Hjerneblod 3 by Hjerneblod

Hjerneblod l

3/2014

udforskverde

n mens du stud erer s. 8

From Gold to Iron s. 21 Fugle i kvante mekanik

s. 35

Chili Klaus giver anledning til chilistisk danskanalyse s. 46

Hvor stÆRK er en Chili? s. 54 Opskrifter me d chili s. 60 VejrtrÆkningsmÅling er pÅ RØ

ntgentbilleder s. 70

Sladrende skelette r s. 80 Hvordan jeg fandt hobbien, der kunne give smØr pÅ brØdet s. 86 Spring ud i den virkelige verden som farm aceut - det er fedt! s. 92 Livet pA den anden side s. 96 HjÆÆLP! Statistiktimen NÆRmer sig! s. 100

madAnmeldelse - Mauritz s. 102 Om at se det udsynlige s. 105 SpØrg en Masse s. 114 Kraniebrud s. 123

Omslag: Skeletastronaut på månen. Baggrundsbillede NASA

Indhold

forord v

i er stolte af, at du nu endnu engang står med et nyt spændende nummer af Hjerneblod i hånden spækket til randen med fascinerende, interessante og lærerige naturvidenskabelige artikler skrevet af studerende fra Institut ved Fysik, Kemi og Farmaci ved Syddansk Universitet. Hjerneblod er siden 2. udgivelse kommet på Facebook, og vi håber på mange nye likes. I dette nummer af Hjerneblod har vi to temaer. Det første handler om Chili, og her kan du læse om, hvordan dette stærke krydderi og Chili Klaus har fået både en gymnasiestuderende i et AT-projekt og en gruppe førsteårsstuderende på instituttet fuldt beskæftiget, og hvordan de har bevæget sig længere ned i dette hotte univers. Det andet tema er Veje efter universitet, hvor tre tidligere af instituttets studerende fortæller, hvad de laver i dag ude i den virkelige verden efter flere år med tunge bøger. Som altid er der en beretning fra det store udland, hvor vi denne gang er taget til Brisbane og har et semester med en farmaceutstuderende. Og tilbage her i Danmark fra Australien kan du læse beretningen om, hvordan det er at være australsk post. doc., der møder Danmark i det værste snevejr midt i en frysende kold december, og hvordan man trodser det noget koldere klima her nordpå og ender med at bosætte sig på den nordlige halvkugle. De studerendes forskning rækker vidt, og deres fascination bevæger sig ud i mange afkroge af det naturvidenskabelige univers, lige fra hvordan fugle navigerer via kvantemekaniske effekter, hvordan man kan bruge gamle skeletter til at undersøge, hvad man spiste i Middelalderen til undersøgelse af, hvad mørkt stof er. Endnu engang vil vi minde om vores brevkasse, hvor alle er velkomne til at skrive og stille spørgsmål inden for fysik, kemi, og farmaci. I dette nummer har underen givet os et fysik spørgsmål, der handler om filmen Interstella og et farmaci spørgsmål omhandlende jernpiller. Inden længe står mange nyudklækkede studenter og skal beslutte sig for, hvor deres vej i livet skal gå henad, og i den forbindelse håber vi på at se mange naturvidenskabelige interesserede til Åbent Hus her på Syddansk Universitet i februar. Med denne tredje udgivelse af Hjerneblod har vi i redaktionen valgt at sige, at det nu må være tid til at nye kræfter kommer til og giver et nyt indspark hjerneblod til kommende udgivelser. Vi siger tak til alle, der har skrevet i de tre første numre og deres store engagement; det gør arbejder som en ”hjernebløder” sjovt! Tusinde tak! Rigtig god læselyst, Redaktionen

Hjerneblod l

3/2014

Udforsk verden, mens du studerer! Af Louise Ladebo Rasmussen

Hjerneblod l

3/2014

N ELLERS STILLE OG ROLIG FREDAG BLEV HURTIGT GJORT TIL EN FESTLIG DAG, DA JEG MODTOG DET LÆNGE VENTEDE BREV OM OPTAGELSE PÅ QUEENSLAND UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (QUT) I BRISBANE, AUSTRALIEN.

Det havde længe været min plan og drøm at rejse tilbage til Australien efter gymnasiet, eftersom jeg boede der som lille med mine forældre, og dermed havde et helt særligt tilhørsforhold til landet. Desuden var der stadig mange steder, jeg endnu ikke havde set. Australien er trods alt 179 gange større end Danmark, så det tager sin tid at opleve alle de smukke nicher. Trods min lyst til at besøge Australien, ville jeg begynde direkte på farmaceutuddannelsen efter min studentereksamen, for at se om det var noget for mig – og altså ikke tage et sabatår med rejse til Australien. Til gengæld hørte jeg til en studiestartsmesse om mulighederne for at studere i udlandet. Jeg så en del fordele i at begynde på studiet med det samme og kombinere det med samtidig at rejse ud i verden. Mine planer for fremtiden blev herved hurtigt lagt. Det var meningen, at jeg ville rejse til Australien alene. Min gode studieveninde, Jessie, var dog også interesseret i et udlandsophold. Hun spurgte

derfor, om vi ikke skulle tage af sted sammen, hvilket jeg sagde ’ja’ til. Noget jeg bestemt ikke har fortrudt den dag i dag. Det var dejligt at have én at spare med undervejs, samt have én, som man kan mindes de gode stunder med, nu da vi er kommet hjem igen.

Juli 2013 – Eventyret begynder

Kufferterne blev pakket, og vi drog mod lufthavnen, hvor Jessie og jeg fik sagt på gensyn til vores familier og guffet en sidste ristet hotdog inden den lange flyrejse til Australien. Efter et dejligt gensyn med barndomsvenner og Brisbane by, begyndte Jessie og jeg at lede efter et nyt hjem for de næste 4 måneder. Vi fandt hurtigt en lækker lejlighed lige midt i South Bank, som er en utrolig smuk og kulturel bydel i Brisbane. Lejligheden lå et stenkast fra vores universitet. Vi skulle blot gå over Goodwill Bridge, hvorfra man har flot udkig over byens skyskrabere.

Brisbane, Australien

Hjerneblod l

3/2014

Brisbane skyline Semesteret startede og alle vores medstuderende tog rigtig godt imod os. Generelt er den australske befolkning meget gæstfri og imødekommende. Den australske mentalitet er noget, som vi danskere efter min mening kunne lære lidt af. Jessie og jeg fik hurtigt etableret en hverdag, hvor vi startede dagen med forelæsninger efterfulgt af nogle timer ved South Bank Lagoon, som er en kunstig strand midt inde i byen. Her samles mange af os internationale for at spille beachvolley samt for at få en god tan kørende. Om aftenen var der ofte forskellige arrangementer i form af BBQ’s, bowling, biografture og cocktail-tasting på forskellige barer og restauranter. Jeg dyrkede desuden touch, som er en mild form for rugby. Det var en rigtig god måde at lære flere australiere at kende og samtidig forbedre min kondition på. I weekenderne tog vi tit på ture med andre internationale studerende.

Det kunne f.eks. være forskellige dagsture til strande, regnskove eller bjerge. Nogle weekender tog vi også længere syd eller nord på. En af de bedste ture var til Byron Bay, som er kendt for de bedste surfing bølger, hippiestemning og vilde fester. Om lørdagen stod vi tidligt op for at se solopgangen ved fyrtårnet. Det var den smukkeste solopgang, jeg nogensinde har set. Fyldt med kraftige røde, gullige og blålige farver samtidig med, at to hvaler svømmede lige foran os. Dagens naturoplevelser sluttede slet ikke her. Vi lejede nogle surfboards efter en lækker morgenmad og tog til stranden, hvor vi surfede dagen lang. Lige inden vi skulle hjem, dukkede en flok delfiner op, som legede og sprang i bølgerne. Det var virkelig en fed oplevelse! Resten af weekenden gik med små hikes, god mad og fest. Ø

Queensland University of Technoloqy (QUT). Studiet

Den største forskel ved studiet i Australien sammenlignet med SDU var undervisningsformen. Herhjemme kører man i semestre, hvor man har en masse forelæsninger, klasseundervisningstimer og laboratorieøvelser. Der er få obligatoriske opgaver, og den endelige eksamen tæller 100 % af ens karakter. I modsætning hertil har man løbende tests på QUT, som gælder en vis procentdel af ens endelig karakter. Det betyder, at man skal følge godt med hele året. Det positive ved det system er, at pensum var det mindre for hver test, man skulle have. Det vil med andre ord sige, at der er mindre, man skal huske til den sidste afgørende eksamen, som ofte talte 40%. Personligt synes jeg, at det var dejligt at vide, hvor godt man skulle klare den sidste eksamen for at bestå.

Hjerneblod l

3/2014

Herhjemme er det den ene eksamen, som er altafgørende, så der er ikke plads til at have en dårlig dag. Sværhedsgraden i de forskellige fag var på samme niveau som SDU. Selvfølgelig foregik alt på engelsk, men det har kun gavnet mine engelske sprogkompetencer. Både inden for det daglige talesprog, men også inden for mit faglige område. Jeg havde fire fag på et semester. Mit yndlingsfag var farmakologi, hvilket betyder læren om lægemidler. Vi lærte i den forbindelse om bestemte lægemiddelgrupper og deres virkningsmekanismer i vores krop. Jeg synes, at det er yderst fascinerende, hvordan et lille molekyle, som findes i et lægemiddel, kan binde til en receptor og begynde en kaskade af reaktioner, som påvirker kroppens system. Det er selvfølgelig de færreste lægemidler, som er helt uden bivirkninger. Vi lærte derfor også om, hvordan og hvorfor bivirkninger opstår.

De to rejsekammerater, Louise (tv.) og Jessie ved White Heaven Beach Faget farmakokinetik omhandlede lægemidlers optagelse, metabolisme, fordeling og udskillelse i kroppen. Jeg lærte desuden om forskellige beregningsmetoder, hvortil man kan udregne en patients ideelle medicindosering. Den afhænger nemlig af patientens vægt, køn og alder, og er derfor individuel. Fysiologi var et andet meget spændende fag, som omhandlede organernes funktion. Hver uge havde vi små tests i forbindelse med nogle laboratorieøvelser. Det kunne f.eks. være at identificere nogle bestemte celletyper i mikroskopet eller udføre en aktiv øvelse ved at måle ens lungekapacitet. Laboratorieøvelserne passede altid med den teori, som var blevet gennemgået til forelæsningen. Dette gjorde det meget lettere at forholde sig til teorien, når man så eller arbejdede med det i praksis.

