه به PermaValve، جایگزینی دائمی دریچه ریوی، نرسیدند. فلچر می‌گوید: «ما عمدتاً به میلیون‌ها نفر در سراسر جهان فکر می‌کردیم که هر ساله بر اثر اختلال عملکرد دریچه ریوی جان خود را از دست می‌دهند.
حدود 90 درصد از جمعیت در مقطعی از زندگی خود اختلال عملکرد دریچه ریوی را تجربه خواهند کرد و اگرچه همیشه تهدید کننده زندگی نیست، این نقایص می تواند کیفیت زندگی آنها را محدود کند. همه اینها، همراه با عدم درمان دائمی برای نقص دریچه ریوی، باعث شد این مشکل در مقابل ما برجسته شود.”
این تیم که خود را تیم رویای آناتومی نامیدند در طول تحقیقات خود نیاز به راه حلی دائمی و مقرون به صرفه و جایگزینی کم خطر برای پیوند دریچه از اهداکنندگان انسانی، دریچه های حیوانی و دریچه های مصنوعی را کشف کردند. همچنین هدف آنها کاهش نیاز به جراحی ها و روش های بعدی است.
راه حل فلچر، نف و دلسینیور برنده رقابت برای گروه خود شد.
در مورد آینده شغلی خود به روشی جدید فکر کنید
دلسینیو می‌گوید: «این برنامه قبلاً برای من و اعضای تیمم تفاوت زیادی ایجاد کرده است. «همه ما احساس می کنیم که واقعاً چیزی از آن به دست آورده ایم که در غیر این صورت به دست نمی آوردیم. برای من، فکر می‌کنم این برنامه نگاه من به مسیر شغلی آینده‌ام را تغییر خواهد داد، این به من کمک کرد تا بفهمم که در واقع دوست دارم با وظایف مربوط به تجارت و امور مالی و همچنین تولید و طراحی سر و کار داشته باشم، دو چیز که هرگز فکر نمی‌کردم. من علاقه مند خواهم بود.”
نف می‌گوید: «من به ایده BioTrek جذب شدم زیرا به من این فرصت را داد که به‌جای یادگیری در مورد آن از طریق سخنرانی، سیستم قلبی عروقی را به تنهایی کشف کنم. BioTrek همچنین من را با جنبه تجاری علوم بهداشتی آشنا کرد که بسیار پیچیده‌تر از آنچه قبلاً فکر می‌کردم است. بخش مورد علاقه من در BioTrek این بود که در کنار دو تن از نزدیکترین دوستانم کار کنم و با همتایانم رقابت کنم تا راه حل هایی در دنیای واقعی ارائه کنم که به طور بالقوه می تواند جان میلیون ها نفر را نجات دهد.
BioTrek آنها را در حالی که مشتاقانه منتظر ورود به کالج هستند، جذب می کند. نف در حال بررسی زیست‌شناسی است، دلسینیور به فناوری تشخیصی علاقه‌مند است و فلچر می‌خواهد در اخلاق زیستی و حقوق پزشکی شغلی را دنبال کند.
تاثیر بالقوه بر صنعت بیوتکنولوژی
تا به امروز، بیش از 300 دانش آموز نیوهمپشایر در برنامه BioTrek شرکت کرده اند. به زودی به دبیرستان های ماساچوست گسترش خواهد یافت.
راجرز امیدوار است که قرار گرفتن در معرض اولیه همه جانبه با این صنعت، بذر دانش آموزانی را که ممکن است قبلاً در کارخانه زیستی شغلی را در نظر نگرفته اند، بکارد. او می‌افزاید که آیا PermaValve یا سایر نوآوری‌ها به بازار می‌آیند، بستگی به مشاغل آکادمیک و پس از دانشگاه دارد.
راجرز می‌گوید: «اگر هر یک از آنها حرفه‌ای در زمینه بیوفبریک یا تولید پیشرفته یا فناوری در سطح بالا داشته باشند، هر یک از آنها برای ما فوق‌العاده خواهد بود».
هر صنعتی بر سر استعدادها با هم رقابت می کند و اگر حضور نداشته باشید، رقابت سخت است. اگر مردم در مورد صنعت شما اطلاعاتی نداشته باشند، حتی نمی دانند که این یک گزینه در دسترس آنهاست. با ارائه گزینه‌ها، ما مجموعه کاملی از دانشجویان را ایجاد می‌کنیم که این مشاغل را دنبال می‌کنند و چالش‌های نیروی کار ما را حل می‌کنند.»
باربارا هاپکینز که خود را “دانشمند قلب” معرفی می کند، یکی از ارزیابان در فرآیند ارسال بود.
او مدیر پروژه مرکز لیتزل دانشگاه نیوهمپشایر است و می‌گوید تماشای تجربیات دانش‌آموزان در زمان واقعی می‌تواند به رشد مهارت‌های تفکر انتقادی و اعتماد به نفس آنها کمک کند.
او می‌گوید: «دانش‌آموزان باید با ایده‌های بزرگ، حل مسئله، کار در تیم‌های مشترک، استفاده از داده‌ها و ابزارهای دیگر برای اعتبار بخشیدن به آنچه فکر می‌کنند و یاد می‌گیرند، درگیر شوند. آنها دنیا را به مکانی بهتر تبدیل خواهند کرد.»