I faget klinisk farmaci, tilegnede jeg mig nogle grundlæggende egenskaber til patientrådgivning. Som farmaceut skal man være meget varsom omkring patientens reaktioner overfor forskellige lægemidler, da patienten kan være allergisk. Der kan også opstå drug-interaktioner mellem flere forskellige lægemidler, hvilket kan give nogle slemme bivirkninger. Hvis patienten er en kvinde, skal man også være opmærksom på, om hun er gravid, da fostret kan tage skade af det ordinerede lægmiddel. I forbindelse med faget klinisk farmaci skulle vi på et praktikforløb. Jeg var så heldig både at komme i praktik på et sygehusapotek samt et almindeligt apotek i Brisbane centrum. I Danmark er det ikke muligt at komme i praktik, før man er på kandidaten i farmaci, så her fik jeg nogle ekstra kompetencer og erfaringer før alle mine medstuderende i Danmark. Det var fedt at opleve, hvor forskellige de to arbejdspladser var. Ø

På sygehusapoteket var der mange forskellige typer af medikamenter, der blev udleveret. På apoteket i Brisbane centrum var der en konstant strøm af patienter med mere almindelige sygdomssymptomer, som de skulle have medicin imod. Jeg fik lov til at kommunikere med patienterne om deres problemer og forklare doseringen af medicinen og eventuelle bivirkninger. Det var en kanon oplevelse, hvor jeg fandt ud af, at apoteksverdenen nok ikke lige er mig. I længden bliver det alt for trivielt. Jeg vil helst have nogle udfordringer, og at der sker lidt forskelligt. Mine nuværende fremtidstanker om job er inden for medicinalindustrien enten som projektleder for udviklingen af et lægemiddel eller som konsulent, hvor jeg skal præsentere læger, farmaceuter og

Hjerneblod l

3/2014

andre medicinalvirksomheder for nye lægemidler, som kommer på markedet.

Oktober – YOLO (you only live once)

Springbreak er normalt en ferie, man burde bruge på at læse til eksamen i. Men når man er i Australien, så skal man altså også huske at opleve så meget som muligt, mens man er der. Jessie og jeg fløj derfor til Cairns, hvor vi tog vores dykkercertifikat og blev ’Open Water Divers’. Vi havde to dage med teori i en pool og 3 dage på en stor båd, hvor vi dykkede 14 gange i forskellige områder af Great Barrier Reef. Ø

Dykning i the Great Barrier Reef.

Louise Ladebo Rasmussen (22 år), farmaceutstuderende på SDU. Louise tog 5. semester af sin bacheloruddannelse i farmaci på Queensland University of Technology. Undervandsnaturen er ubeskrivelig smuk her. Biodiversiteten, farverne af koralrevet og dyrelivet var helt utroligt. Jeg kan slet ikke sætte ord på, hvor fantastisk det var. Jeg dykkede både med skildpadder, hajer, kæmpe muslinger, klovnefisk, fladfisk og meget meget mere. Efter Cairns tog vi til Airlie Beach, hvor vi tog på en sejltur i 3 dage. Undervejs stoppede vi på forskellige øer, heriblandt Whiteheaven Beach, som har en af verdens fineste, hvide sandstrande. Kontrasterne mellem det helt hvide sand og det turkis blå vand var ualmindelig smukke – hvis bare man kunne vågne op til sådan en udsigt hver dag…

November 2013 – Eksamensræset slutter

De første to uger af november stod på intensiv eksamenslæsning. Jeg havde fem eksamener på to uger. Aldrig før havde jeg haft så kort forberedelsestid til så mange eksamener. Det var stressende, men lærerigt, og jeg fandt ud, hvad der var vigtigt at prioritere i sådanne situationer.

Eksamener vil nok altid være lidt nervepirrende. Jeg har dog altid været god til skriftlige eksamener, hvilket fire ud af de fem eksamener var. Samtidig var mine tests i løbet af semesteret gået godt, så jeg vidste, at jeg kun skulle have halvdelen rigtig for at få en middel karakter i alle fag. Det lettede presset. De skriftlige eksamener foregik meget lig dem i Danmark. QUT er dog ikke med på den digitale mode endnu, så eksamen foregik på gennemslagspapir. Det var et par år siden, jeg sidst havde prøvet det. Jeg var til gengæld ret nervøs til den mundtlige eksamen i klinisk farmaci. Eksamen gik ud på, at man fik en fiktiv case, om en syg patient, hvor man skulle vælge et lægemiddel til patienten og rådgive omkring dosering og bivirkninger. Det var en meget realistisk situation, hvor man ikke havde meget tid til at tænke og formulere sig i. Heldigvis gik eksamen rigtig godt.

Herefter var eksamensræset officielt slut, og det

Hjerneblod l

3/2014

Surfweekend i Byron Bay. Fra venstre Jessie, Thomas (Østrig), James (USA), Louise og Michael (Østrig) blev fejret med en kæmpe fest for alle os farmaceuter. Vi mødte op i vores fineste cocktailkjoler på en roof-topbar midt i byen. Baren havde små spaer rundt omkring, så det kunne kun blive en vild og våd aften, især med fri bar natten lang. Og det blev den så sandelig også! Australiere forstår virkelig at stable en ordentlig fest på benene! Næste dag blev tømmermændene plejet, og ferien skudt i gang med et smut til Stradbroke Island med en flok venner. Her fodrede vi vilde delfiner med blæksprutter fra den lokale fiskemand, vandrede i timevis langs strandene og hyggede med øl og spil om aftenen. Det var virkelig en unik oplevelse. Sjældent kommer man så tæt på vilde delfiner, som vi gjorde. Næste stop var New Zealand. Her rejste jeg landet tyndt i en bus fyldt med unge, festlige mennesker samt min gode studiekammerat Thomas, som hurtigt blev min nye familie den kommende måned. New Zealand er landet for adrenalinjunkies, naturelskere og/eller festaber. Man kan man nemlig prøve alt fra bungyjump og faldskærmsudspring til riverrafting og sandboarding. Efter en fantastisk måned i New Zealand, vendte jeg tilbage til Australien, denne gang vestkysten.

Her blev det tid til at udforske den australske vestkyst både med verdensklasse dykning i Exmonth, hvor håbet selvfølgelig var at se en hvalhaj, og roadtrip til Perth blev det også til. Nytår blev fejret i Melbourne, og det var en kæmpefest! Der var godt gang i hostellet hele dagen. Om aftenen var der fest på taget, hvor vi kunne se det smukke fyrværkerishow over Melbournes skyskaber. Det var en fantastisk oplevelse at få i Australiens næststørste by.

Januar 2014 – Tak og på gensyn

Så blev det januar, og jeg kunne nu se tilbage på et halvt år fyldt med unikke oplevelser, nye bekendtskaber, inspiration, erfaringer både fagligt og personligt samt masser af grin og solskin. Det var hårdt at sige tak og på gensyn til det sted, jeg vil kalde for mit andet hjem – Australien. Samtidig glædede jeg mig til at se min dejlige familie og venner igen og begynde et nyt semester hjemme i Odense med nye perspektiver og masser af energi. Det har været en unik oplevelse at kombinere mit farmaceutstudie med at udforske verden – og det kan kun anbefales! o

Weekendtur til Nossa med en flok internationale venner. Dykning med manta rays ved Coral Bay (Vest Australien)

Hjerneblod l

3/2014

Lake Pukaki - New Zealand, SydĂ¸en Snorkling ved Whitsunday Islands, Jessie og Louise (tv.)

Baggrundsfoto: NASA

n e n r e j H

Har du blod p a t anden

.... og brænder du for at formidle naturvidenskab og er nysgerrig på, hvad dine medstuderende på SDU går og laver?

Skriv til

Hjerneblod

på facebook, hvis du kunne tænke dig at være med i redaktionen, så indkalder vi til møde i begyndelsen af februar 2015.

Hjerneblod l

3/2014

Denmark 1989 - First Impressions Flashback, December, 24 years ago, Kastrup airport, 6am, the plane (yes, really!) to Odense is, less surprisingly, delayed due to fog, snow and high winds. 26 hrs and 35 degrees earlier it was a sunny day in Melbourne, and 4 weeks until Christmas. WHAT was I thinking? Several hours later, finally, take-off for the 30 min flight. One hour, and some circling, later, the pilot announces that we can’t land in Odense due to bad weather, so we will land in Billund. WHERE! The German guy next to me doesn’t have a clue. Is it even in lilliputian Denmark? Once at the airport I ask how to get to Odense. WHERE? Never heard of it the lady at the information desk responds. 40 hours without sleep and I am really starting to loose my sense of humor and adventure. I write it down for her – it helps. Oh OENSAY! She points me to a bus with Turistfart disturbingly written on its side. The situation does not get any less surrealistic - only darker - its midafternoon - soon I pass by Middlefart (= halfway between [Hors’-ends] and [Ass-ends]!). Next day, jetlagged, haze. How will I get from my flat in Skt. Jørgensgade to Odense University when it is snowing? I wait for a bus and several drive past me without stopping (apparently because they were full). Do Danish buses not pick up freezing and distraught Australian girls? I arrive at the lab nearly 2 hours later with only minor frost bite and my sense of humor barely intact. I can’t remember the names of anyone I am introduced to, see lots of outrageous behavior (smoking in the office – and the lab, beer in vending machines). Soon it is dark again.

r of my apartment block-27 doo nt fro the side out e ens Od of w vie My first hours after landing in Kastrup! 22

Hjerneblod l

3/2014

A few hours later after I had found the university. - I needed to buy my first winter coat!. The iron cladding on the buil ding seems now to have been a sign of the chemistry that was yet to come. Institute Christmas party. Starts at lunch time! In the department! Didn’t have a clue what was happening: Had to change seats abruptly several times without any reason that I understood. Play silly games. Sing incomprehensible words to unknown tunes. Drink snaps and beer with the professors! The partygoers were markedly less reserved compared to their alias’ during the previous two weeks. I had never been to such a long party in my life - the stragglers including me were still “at work” after midnight dancing. I can still hear Gnags (Mr Swing King) in my head. New Year’s Eve, like for Christmas my colleagues in the lab kindly made sure I had a place to be, not that I thought anyone should be anywhere except wrapped up in a doona at those temperatures. I was told that the dress code for New Year’s is formal. Apart from the fact that my suitcase had not allowed for this – HOW can this even be possible? It’s snowing and there was black ice on the footpaths. Weather for ski suits and spiked cramp-ons. I slid the streets to the party to meet Cinderalla’s magically transforming in the entrance hall; gummistøvler to stilettos, ski suits to strappy frocks. Why didn’t anyone tell me? At midnight, fireworks are set off by the enthusiastic revelers using their cigars to light them! I was terrified. Fireworks are banned for private use in Australia (admittedly there is a higher fire risk). Next 24 years have flown by: Post doc – first baby (now a student at SDU!) – Post.doc. – assistant professor – second baby – associated professor – full professor Ø

85 (green two color B.Sc.Ed., B.Sc.(Hons) 19 emic gown) cape over black acad

Ph.D. 1990. (red cape and bord ers over black aca demic gown and best - a floppy velv et hat with tass l e ). Ph.D. graduates get to join the academic procession through the “old law” at The Universit y of Melbourne. It is a very colorful pa rade since the staff at Melbourne Un iversity come fr om al over the world. The Vice Chanc ellor and Professors in the procession wear the academic gowns from thei r own Alma maters.

“Welcome Strang ers” - the lagest gold nugget ever fo und! It was disc overed in 1869 in Aust ralia - only 6 km from my grandmothe r’s house.. The picture is a wood engraving published in The Illustrated Austra lian News, 1869. The scale bar across the bott om represents 30 cm . 24

Hjerneblod l

3/2014

Why Chemistry? Growing up in Australia meant my introduction to inorganic chemistry was early. The geology, landscape and mining are a dominant part of the culture and industry. My teenage years were spent less than one km from two “poppet heads” in Bendigo, a provincial Australian city which grew out of the gold rush in the 1850’s. Gold is still mined in hundreds of kms of tunnels under Bendigo. We kids kept a constant sharp eye out for specs of gold and I knew at a very young age that crystal facets distinguish pyrite (fool’s gold) from real gold. The central importance of chemistry in our lifestyle, and economy seemed obvious to me, but I have to admit, I never did chemistry experiments at home in the kitchen other than when making Pavlova. A decade later, to my astonishment, this girl from the “bush”, managed to complete a Ph.D. in inorganic chemistry at The University of Melbourne. My research involved the synthesis of new palladium compounds and study of their catalytic properties. A Ph.D. degree gave me an opportunity to live abroad while I worked as a post doc. My plan was to do this for a couple of years before returning to Oz and spending the rest of my life in the sun, with a well-paid job in industry. I was trying to choose between the career-wise choices of post doc offers at The University of Chicago and Osaka University when my supervisor got a letter from the late Prof. Hans Toftlund enquiring as to whether he had any graduates from his group interested in coming to Denmark. Scandinavia and Europe appealed to me, and the rest is history. Ø

My son outside the “Central Deborah Gold Mine” and one of the two “poppet heads” in downtown Bendigo, 1 km from my teenage home. Here you can be transported ½ km underground and see actual gold in the quartz veins running under the city.

Uluru is one of Australia’s examples of amazing geology. It is a sand-

stone formation which is 348 m high. It is rich in iron oxide giving the beautiful colour. Uluru is sacred to the aboriginals in the area.

Oz and Aussies

Australians, or Aussies, use heaps (a lot) of slang and nick names and whenever possible they shorten words and use abbreviations. Australia is pronounced O-ss-tray-lee-a - Oz-tralia, thus ‘Oz’. Further the Aussies play with the Australian language. A very common saying you will meet Down Under is: Do you want bangers with dead horse and mash? And yes, it is safe to order this! (Do you want sausages with tomato sauce and mashed potatoes)

Hjerneblod l

3/2014

Australian tradi tional art by a boriginals.

Iron is

a transition metal, has number 26 in the periodic table and the chemical symbol is Fe (from latin: ferrum). Its position in the periodic table (group 8) means it can be found a wide range of oxidation states. Most are reactive and +2 and +3 are by far the most common. Iron can undergo a well-known oxidation, namely rusting. Rust is made up of iron oxides, usually iron(III) oxides Fe2O3*nH2O and iron(III) oxide-hydroxide FeO(OH), Fe(OH)3. Theses oxides are formed when iron reacts with oxygen in the air in the presence of water or air moisture. Iron oxide can come in red, yellow and black. These make up the palette used by the Australian aboriginals in their traditional art. Of course iron oxide is architectually iconic for SDU! 27

s e fol owing notes l a t s y r C t u o b urther with my story in th A s e t o N e m So ip and go f also sk -> you can

The word

crystal

is derived from the Ancient Greek word krustallos meaning “ice” and “rock crystal”.

A single crystal is a solid material build-up of atoms, molecules or ions in a highly ordered structure giving a near-perfect periodic arrangement. The atoms, molecules or ions of the crystal are stacked repeatedly in unit cells giving a three dimensional crystal lattice. Crystals are formed via mechanisms of crystal growth called crystallization. A given compound will crystallize in its own unique shape and crystals can be recognized by their morphology and colour. During the crystallization process some defects can be introduced to the repeatedly pattern causing crystallographic defects for example like twinning. A twin has two sets of the same crystal lattices in the crystal; however these are rotated relative to each other, therefore it is no longer a single crystal but two identical ones grown into each other.

Twined pyrite. is a mineral co mposed of FeS2 metallic luster . The mineral’s and hue give it a superficia tual gold. The l similarity to ac name fool’s go ld derived from days, when ap the old mining parently inexp erienced gold minor pieces of miners mistook the mineral fo r gold.

Single crystal - the atom makes a near perfect periodic pattern

Polycrystal - consist of many small crystals.

Due to the ordered pattern of atoms within a single crystal, crystals can diffract, spread, X-ray radiation.

Diffraction

is a physical phenomenon which occurs when a wave encounters an obstacle or a slit. This is however only happening when the wavelength of the radiation is roughly comparable to the dimensions of the diffracting object. The wavelength of X-ray radiation is approximately 0.01 - 10 nm, and typically atoms are 0.1-0.3 nm apart in materials,. This make X-rays perfect for determination of crystal structures. The property of diffraction is used in X-ray crystallography; as the beam penetrates the material, the beam will spread to form a diffraction pattern. Based on this diffraction pattern, it is manageable to determine the crystal structure of the crystal. Crystallography is the chemist’s way to photography - we take pictures on an atomic level.

Hjerneblod l

3/2014

Crystals omer

(S)-enanti

Example of diffraction patterns, which contain structual information about the crystals.

If a single crystal can undergo a change, however remain crystalline and not break through the change, a so-called single crystal to single crystal transformation has taken place. This is really rare, because crystals are so perfectly packed, just small chemical changes will cause dramatic changes in the crystal lattice, and the crystal will crack, break, fall apart etc. A stereo- and regioselective reaction is a reaction where only one out of many possible products is formed. For example in this oxidation reaction, oxidation can take place at the benzene-ring or the alkene bond, however only the alkene bond, is oxidized. Further only one of the enantiiomers of the reactent epoxide is formed. This is a stereoselective reaction.

A redox reaction occurs when a transfer of electron(s) between atoms takes place. One atom in the reaction will be oxidized and another atom will be reduced. In an oxidation the reductant loses electron(s), and the oxidation number increases. The oxidation number indicates the number of electrons an atom has in its “outer shell”, these electrons are the important ones, since these are the ones that are used in chemical reactions. Chemists call these “outer shell”-electrons, valence electrons. On the other hand in a reduction the reductant gains electrons and the oxidation number decreases..

Example Oxidation: Reduction:

What is the point of the new materials we make? My group focuses on the synthesizing new materials based on the transition metal ions, and in particular the metal ions that are employed by biology as the crucial co-factors in enzymes. Without metalloenzymes no life would exist. They catalyze the hardest reactions of all, e.g. the conversion of N2 in the air to ammonia to use in the biosynthesis of basic biological building blocks, amino acids and nucleic bases, and the splitting of water in photosynthesis in order to create biological energy (electrons and protons). There is an obvious link in understanding metalloenzymes and designing new catalysts that can perform the feats than Nature can. There will be many applications. For example, in “Artificial Photosynthesis” where the ultimate aim is to use sunlight which can activate transition metal catalysts to split water and make hydrogen for fuel. Achieving this would mean that carbon can be cut out of the energy cycle with the consequent reduction in the CO2 influx into our atmosphere. We have synthesized “functional” models (i.e. materials that perform some of the same chemistry as metalloezymes even though they look nothing like them) for Hemoglobin, Aromatic hydroxylases, Amine oxidases, and even the Oxygen Evolving Center in photosynthesis. Using iron-based molecules we can “activate” O2. This is a crucial step for catalyzing oxidation reactions in which O2 from air is used as the terminal oxidant. Such catalysts will be enormously important in the future for making the production of pharmaceuticals significantly greener. Today oxidation processes, in particular, produce enormous amount of waste. This will be alleviated if O2 can be used in stereoand regio-selective oxidations of important drug precursors.

, which transports l other vertebrates al d (in an , od o bl r ou e provides energy enzyme in oxygen in the tissu of e as as e l re Hemoglobin uisngthe ns e tio Th nc fu s. e en s to our muscl cel s, because oxyg oxygen from our l olic processes in the ab energy we need et m the l t al ge r s l we ce po to uently our eq ns co P, the form of ATP) AT of n or in the productio an electron accept to live. iron-atom which is d) is made of an un bo e is en yg ox re on next page). Du haemoglobin (whe n in the structure ee (gr rin ds hy The active site of bin rp po en yg a ox ic ring, known as metalloenzyme. As ygen. held in a heterocycl e, it is known as a m zy en the in n state can bind ox al et m a 3+. Only the 2+ oxidatio of ce en 2+ es n the pr to Fe ur subunits, one iro es the iron from Fe chains folded into fo ide pt pe en to the iron it oxidiz ur yg fo ox of ds lobin is made up oglobin selectively bin The enzyme hemog red blood cel s. Hem the in d te ple, the diatomic ca o l is lobin en though, for exam ev , air per subunit. Hemog ric he osp m to the binding is the gases in our at structure. The key d an e siz compared to other in th bo aired electrons are are very alike paramagnetic (unp th bo e nitrogen and oxygen ar se the n, oxygen and iro ectrons). electronic states of tic (no unpaired el ne ag am di is n ge ro present) whereas nit

Hjerneblod l

3/2014

Our research spans synthetic organic, organometallic and inorganic chemistry and biological inorganic chemistry. Some of the compounds in which reduced O2 is bound are very unstable and we use any spectroscopic technique we can think of to “see” them. On a couple of occasions we have even caught high-valent ironoxo compounds (iron in oxidation state +4 and +5) and molecular Fe-oxidant adducts. Along the way there have been many serendipitous discoveries. As university-based researchers we are privileged, and if we can find the resources, we can turistfart Haemoglobin also along unexpected roads: Apart from our aims at making metalloenzyme mimics, our new materials have been applied to vastly different fields, from the reversible sorption of O2, tags for identifying post-translationally phosphorylated sites in peptides, compounds which can function as molecular switches, to Positron Emission Tomography imaging (PET imaging and the principle behind are further discussed by Niels Langkjær in the section Veje Efter Universitet).

Crystals that Breathe Who doesn’t like crystals? Especially colored crystals! Some people even think they have healing powers. Crystalline materials are well-defined since atoms and molecules are placed in regular repeating patterns and Xray radiation can be diffracted is regular patterns. Using this we can “see” how the atoms are bonded together at atomic level. Thus we put some effort into crystallizing our compounds when they are stable and pure enough. Recently we observed a spectacular Single Crystal-to-Single Crystal (SC-to-SC) transformation. Such processes are rarely observed because crystals usually decompose when the molecules they contain change chemical structure. During this remarkable process the solid reacts with the O2 in the air. The crystals are almost “breathing”: O2 is flowing in and out of the crystal depending on the pressure and/or temperature of the surroundings. In fact the crystals chemisorb O2 with an affinity on par with hemoglobin. We were most pleased with this result, especially since we could publish it in 2014 – the UNESCO International Year of Crystallography. Ø

A single crystal amazingly capable of being in two stable states. Left, when O is bound (4% by we ight, ca. 20 times the con2 centration of O in pure hemoglobin ). Right, when the O has 2 2 been expelled from the crystal. Yo u can see a movie of the SC-to-SC transformation at https://www.youtube.com/watch?v=gJ bG9FvgX0U.

What next? That’s what we can never be sure of when making new materials based on the transition metal ions. There is still much chemistry to be discovered, and it is not always predictable. But it is important to keep an open mind when we make materials that we were not expecting to be the result of otherwise well designed syntheses. We have ambitious goals. For example, since we have demonstrated proof of principle in creating new materials that can reversibly bind O2 from air, perhaps we will stumble over organometallic materials that reversibly bind other important gases, e.g. CO2 or H2. Or, maybe an iron-based catalyst that can be applied to the purification of waste water or something completely different – you never know what’s next… o

Hjerneblod l

3/2014

The group, May 2014 in the back yard of my Swedish summer house before we attended a con ference in Lund.

In front of The Chemistry Departm ent 25 years after I arrived in snow - also 3 weeks before Christm as. Now my home knit is Scandinavian style.

Abent Hus

besøg g o d u kom

os på

Institut for fysik, kemi & Farmaci

Hjerneblod l

lørdag d. 28 februar 2015 kl. 12-16

3/2014

http://www.sdu.dk/Uddannelse/Brobygning

OM FYSIKSTUDERENDE MED EN KÆMPE INTERESSE I ATOMER OG KVANTEFYSIK, HAVDE JEG SLET IKKE FORESTILLET MIG, AT MIT BACHELORPROJEKT SKULLE HANDLE OM TRÆKFUGLE. MEN MANGE TRÆKFUGLE BRUGER JORDENS MAGNETFELT TIL AT NAVIGERE EFTER, OG DET VISER SIG FAKTISK, AT MEKANISMEN FOR DISSE FUGLES KOMPAS-SANS KAN BESKRIVES UTROLIGT GODT MED KVANTEMEKANIK.

Et Biologisk Kompas Det er snart 50 år siden, at de første forsøg viste, at visse trækfugle kan navigere vha. Jordens magnetfelt - og alligevel ved vi ikke præcis, hvordan fuglenes “kompas-sans” virker. Det bedste bud på mekanismen bag kompas-sansen er i øjeblikket en model af Schulten et al fra år 2000, hvor nogle elektroners spin vekselvirker med Jordens magnetfelt via Zeeman-effekten. Rent fysisk skulle dette spin-system være en del af cryptochrome-proteinerne, der findes i fuglens øjne. De første forsøg der påviste kompas-sansen, blev udført ved at lukke en fugl inde i et tragtformet bur, foret med kradsefølsomt papir (rettepapir til en skrivemaskine). Fuglen begyndte så at kradse i væggen for at komme ud og lavede dermed tydelige mærker på papiret. Dette forsøg blev gentaget med flere fugle (rødkælke), og en statistisk analyse viste, at fuglene foretrak en bestemt retning - der var signifikant flest kradsemærker på papiret for en bestemt retning. Omvendt viste det sig, at hvis der blev skærmet af for Jordens magnetfelt, havde fuglene ingen foretrukken retning. Yderligere forsøg har bl.a. vist, at fuglenes kompas-sans kun fungerer, når de er udsat for grønt eller blåt lys, men ikke når der kun er rødt lys til rådighed - det kræver altså lys med en vis energi at aktivere mekanismen. Cryptochrome-proteiner i fuglens øjne spiller som sagt en afgørende rolle for kompas-sansen, som det også fremgår af en undersøgelse på bananfluer; det er nemlig ikke kun fuglene, der har

Hjerneblod l

3/2014

cryptochrome, men faktisk har mange forskellige dyr og planter (inklusiv mennesker) dette. I et forsøg blev bananfluer lukket ind i midten af et rør, således at de kun kunne bevæge sig i to forskellige retninger. Det viste sig så, at man ved at lave et statisk magnetfelt henover røret, kunne få bananfluerne til at foretrække en bestemt retning: dvs. bananfluerne var ligeligt fordelte i røret, når der ikke var noget magnetfelt tilstede, men havde en signifikant anderledes - og asymmetrisk - fordeling, når der var et statisk magnetfelt. Forsøget blev derefter gentaget med muterede bananfluer, som alle manglede cryptochrome, og i dette tilfælde var bananfluerne ligeligt fordelte, uanset om der var et magnetfelt tilstede eller ej! Det skal desuden nævnes, at kompas-sansen ikke fungerer som et “normalt kompas”, der både kan kende forskel nord, syd, øst og vest, men derimod et “hældningskompas”, der blot giver information om vinklen mellem fuglens synsretning og magnetfeltet (dette er en konsekvens af, at systemet kun afhænger af magnetfeltet gennem et skalarprodukt - men det er også konsistent med diverse eksperimenter). Model for kompas-sansen Tilbage i år 2000 præsenterede Schulten et al en model for mekanismen bag kompas-sansen, hvor et molekyle [AB] spaltes ved fotoeksitation, altså ved absorption af lys, i et radikalpar [A+]• +[B-]•. I denne model antages det så, at både [A+]• og [B-]• har én magnetisk kerne, som hver vekselvirker med den uparrede elektron på radikalet. Denne vekselvirkning mellem en elektron og en atomkerne kaldes hyperfinvekselvirkningen. Hvis elektronerne befinder sig i et magnetfelt, vil de desuden også vekselvirke med dette, og denne vekselvirkning er kendt som Zeeman-vekselvirkningen. Da vi har et radikalpar, dvs. to spin-1/2-partikler, vil systemet kunne befinde sig i to “slags” tilstande: en singlet (med spin 1/2 − 1/2 = 0) Ø

Spin spin er en rent kvantemekanisk egenskab, som elektroner og andre partikler har. Dét, at spin er et rent

kvantemekanisk fænomen, betyder bl.a. at man ikke kan finde nogen analogi i klassisk fysik - spin er altså en meget abstrakt egenskab. Alle typer af en bestemt slags partikel vil have samme spin, for det er en egenskab ved partiklen på lige fod med masse og ladning. F.eks. har alle elektroner spin 1/2 (i enheder af naturkonstanten ~ ), ligesom de alle har samme masse og ladning.

Man kan opfatte spinnet som en vektor, og oftest er man interesseret i projektionen af spinnet ind på en bestemt akse (typisk z-aksen) - men denne projektion er kvantiseret, dvs. kan kun antage helt bestemte værdier: for en spin-1/2-partikel kan denne projektion kun være +1/2 (ofte kaldet spin op) eller −1/2 (spin ned). Desuden kan man lægge spin sammen, lidt ligesom man lægger vektorer sammen: har man to spin-1/2-partikler kan de tilsammen danne et totalt spin på enten 0 eller 1, og disse “koblede” spin-tilstande kaldes hhv. singlet og triplet - forskellen på singlet- og triplet-tilstande er altså primært, at de har forskellige værdier af det totale spin. Spinnet giver desuden også anledning til et magnetisk moment: med andre ord betyder det, at en elektron f.eks. kan opfattes som en lille stangmagnet, hvor magnetens nordpol peger i samme retning som “spin-vektoren”. På grund af dette kan elektroner vekselvirke med et ydre magnetfelt gennem deres spin (ligesom vi ved at to magneter kan tiltrække eller frastøde hinanden), og denne vekselvirkning kaldes Zeeman-effekten.

Figur 1: Mekanisme for kompas-sansen: Ved fotoeksitation dannes et radikalpar i en singlet-tilstand, som kan omdannes til en triplet-tilstand (eller omvendt). Fra både singlet- og triplet-tilstande kan radikalparret rekombinere og danne forskellige produkter.

Radikal

Et radikal er et atom eller molekyle med en uparret elektron, og man angiver typisk den uparrede elektron med “•”. Et eksempel kan være et klor-atom, Cl•, der kun har 7 elektroner i yderste skal, og dermed ikke opfylder oktetreglen. Klor vil derfor hurtigt reagere med andre stoffer, for enten tage en ekstra elektron og blive til en klorid-ion, Cl-, eller dele sin uparrede elektron med et andet atom eller molekyle (der også har en uparret elektron) og derved lave en kovalent binding. Radikaler er generelt meget reaktive.

eller en triplet (med spin 1/2 + 1/2 = 1) - der vil faktisk være flere forskellige singlet- og triplet-tilstande, især når man også betragter spinnet af de to atomkerner. Desuden behøver systemet ikke nødvendigvis befinde sig i enten en singlet- eller triplet-tilstand, men det er faktisk muligt, at det befinder sig i en superposition, altså en slags “blanding” af de mulige tilstande. Ifølge denne radikalpar-model vil nye radikalpar dannes i en singlettilstand, og de forskellige vekselvirkninger vil have den effekt, at singlet- og triplet-tilstandene bliver “blandet sammen” (eller med andre ord vil det sige, at singlet kan omdannes til triplet og omvendt). Når radikalparret befinder sig i singlet-tilstande, vil der være mulighed for, at det rekombinerer, altså at radikalparret går sammen og danner et enkelt molekyle igen, som vi i dette tilfælde kalder “singlet-produkt”. Ligeledes vil der fra triplet-tilstande kunne dannes et “triplet-produkt”. Forholdet mellem singlet- og triplet- produkt vil dermed afhænge af sandsynligheden for, at systemet befinder sig i henholdvis singlet- og triplet-tilstande, og denne sandsynlighed vil igen afhænge af de enkelte vekselvirkninger - herunder Zeeman-vekselvirkningen (mellem elektronerne og et magnetfelt). Forholdet mellem mængden af det dannede singlet- og triplet-produkt vil dermed være et direkte udtryk for, hvordan fuglen vender i forhold til magnetfeltet.

Hjerneblod l

3/2014

Matematisk Beskrivelse Den matematiske beskrivelse af systemet er ikke simpel, og særligt for læseren, der ikke allerede har lært en del kvantemekanik, vil jeg anbefale, i første omgang at springe dette afsnit over. Beskrivelsen er givet ved den stokastiske Liouville-ligning, der ser således ud (uden diffusion): @⇢ = @t

i hˆ i H, ⇢ ~

i kS h ˆ PS , ⇢ 2 +

i kT h ˆ (1) PT , ⇢ 2 +

Her er i den imaginære enhed (i2 = −1), ~ den reducerede Planck-konstant, kS og kT er rekombinationsrater (rater for dannelse af hhv. singlet- og ˆ S og P ˆ T projektionsoperatorer triplet-produkt), P for hhv. singlet- og triplet-tilstandene, tæthedsmaX tricen, ρ, er givet ved ⇢ = pj | j i h j | (hvor | j i er j de rene kvantetilstande, og pj sandsynligheden for at systemet er i tilstand| j i ). Derudover er kommutatoren og anti-kommutatorerne defineret som: [A, B]± = AB ± BA ˆ , er defineret som: Og hamiltonoperatoren, H ˆ = 2µB H

2 X j=1

ˆ j · B + 2µB S

2 X j=1

ˆ j · Aj · ˆIj S

Det første led er Zeeman-vekselvirkningerne og ˆ j og det andet hyperfinvekselvirkningerne. Her er S ˆIj operatorer for hhv. elektron- og kerne-spin, B magnetfeltet og Aj en tensor, der så at sige “bestemmer” hyperfinvekselvirkningen for den j’te kerne. Ø

Figur 2: Modellens afhængighed af både magnetfeltets vinkel (i grader) samt styrke. Der ses en tydelig vinkelafhængighed bl.a. ved 0.05mT, der svarer nogenlunde til Jordens magnetfelt (som dog varierer alt efter, hvor man befinder sig).

Egenværdier og Egentilstande

En bestemt type ligninger, kaldet egenværdi-ligninger, er meget vigtige i forbindelse med kvantemekanik. Der er tale om ligninger på formen: ˆ = v Av

Her er Aˆ en operator (f.eks. en matrix eller en differentialoperator), v en vektor, og λ et tal kaldet en egenværdi til operatoren Aˆ . Alle vektorer v, som er en løsning til egenværdi-ligningen kaldes egenvektorer til operatoren, og har hver sin tilknyttede egenværdi (flere egenvektorer kan dog godt have samme egenværdi). Schrödinger-ligningen fra kvantemekanik er et eksempel på en egenværˆ = E ), hvor operatoren kaldes hamiltonoperatoren di-ligning ( H og egenvektorerne er de forskellige tilstande systemet kan befinde sig i. Her er egenvektorerne ikke “vektorer” i traditionel forstand, men bølgefunktioner, og kaldes normalt egentilstande til hamiltonoperatoren. Egenværdierne til disse tilstande er den energi, som systemet vil have, når det befinder sig i den tilsvarende egentilstand.

Den størrelse, som det er interessant at beregne vha. ovenstående, er triplet-udbyttet, der her kan defineres som den andel af radikalparrene, der rekombinerer til triplet-produkt. Hvis de to rekombinationsrater er ens, kS = kT = k, kan tripletudbyttet defineres således ved hjælp af løsningen til (1): Z 1 ⇣ ⌘ ˆ T ⇢ dt Tr P T =k 0

16 16 1XX ˆ T |mi hm| P ˆ S |ni = hn| P 4 n=1 m=1

⇥

k2 k 2 + (!n − !m )2

Her er |ni egentilstande til hamiltonoperatoren, mens ~!n er egenværdierne. Kan et system, beskrevet ved disse ligninger, så fungere som kompas? Systemets afhængighed af magnetfeltet ligger i hamiltonoperatoren, hvor Zeeman-leddet indeholder et skalarprodukt mellem spin-operatoren og magnetfeltet. Da skalarproduktet som bekendt afhænger af en vinkel mellem de to vektorer, må vi forvente, at selve tripletudbyttet også afhænger af denne vinkel, og dette kan undersøges ved at beregne tripletudbyttet for forskellige B-vektorer - se fig. 2 for resultatet af en sådan beregning.

Videreudvikling af Modellen Selvom denne model umiddelbart er et godt bud på mekanismen bag kompas-sansen, er der mange muligheder for at udvide den: hvorfor skal det f.eks. kun være to elektroner og to kerner, der indgår i mekanismen - hvilken effekt vil det have at tilføje flere kerner? Og modellen indeholder kun vekselvirkninger mellem elektroner og magnetfelt, men kernerne vil også vekselvirke med magnetfeltet. Det er nu nemt nok at forstå, hvorfor vekselvirkningen med kernen udelades: bidraget fra den vil være proportional med kernens reciprokke masse, og dermed mange

Hjerneblod l

3/2014

tusinde gange mindre end bidraget fra en elektron (den reciprokke elektronmasse indgår i μB i hamiltonoperatoren). Derudover er der magnetiske vekselvirkninger mellem de to elektroner, idet spinnet fra elektronerne udgør magnetiske dipoler - dvs. hver elektron kan opfattes som en lille stangmagnet med både en nord- og sydpol. Ligesom to stangmagneter vil tiltrække/frastøde hinanden, alt efter hvordan de vender, får vi en tilsvarende effekt for de to elektroner, som afhænger af retningen på elektronernes spin. Desuden vil Pauli-princippet fra kvantemekanik også have en effekt (gennem det der kaldes exchange- vekselvirkningen) - en konsekvens af dette princip kan (meget groft!) forklares således: to elektroner kan aldrig befinde sig i præcis den samme tilstand (altså samme energi, position, osv.). En længere og mere fuldstændig beskrivelse af princippet vil handle om, hvorvidt et system er symmetrisk eller anti-symmetrisk under ombytning af to identiske partikler. I mit projekt har jeg også undersøgt, hvordan inkluderingen af disse vekselvirkninger påvirker systemet, og generelt set vil de bare mere eller mindre ødelægge systemets mulighed for at fungere som kompas. Men det skal lige bemærkes, at man kan se bort fra disse vekselvirkninger, når elektronerne ikke befinder sig alt for tæt på hinanden - det giver også god mening hvis vi f.eks. bruger analogien med to stangmagneter: tiltrækningen eller frastødningen mellem dem vil være størst, når de er tæt på hinanden. Elektromagnetisk Stråling Tidligere i år blev der udgivet en artikel, der beskrev en lang række forsøg med rødkælke foretaget i udkanten af en by (ved University of Oldenburg). Det specielle ved, at forsøgene blev foretaget i en by, er, at der vil være en stor mængde elektromagnetisk stråling tilstede (fra alle mulige forskellige elektriske apparater). Det viste sig nemlig, at denne stråling “blokerede” for fuglenes kompas-sans, således at fuglene ikke var i stand til at finde vej! Og det var på trods af, at strålingsitensiteten lå langt under grænseværdierne - der var tale om relativt svag stråling! Det skal så

Figur 3: Systemets afhængighed af vinklen i forhold til magnetfeltet ændres markant af stråling (her 2MHz), og kompas-sansen vil derfor ikke længere fungere!

lige bemærkes, at det ikke er stråling fra f.eks. mobiltelefoner, der påvirker fuglene, men stråling i frekvensområdet ca. 50 kHz til 5 MHz, som bl.a. stammer fra AM-radio-signaler. Jeg har derfor lavet nogle beregninger på modellen, hvor jeg har tilføjet elektromagnetisk stråling, for at se, om det også kan ødelægge kompas-sansen ifølge denne model. Nogle af mine resultater er vist på fig. 3, hvor den røde kurve svarer til fig. 2 ved et magnetfelt på 0.05mT. Når systemet bliver udsat for elektromagnetisk stråling, kan dette ændre resultatet fuldstændig, som det fremgår af den blå kurve - men det sker kun indenfor et bestemt frekvensinterval (nær systemets resonansfrekvenser), hvilket jo er konsistent med, at fuglene som sagt kun blev forstyrret af frekvenser mellem 50 kHz og 5 MHz. Dét, at fugles kompas-sans kan påvirkes så kraftigt af selv meget små mængder stråling, er efter min mening ret foruroligende. Ikke mindst fordi cryptochrome-proteinerne - ud over at være involveret i nogle dyrs kompas-sans - spiller en rolle i regulering af døgnrytmen, så det er meget nærliggende at tro, at for store mængder stråling

kan være skyld i bl.a. søvnproblemer hos mennesker o

Videre Læsning

For mere information omkring trækfugles kompas-sans og radikalparmekanismen, vil jeg anbefale at læse artiklen af Thorsten Ritz, Salih Adem og Klaus Schulten: A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds., Biophysical Journal (78:707-718, februar 2000).

Clau s Nielsen, 23 Ă&#x2026;r kandi d at stu derende i fy sik b achelor i fy sik og matematik

Hjerneblod l

3/2014

www.xkcd.com

chili Hvorfor brænder en chili i munden, hvordan måler man en chilis styrke, og er det sandt, at styrken sidder i kernerne? Læs om hvordan undren over sanseoplevelser i mad bliver til gastrofysik og forskning, om hvorfor Chili Klaus er blevet så populær og find spændende opskrifter med chili.

En chilifrugt kommer fra slægten Caspicum, der hører ind under natskyggefamilien, dvs. chilifrugten faktisk er i familie med kartofler, tomater og aubergine. Det stof, der forårsager den brændende og karakteristiske fornemmelse i munden fra chili, er capsaicin.

Hjerneblod l

3/2014

Oprindeligt kommer chilien fra Amerika, hvor den har været anvendt i madlavning i flere tusinde år. Navnet chili kommer af det gamle aztetiske navn chilli, som spanierne tog til sig (Chile), da Columbus medbragte de stærke frugter til Europa. Chilien bliver i nogle sammenhænge også kaldt chili peber, der dog kan være en misvisende betegnelse. På Columbus tid eksperimenterede munke i Europa med chili i madlavningen og fandt, at chilien kunne erstatte den brændende fornemmelse, som den sorte og meget dyrbare peber fremkaldte. I dag ved vi, at det ikke er capsaicin, der giver den brændende fornemmelse i peber, men at det er piperin.

Udover at give en brændende fornemmelse i munden får capsaicin os til at føle, vi har det varmere, end vi i virkeligheden har det, samtidig med at den metabolske rate sættes op, så der forbrændes mere energi. Nogle mener, at capsaicin ligefrem trigger signaler til hjernen, så vi føler os mætte hurtigere. På den måde kan man vælge at anse chili for at være sund. Dog er chili langt mere end sundhed for mange – det er en passion! Nogle forklarer menneskers passion for chili med, at capsacin muligvis trigger endofiner i hjernen, så vi føler os mere afslappede på samme måde, som når vi dyrker sport. Andre forklarer passionen med den psykologiske mekanisme “begrænset risiko” - vi tager en risiko uden rigtig at gøre det, og på den måde kan chilipassionen sammenlignes med trangen til at se gyserfilm. Uanset hvad kan I i hvert fald læse her, hvordan chili kan trigge studerende og en gymnasieelev til at fordybe sig længere ned i dette hotte univers. 45

Chili Klaus giver anledning til

Hilistisk Danskanalyse Af Freja L. Andersen

Man kunne for et halvt år siden umuligt undgå at se videoen med Bubber og Chili Klaus, som smager på en Carolina Reaper på YouTube. Denne video endte med at vinde en Zulu Award 2014 i kategorien ‘Det vi alle sammen grinte af’. En undring over, hvorfor Chili Klaus er blevet så stort et hit, blev starten på mit afsluttende eksamensprojekt i almen studieforberedelse (AT). Et projekt om Chili Klaus og kemien bag chili. På den måde blev det et projekt, som både passede under AT-overemnet ’Mad og mennesker’, og AT-kravet om en fagkombination på tværs af fakulteter ved at arbejde med fagene dansk og kemi.

Kært barn har mange navne

‘Det vi alle sammen grinte af’

Egentligt hedder han Claus Pilgaard, men er bedre kendt som Chili Klaus, eller Klaus Wunderhits. Han er uddannet på det Jyske Musikkonservatorium i 1996, er kapelmester, samt har deltaget i mange revyer igennem tiden. Han har levet af at entertaine under navnet ’Klaus Wunderhits’, og han er derved kendt i underholdningsbranchen allerede før fænomenet Chili Klaus. Han har erfaring med at underholde og er ikke bare en tilfældig fyr, som er vild med chilier.

Min ene vejleder til projektet, en dansklærer, var meget fokuseret på retorik og kommunikation, derfor arbejdede jeg med genren og dens funktion, som er retorik. Man siger, at genren er en aftale med sin modtager, og for at formålet skal lykkes, skal genren passe med dens hovedfunktion.

Men selvom han ved, hvordan man bærer sig ad på en scene, kommer selve chilismagningsidéen fra en anden. Chilielskeren Jess opfordrede Chili Klaus til at smage på sine egne hjemmedyrkede chilier, mens han filmede sig selv. Han tog udfordringen op, lagde det på nettet, og derefter gik det stærkt. Videoerne blev hurtig delt på Facebook og kom på YouTube.

Hjerneblod l

3/2014

Chili Klaus bruger retorik. Han tilpasser genrens hovedfunktion til modtagerens ønske at blive underholdt. På den baggrund er videoerne skabt, har Chili Klaus ikke været klar over, hvilke modtagere hans videoer var til, og der var i starten ikke nogen decideret hovedfunktion. Hans første videoer bærer præg af både underholdning og formidling af chilisorter. Efter at han har fået respons fra sin modtagere, oplever vi, hvordan retorikken bruges, og videoerne derved skifter hovedfunktionen til kun at underholde. At genren og dens funktion passer sammen med formålet ses netop ved Zulu Award-prisen i kategorien ‘Det vi alle sammen grinte af’.

Chilismagning på YouTube med Bubber som gæst Brandpunkter Dernæst gør han stort brug af gentagelser. Især sætningen ”Den er go´ i ørerne”, samt sammenligningen mellem at spise chili og blive kørt ned af et tog bruges meget. Chili Klaus leger med sproget, hvilket gør hans videoer lette at se. Han bruger metaforer og ironi, hvilket forstærker den underholdende effekt. I videoen med Rasmus Tantholdt smider han bl.a. kommentaren: ”Rasmus er vant til at være i brandpunkter”. Stilen holdes enkel En klassiker inden for danskanalyse er berettermodellen/Hollywoodmodellen. Og denne model trak jeg også ned over et par videoer. Modellen virker her efter hensigten med at opbygge spænding, og derved bliver hans videoer interessante at se. Alle Chili Klaus’ videoer følger mere elle mindre denne model, hvilket igen passer sammen med hans enkle stil. I de fleste videoer startes der ud med: ”Hej, og velkommen til en ny chilismagning…”, hvorefter de udvalgte chilier præsenteres. Der smalltalks lidt, og han laver sit klargørings-’ritual’. Når chilien spises, er der er ingen vej tilbage. Der tygges grundigt, og klimaks kommer, hvor reaktionen på chilien skærer igennem. Munden brænder, øjnene

løber, der hikkes, og siges andre sjove lyde. Videoen slutter med et: ”Farvel og vi ses” eller ”Mine damer og herre, dette er et bevis på, hvor hårdt det er at være…” deltagerne forlader kameraet, og stolene står tilbage. Kommunikationsmæssigt greb jeg fat i Ciceros kommunikationsmodel - Pentagrammet. Dette pentagram består af fem dele. Hvis disse dele indbyrdes er forbundet, vil stjernen ’lyse’. (Se figur). Det at, stjernen lyser, som den gør her, betyder at kommunikationen mellem afsender og modtager fungerer efter hensigten. Mange af de danskfaglige virkemidler bliver brugt, om det er bevist vides ikke. Dog mener jeg, at de kan være nogle af grundende til hans berømmelse og popularitet. Men man kan heller ikke komme uden om den underholdning det giver, når Chili Klaus’ krop reagerer på capsaicin, hans krop siger det modsatte af, hvad han verbalt udtrykker. Det aspekt giver noget dramatik og ikke mindst spænding. Igen er Bubber den person, som reagerer kraftigst af alle de personer, som har deltaget i en chilismagning, og han er derved sjovest at se på. (I den følgende artikel om chili, forklares der uddybende om, hvorfor man føler smerte ved indtagelse af chili.) Ø

Fra Chili Klaus til Wilbur Scoville Chili Klaus har opnået meget. Han er blevet et fænomen. Det gik fra, at han lavede solochilismagninger til chilismagninger med kendte mennesker, herunder DR’s Underholdningsorkester. Han kom, og kommer stadig, på landsdækkende TV. Han har fået salget af chili til at stige i supermarkederne, udgivet sin egen bog ‘Chili Klaus - Den er go´ i ørerne’. Og så har han også sammenarbejdet med Midtfyns Bryghus og fået sin egen ‘Chili Klaus Ghost’-øl. Chili Klaus formår at bruge situation fuldt ud, og på den måde har han vendt sin popularitet til et job. Den ene del af mit projekt var Chili Klaus, den anden del bestod i at undersøge, hvordan en chilis styrke defineres. Chili Klaus bruger sin egen vindstyrkeskala til at definere, hvor stærk en chili er, men den mest officielle chilistyrkeskala er Scovilleskalaen. Scovilleskalaen stammer helt tilbage fra 1912, skabt af kemikeren Wilbur Scoville. Dengang vurderede man en chilis styrke ud fra mængden af sukkervand, som skulle tilsættes en chiliopløsning før udvalgte testpersoner ikke længere kunne registrerer styrken. I dag bruges HPLC-metoden. Skalaen går fra 0-16.000.000 Scovillie Heat Units. 16.000.000 SHU svarer til ren

Hjerneblod l

3/2014

capsaicin. Jo højere en koncentration af capsaicin chilien indeholder, jo stærkere er den, og jo højere ligger den på Scovilleskalaen. Der er mange meninger om, hvilken chilisort som er verdens stærkeste, men det er vist stadig Carolina Reaper målt til 2.200.000 SHU, som fører officielt. En anden kendt chili er Bhut Jolokia (Ghost ), som er målt op til 1,041,427 SHU. For at sammenligne med noget vi kender godt, så ligger en Jalapenos mellem 2.500-10.000 SHU.

Memphys

Memphys er et center for biomembranfysik på Syddansk Universitet ved Institut for Fysik, Kemi og Farmaci. Forskningscenteret arbejder eksperimentielt, teoretisk og med simuleringer inden for biofysik. I grundforskningen arbejdes der med målrettet medicin, bioteknologi og gastrofysik.

Per Lyngs Hansen Lektor, Ph.d.

Ole G. Mouritsen Professor, dr. scient.

Praktisk afprøvning af metoden Hvis et AT-projekt skal blive en succes, skal man have udført i praksis en af de metoder, som man fortæller om til eksamen og i mit tilfælde blev det med fokus på HPLC-metoden (I vil få en mere detaljeret beskrivelse af HPLC i den efterfølgende artikel). Men da man bruger en særlig maskine, som gymnasier normalt ikke har til rådighed, måtte jeg søge hjælp andre steder, og her kommer SDU ind i billedet. Jeg sendte e-mails til flere forskellige på SDU, men tilbagemeldingerne var, at de ikke mente, det var muligt, det jeg søgte. Jeg havde fortalt min kemivejleder den dårlige nyhed og måtte til at finde på noget andet, da jeg blev kontaktet af centeret Memphys på SDU. Per, Ole og Lars fra centeret stod klar til at tage imod mig og et fantastisk samarbejde blev skabt.

Lars Duelund Akademisk medarbejder, cand.scient.

Jeg fik afprøvet maskinen og fik målt på forskellige chilier, fik en masse data og lavet et fint projekt ud af det. Mit AT-projekt gik over alle mine forventninger. Eksamen i AT endte med en topkarakter og ud af idéen med et chilieprojekt, udsprang endnu et til en gruppe førsteårsstuderende på naturvidenskab ved Syddansk Universitet. På de næste sider her i Hjerneblod vil I kunne dykke endnu længere ned i chiliens univers og læse om førsteårsgruppens videre arbejde med chilier, og hvordan man egentligt måler på chilier med HPLC. Samarbejdet med Memphys på SDU har været en fornøjelse. Mange tak til Per, Ole og Lars for, at I gjorde det muligt o

“Ghost chilien var den første superhot chili, jeg smagte, og min erfaring er, at ens sjæl trods alt vender tilbage igen.” Chili Klaus

Hjerneblod l

3/2014

Freja L. Andersen, 19 år.

De seneste tre år har jeg studeret matematik/kemi ved Nyborg Gymnasium, hvorfra jeg i sommeren 2014 blev student. Umiddelbart tyder fremtiden på mere naturvidenskab, men på nuværende tidspunkt holder jeg sabbatår. Indtil videre har jeg bygget mange sandkager i den lokale børnehave, og så står den på højskole om et par uger.

Tabsco Carolina Reaper

Citron chili

Bhut orange copenhagen

Jalapeno er oprindeligt fra Mexico og er opkaldt efter det sted, hvor den oprindelig blev dyrket, Xalapa. Jalapeno er for det meste grøn, når den plukkes, men kan sommetider blive rød efterfølgende.

Hjerneblod l

3/2014

Tørret chili ikke blot en praktisk omstændighed, der gør det lettere at opbevare chili og pulverisere. Under tørringsprocessen dannes der aromatiske forbindelser, så chilien bliver f.eks. mere frugt-, jord- og nøddeagtig. På foto ses Cascabel også kendt som “rangle chili” pga. den karakteriske lyd, der fremkommer, når man ryster den tørrede frugt. Det er en medium stærk chili med nøddeagtig smag, der egner sig godt i salsa.

Habanero er en ekstrem stærk chili. Den kan have mange forskellige farver som grøn, rød, orange, pink m.m. Oprindeligt kommer Habaneo fra Amazona. Med Columbus blev den meget stærke chili introduceret og spredt til andre lignende klimatiske områder i verden I det 18. århundrede blev Habeneroen derfor fejlagtig kaldt “den kinesiske chili“.

Gastrofysik: Nogle brænder for at løse universets store gåder og begynder at studere astrofysik, mens andre kaster sin kærlighed på gastronomien og studerer gastrofysik. I gastrofysik anvender man fysikkens og kemiens metoder til at undersøge mad og gastronomi.

VOR STA RK er en

HILI?

- Bestemmelse af chilistyrke ved måling af capsaicinoidkoncentrationen VORES FØRSTEÅRSPROJEKTS EMNE BLEV PRÆSENTERET SOM GASTROFYSIK, HVOR DER VAR MANGE MULIGHEDER FOR HVILKE EMNER, VI KUNNE ARBEJDE MED. TIL VORES ALLERFØRSTE MØDE MED VEJLEDERNE HAVDE VI ALLE MANGE IDEER OM, HVAD GASTROFYSIK EGENTLIG ER. DER VAR MANGE EMNER AT TAGE FAT PÅ, MEN DA VORES ENE VEJLEDER LAGDE EN POSE CHILIER PÅ BORDET, VAR INGEN AF OS I TVIVL OM, HVAD VORES PROJEKT SKULLE HANDLE OM. DE NÆSTE UGER GIK NU MED AT LÆSE MANGE ARTIKLER OG BØGER OM CHILIER, SAMT AT UDVIKLE EN METODE TIL AT MÅLE EN CHILIS STYRKE. SAMTIDIG SKULLE VI OGSÅ FINDE FREM TIL, HVAD VI HELT PRÆCIST SKULLE MÅLE I CHILIEN FOR AT KUNNE SIGE NOGET OM STYRKEN, OG HVORDAN ALLE RESULTATERNE KUNNE PRÆSENTERES TIL EN FÆLLES POSTERSESSION FOR ALLE DE ANDRE FØRSTEÅRSSTUDERENDE PÅ NATURVIDENSKAB.

Hvor stærk er en chili? Det første og meget centrale spørgsmål vi alle stillede os selv, da vi hørte, vi skulle arbejde med chilier, var ”hvad gør en chili stærk?”. Det var en meget væsentlig ting for at kunne udvikle vores metode til måling af chiliers styrke og til forståelsen af, hvorfor vores emne netop hører til et førsteårsprojekt på naturvidenskab, og hvorfor det ikke kun er noget, der kan bruges hjemme i køkkenet. En chilis styrke måles traditionelt i Scoville

Hjerneblod l

3/2014

Heat Units (SHU), der er baseret på menneskets smagssans. Denne skala kan anses som subjektiv, og derfor har formålet med projektet været at lave en objektiv og kvantitativ skala baseret på kemiske analyser, som angiver indholdet af capsaicinoider i parts pr. million (ppm). Til den kvantitative skala i ppm er der målt på capsaicinoidkoncentrationen. Dette er gjort ved først at ekstrahere capsaicinoiderne i ethanol og dernæst undersøge en prøve af ethanolen vha. High Performance Liquid Chromathography, HPLC. Dette er en metode, der først separerer

Strukturformler af capsaicinoider de forskellige molekyler i prøven pga. deres fysiske og kemiske forskelle og dernæst måles koncentrationen af disse. På den måde lykkedes det os at få udtrykt den faktiske koncentration af capsaicinoider i såvel friske som tørrede chilier, samt i de forskellige dele af en chili. Den stærke del af smagsindtrykket fra en chili stammer fra capsaicinoider. Den brændende fornemmelse, som capsaicinoider forårsager på tungen, skyldes receptoren transient receptor potential cation channel subfamily V member 1, hvor V står for vanilloid. Navnet forkortes normalt til TRPV1. Denne receptor hører til typen af receptorer, som kaldes TRP, som bruges af pattedyr til at føle temperatur med. TRPV1 befinder sig i cellemembranen hos bestemte nerveender i det perifere nervesystem, altså også på tungen, og receptoren aktiveres ved temperaturer over 43 °C.

depolariseres, og et elektrisk signal om smerte sendes til hjernen. Dette er en vigtig mekanisme, da den advarer mod potentiel forbrænding. TRPV1 kan altså foruden varme også aktiveres af vanilloider; stoffer, der indeholder en vanillylgruppe (markeret med rødt i strukturformler). Da alle capsaicinoider har denne gruppe, er chilien i stand til at aktivere netop TRPV1. I processen nedsættes den temperatur, der kræves for, at calcium- og natriumionerne kan passere over membranen og føre til elektrisk signal. Man vil altså føle en brændende fornemmelse på samme måde, som man gør, når huden udsættes for høj varme, og det er på trods af, at cellerne stadig er ved kropstemperatur. Det følger naturligt heraf, at man rent faktisk ikke forbrændes ved indtagelse af chili, selvom man reagerer på advarselssignalerne. Derfor vil den brændende følelse af chili heller ikke være varig, som ved en faktisk forbrænding, da cellerne reelt ikke skades eller forbrændes, idet reaktionen finder sted ved kropstemperatur. Ø

Når et capsaicin-molekyle indtages, vil stoffet kunne binde sig til TRPV1 i tungen, og herved også aktivere receptoren Førsteårsprojektet er et projekt, som alle naturvidenskabsstuderende ved Syddansk til trods for det intet med Universitet laver i de sidste måneder inden sommerferien på det første studieår. en temperaturændring har at gøre. Aktiveringen Forskere fra Det Naturvidenskabelige Fakultet har opslået projekter, som de studerende af receptoren vil forårsage skal vælge sig ind på. Man får altså fra første studieår mulighed for at forske indenfor et en konformationsænfelt, man synes er ekstra spændende. dring i receptoren og give anledning til, at calciumProjektet afsluttes med en poster-session for samtlige studerende ved naturvidenskab. og natriumioner passerer Her har hver gruppe lavet en poster, som vises frem for andre studerende, undervisere, familie og venner - helt på samme måde som forskere tager ud til konferencer rundt over neuronets cellememomkring i verden og viser deres forskning og viden frem på en poster. bran, hvorefter neuronet

Neuroner er den karakteristiske slags celler, der findes i nervesystemet. De kaldes også for nerveceller. Denne type celle har en anderledes opbygning end andre celler i vores krop, som gør den i stand til at sende signaler til andre neuroner. Neuronet er opbygget af en cellekrop, hvorpå der sidder dendritter og et axon. Dendritterne bruges til at modtage signaler og axonet til at sende signalet videre.

De mange timer i laboratoriet Vi kom til at tilbringe mange timer i laboratoriet, hvor der blev testet mange forskellige chilier, samt forskellige dele af chilien. Der var pludselig mange forskellige ting, vi kunne teste, og under vores arbejde kom der hele tiden nye ideer frem, som lige skulle afprøves. I vores forsøg blev der bl.a. testet for chiliernes individuelle variation, for at undersøge præcisionen af vores mange målinger af forskellige chiliers styrke. Chiliers styrke indenfor samme sort afhænger af forskellige faktorer som f.eks. modning, vanding og temperatur. I undersøgelserne blev det vist, at der for 9 tilfældigt udvalgte habaneroer er en variation på 21,3 % for capsaicinoid-indholdet. Som følge af variationen kan det være svært at angive en præcis styrke for en chilisort, hvilket er årsagen til, at chiliers styrke ofte angives i intervaller.

Jane B. , Reece: Campbell Biology . Pearson Education , 2011.

Et aktionspotentiale vil for en nervecelle være selve afsendelsen af et signal. Ses der på en cellemembran, så indeholder den en masse pumper og kanaler, der går gennem membranen. Kanalerne er porte, hvor forbindelser som f.eks. vand og forskellige ioner ’frit’ kan diffundere. Pumperne bruges omvendt til aktivt at transportere forskellige forbindelser som f.eks. ioner ind og ud ad cellen. I forbindelse med aktionspotentialer er natrium- og kaliumpumper helt essentielle. Ved at åbne og lukke de rigtige kanaler og pumper (ud fra de signaler cellen modtager), kan indersiden af cellemembranen, altså selve cellen, gøres mindre negativt i dens ladning. For eksempel ved at tilføre flere positivt ladede partikler end der udsendes. Det kaldes en depolarisering af membranen, og hvis depolariseringen er stor nok, vil det føre til et aktionspotentiale. Da nogle af pumperne åbnes og lukkes på baggrund af cellens ladning, vil det føre til, at nye pumper åbnes, og depolariseringen spredes herved langs axonet. Den høje koncentration af positivt ladede ioner vil aktivere nærtliggende pumper og resultere i en kædereaktion, der bevæger sig på axonets cellemembran væk fra cellekroppen. Dette signal modtages af en ny neuron og sendes videre på samme vis, indtil signalets destination nåes. I tilfældet med TRPV1 vil signalet nå hjernen, og resultatet af signalet vil være, at hjernen får besked om problemer et sted i kroppen og henleder din opmærksomhed på netop det ved at give dig en følelse af smerte.

Hjerneblod l

3/2014

Udover den individuelle variation, varierer chiliens forskellige bestanddele også i styrke. Det er placenta og kernehuset, som er stærkest – og ikke kernerne. Selvom det måske virker overraskende, at kernerne ikke er stærkest, er det i overensstemmelse med, at capsaicinoiderne dannes i placenta. Derefter, afhængig af chiliens styrke og behandling, kan capsaicinoiderne diffundere ud i såvel kernerne som frugtkødet. Endeligt har undersøgelserne vist en sammenhæng mellem den følte styrke målt i SHU og den faktisk styrke målt ppm. Groft sagt er sammenhængen mellem de to skalaer en faktor 16, og derfor kan man altså med lethed omregne en skala til en anden. Det er overraskende, at SHU-skalaen, der er baseret på den subjektive oplevelse af at spise en chili, korresponderer så godt med den faktiske styrke af chilier. Udfordringerne ved dette forsøg har været, at der er stor variation i ens resultater – hovedsageligt pga. den store variation i styrke i chilien, selv indenfor én chiliplante. På trods af denne udfordring vurderer vi alligevel, at resultaterne kan anvendes til de konklusioner, vi har draget. Ø

Koncentrationen af capsaicinoider i forskellige friske chilier. Figuren viser et søjlediagram over det samlede indhold af capsaicin og dihydrocapsaicin angivet i ppm for de friske chilier.

Postersession Da vores store arbejde med at skrive vores rapport var færdigt, samt de mange timer i laboratoriet, kom tiden hvor vores poster skulle udarbejdes. Der blev gjort mange tanker om, hvordan vi fik præsenteret vores emne bedst, hvilke resultater vi skulle tage med, og hvordan vi kunne tiltrække publikums opmærksomhed. Vi blev hurtigt enige om, at vi ville stræbe os efter at vinde publikumsprisen, da vi mente vores emne ville interessere mange. Vi endte derfor med at lave bolcher med chilipulver, hvor vi tog forskellige mængder af chilipulver i, så bolchernes styrke blev forskellige. Udover det fik vi også sponsoreret Chili Claus øl fra Midtfyns bryghus, så nu var vi klar til postersession!

Hjerneblod l

3/2014

Under postersession var der mange interesserede i vores projekt, og vi fik fortalt mange om vores arbejde. Der var også mange modige, som både ville smage på øllen samt alle 3 bolcher med forskellige styrke. Da postersession var slut, havde vi derfor en god mavefornemmelse om publikumsprisen, men sådan blev det nu ikke. I stedet for publikumsprisen vandt vi videnskabsprisen, som vi alle blev meget overrasket over og glade for. Vi gik derfor alle sammen fra postersession glade og stadig overrasket over, hvad vi kunne nå at udarbejde i løbet af halvanden måned, og endda kunne vi vinde videnskabsprisen o

Skrevet af Kasper Petersen Beck, Mathilde Flemming Bindseil, Sophie Emma Mikkelsen, Anders Bruhn Arndal Andersen og Signe Knudsen.

Chili Bolcher Udstyr:

Ingredienser:

•

• • • • • •

Bolchemåtte og håndklæde til underlag Plastskrabere Rustfri stålgryde Termometer Målesprøjter Saks Smagsneutral olie

Hjerneblod l

3/2014

• • • •

500 g

1,5 dl druesukker (kan købes i større supermarkeder) 4 dl sukker 1 dl vand 1,5 ml rød bolchefarve (kan købes i Panduro Hobby) Chilipulver. Mængden af chilipulver afhænger af den ønskede styrke. Men hvis det er almindeligt pulver fra supermarkedet, forslås 2 g, og så kan man selv tilføje mere, hvis man er til ekstra stærke bolcher. Dog er man her nok nødt til at eksperimentere lidt.

Fremgangsmetode: Først klargøres bolchemåtten, plastskrabere og saks ved at pensle med olie. Sukker, druesukker og vand røres sammen i gryden med en metalske og sættes på kogepladen. Skru helt op for varmen og rør jævnligt i blandingen. Vær opmærksom på, at det koger op, så gryden skal være forholdsvis stor. Hvis det bobler meget, så bare tag det af kogepladen et øjeblik til det er faldet ned igen. Blandingen koges, indtil temperaturen når 165 °C, dog slukkes for kogepladen ved 160 °C. Hæld forsigtigt, men hurtigt, den varme bolchemasse ud på bolchemåtten, og begynd at folde kanterne af bolchemassen ind mod midten. Dette gentages til blandingen er kølet lidt ned og er blevet en smule mere fast. Den røde farve tilsættes og vendes ind i bolchemassen, hvorefter chilipulveret drysses på, og ligeledes æltes godt ind. Når blandingen er blevet så kold, at man kan røre ved den, skal bolcherne formes. Skær en klump af massen med plastskraberen og rul den til en pølse, hvorefter den klippes ud i passende størrelser. Lad bolcherne køle HELT ned, inden de får lov at røre hinanden, vend dem eventuelt i druesukker, så de ikke klistrer så let sammen. God fornøjelse!

Vegetar street wrap 62

Hjerneblod l

3/2014

Guacamole

Hugos Salsa

MEXICAn STREET FOOD 63

Vegetar street wrap

Kartoffel, spinat og svampe fyld 4-8 wraps

Prøv vegetarfyld i din wrap, når du laver mexicansk mad. Denne opskrift giver en helhedssmag, og du vil ikke mangle smagen af kød. • • • •

2/3 dl oliven olie 1/2 løg skåret i skiver 6 fed hvidløg, hakket 250 g svampe (efter eget valg og smag), hakket i store tern

• • • •

350 g frisk spinat 1/2 habenero, ristet, flået og strimlet 1 stor bagekartoffel skået i tern (2 kubikcentimeter) salt

Bag kartoffelternene i ovnen ved 200 C til de er gyldne (ca 1/2 time). Tilbered chili’en (se Håndtering af chili). Forvarm olivenolien ved medium varme. Tilsæt løg og steg ind til de er blanke. Tilsæt herefter hvidløg og lad det stege videre i ca. 2 minutter. Tilsæt svampe og steg indtil de er brune. Tilsæt chili og steg i 6 minutter. Tilsæt så spinat og steg indtil det falder sammen. Tilsæt de ristede kartoffeltern og lad retten stege i 2 minutter. Del fyldet i tortillas og server med Hugos Salsa Mexican, Guacamole og evt. chips/nachos.

Håndtering af chili Rister man frisk chili, kan man opnå en dybere smag. Rist den friske chilli hel på en tør og varm pande i op til 8-10 minutter. Vend ofte så ristningen sker unifromt. Læg herefter chilien i en skål, der dækkes til med vita wrap. Efter omkring 15 minutter kan skindet let flåes af under langsomt rindende koldt vand.

Hjerneblod l

3/2014

Hugos Salsa Mexicana Ristet tomat og chili salsa 5 dl Dette er en grundopskrift på mexicansk salsa, som både klæder sig godt som dyppelse og som topping på wraps. Opskriften kræver kort tilberedningstid og skal helst laves så tæt på serveringen som muigt. • • •

1/2 løg 2 fed hvidløg 1 jalapeno, ristet og flået

• • •

1/2 lille bundt koriander 6 blommetomater, ristet og flået salt

Kom løg og hvidløg i en blender/food processor og blend dem meget fint. Tilsæt chili og den halve mængde af korianderen, og giv massen fire hurtige blend. Tilsæt tomater og salt, blend fire gange hurtigt mere. Anret salsa i en skål og pynt med resten af korianderen.

Guacamole Avokado deep 5 dl Pas på du ikke overdøver avokadosmagen, når du tilbereder guacamole. Vær forsigtig med limejuice. Her har vi undladt hvidløg. • • • • • • • •

2 spsk fint hakket løg 2 fint hakket annanas kirsebær (erstatning for tomatillo) 1/2 habenero, ristet, flået 1 blomme tomat, fint hakket 2 avokadoer 1/4 lille bundt koriander, grovhakket salt 1/4 tsk frisk limejuice

Lad løg, annans kirsebær, chili og tomat dryppe af i et dørslag i omkring 10 minutter. Mos avaokadoerne til en tyk og grov masse, sådan at noget af avokadoteksturen er bevaret. Fold de drænede indgredienser sammen med avokadopuréen. Bland herefter koriander, salt og limejuice i. Anret i en skål.

Opskrifter er kraftigt inspireret fra “Street Food of Mexico“ af Hugo Ortega 65

Cocktail time

e t u n i M T O H e On

Hjerneblod l

3/2014

Jalapeno gin Jalapenoudtræk i gin 1/2 flaske, 35 cL Det lyder måske voldsomt med jalapeno i gin, men laver man udtrækket forsigtigt kan man få en gin, som efterlader dine læber med en svag brændende fornemmelse og en fylde i munden af de andre spændende smagsnoter fra Jalapeno. Denne gin kan give et overraskende twist til cocktails. • •

1/2 flaske gin (Bull dog, Tanqueray eller anden moderat gin) frisk Jalapeno (grøn)

Vask en Jalapeno godt, halvér og fjern kerner og det meste af frugtkødet. Læg de to halve jalapenos i et skoldet glas, der kan lukkes tæt (f.eks. et syltetøjsglas). Overhæld med en 1/2 flaske gin, luk glasset til og lad det stå i op til ugen. Smag hver dag på ginen - er den pludeslig stærk, stop udtrækket ved at fiske jalepeno op. Omvendt synes du ikke din gin får karakter af Jalapeno, kan du tilsætte en halv jalapeno mere. Det er ikke nødvendigt at filtere jalapeno gin.

One Hot Minute Cocktail med Jalapeno gin Denne cocktail er kraftigt inspireret af “The Division Bell“, der er en cocltail fra den mexicanskinspirerede cocktailbar Mayahuel i New York. The Division Bell er baseret på Mezcal, som vi her bytter ud med Jalapeno gin. • • • •

1 del Jalapeno gin 3/4 del Aperol 3/4 del maraschino likør 3/4 del frisk lime juice

Shake og servér. Pynt med skræl fra citrusfrugt.

Vil du have fat i specielle chilier i DK? www.gartneri-toftegaard.dk www.chilihouse.dk 67

Et center med fokus på madens smag som central drivkraft for livsglæde, sundhedsfremme, læring, dannelse og madhåndværk med det formål at skabe muligheder for et bedre og rigere liv for den danske befolkning. Forskere, kokke, undervisere og studerende vil åbne danskernes øjne for smagens betydning for livskvalitet og sundhedsfremme. Et nyskabende fire-årigt formidlingsprojekt om smagen støttes massivt af Nordea-fonden. Læs mere på smagforlivet.dk

foto: Nordic Food Lab

Hjerneblod l

3/2014

Baggrundsfoto: NASA

n e n r e j H

Har du blod p a t anden

.... og brænder du for at formidle naturvidenskab og er nysgerrig på, hvad dine medstuderende på SDU går og laver?

Skriv til

Hjerneblod

på facebook, hvis du kunne tænke dig at være med i redaktionen, så indkalder vi til møde i begyndelsen af februar 2015.

Vejrtrækningsmålinger på

Røntengenbilleder - Et fysikspeciale på OUH

Hjerneblod l

3/2014

af Kasper RĂ¸rdam Jensen

LØBET AF MIN FYSIKUDDANNELSE HAR JEG FLERE GANGE OPLEVET, AT ET EMNE FØRST BLIVER RIGTIG INTERESSANT, NÅR MAN GRAVER SIG ET STYKKE NED I EMNET. KLICHEEN OM IKKE AT SKUE HUNDEN PÅ HÅRENE ER IMIDLERTID ET TVEÆGGET SVÆRD, SÅ DER HAR LIGELEDES VÆRET EMNER, JEG TIL AT STARTE MED SYNTES LØD VÆLDIG SPÆNDENDE, MEN NÅR DET KOM TIL STYKKET, VAR DET IKKE NOGET, JEG KUNNE SE MIG SELV ARBEJDE MED I LÆNGERE PERIODER.

Før jeg startede med at læse naturvidenskab, følte jeg mig tit total opslugt, når jeg læste om kvantemekaniske fænomener i populær- videnskabelige tidsskrifter som ’Illustreret Videnskab’. Da det kom til stykket, var det dog eksperimenter i biofysik frem for teorier i kvantemekanik, der fængede mig ved bachelorprojektet. Ja, ingen tvivl om, at interesser skifter, men hvad der straks kom mere bag på mig, var, at jeg fik øjnene op for computerprogrammering. Indrømmet, jeg syntes da nok det var lidt spændende allerede ved mit første programmeringskursus, men det var bare ikke den måde, jeg foretrak at lave fysik-arbejde på. Da jeg i februar 2014 startede på mit speciale på Onkologisk Afdeling, OUH, var emnet alligevel faldet på noget som i høj grad er programmeringsbaseret. Onkologisk Afdeling og meningsfyldt job

mig at skrive speciale inden for et felt, hvor man kontrolleret benytter de samme typer stråler til at nedbryde kræftceller. Jeg blev dog lidt tilbageholdende, da det gik op for mig at et speciale på Onkologisk Afdelingen i høj grad skulle baseres på computerprogrammering. Egentlig havde jeg ikke det store imod programmering, men siden mit bachelorprojekt havde jeg mere eller mindre indstillet mig på, at mine selvvalgte projekter skulle indeholde en god del laboratoriearbejde. Jeg syntes dog godt om muligheden for at prøve at skrive speciale uden for universitet, så efter nogle måneder fik jeg taget mig sammen til at kontakte afdelingen igen.

Under flere møder med mine nuværende vejledere Carsten Brink og Uffe Bernchou, fik vi Mit første møde med Onkologisk Afdeling indkredset et emne, som virkede spændende nok var for ca. et års tid siden. Sammen med flere til, at jeg kunne bruge et år på at beskæftige mig medstuderende var vi inviteret til en rundvisning med det. Derudover viste det på Onkologisk Afdeling sig, at jeg kunne få udlevet lidt på OUH i anledning af, at af min eksperimentelle interafdelingen søgte folk, der var Onkologi er læren om kræftsygesse i form af et studiejob med interesserede i at skrive fysikdomme. kontrolmålinger på selvsamme speciale hos dem. Allerede Onkologisk Afdeling på OUH står afdeling. Dette var en smart før jeg startede på mit studie, for medicinsk behandling, strålebekombination, da jeg derved var jeg klar over, at en fysiker handling samt pleje af patienter med kunne få et lidt bedre forhold kunne arbejde med stråletkræftsygdomme. Kirurgisk behantil de data, som jeg skulle erapi ved kræftbehandling, dling foretages på de kirurgiske arbejde med under mit projekt. men derudover var hospitalsafdelinger. Alt efter kræfttype kan en fysik helt ukendt land. kræftbehandling kræve en kombinaInden mit speciale rigtig tion af de tre behandlingsformer. startede, fik jeg i februar nogen Emner som radioaktivitet introducerende uger, hvor jeg og røntgenstråling havde kom til at lære afdelingen at interesseret mig i flere år, kende og få et indblik i, hvad det vil sige at være og det var faktisk noget af det første, der gav hospitalsfysiker. Det var yderst relevant, da jeg mig interesse for fysik. Jeg synes stadig, at det ikke på forhånd havde nogen erfaring med at er både fascinerende og skræmmende, at disse studere/arbejde på et hospital. I disse uger fulgte højfrekvente stråler kan have kolossale effekter på jeg blandt andet personalet under det indledende organisk væv og dog være usynlige for det blotte arbejde, som patienter skal igennem øje. Derfor virkede det heller ikke særlig fjernt for

Hjerneblod l

3/2014

Kasper Rørdam Jensen 27 år studerer fysik og er ved at skrive speciale. Her er Kasper på studiejob, hvor han er ved at placere fantomet det rigtige sted i forhold til scanneren vha. a laserlys.

minder om menneskekroppens og derfor kan give i forbindelse med en strålebehandling, herunder et cirkabillede af om strålingen bliver afsat korrekt CT-scanninger. CT-scanninger er en teknik til at i patienten. Langt de fleste lave 3D røntgenbilleder i høj planer går igennem dette tjek, kvalitet, der benyttes til at CT er en forkortelse for Computed mens enkelte må laves om. beregne en behandlingsplan Tomography. Teknikken benyttes på. ved kræftbehandling til at lave 3D Selve strålebehandlingen billeder i høj kvalitet. Et røntgenrør gives typisk i flere bidder, i En del af en hospitalsog modtagerpanel bevæger sig i en fagsprog kaldet fraktioner. En fysikers arbejde består i at spiralbevægelse rund om patienten og optager en række tværsnitsbillaf fordelene ved fraktionerlave disse behandlingsplaner. eder, som digitalt omsættes til 3D ing er, at det raske væv får Hospitalsfysikeren har også til billeder. Ved en strålebehandling mulighed for at komme sig opgave rutinemæssigt at lave beregnes behandlingsplanen ud fra diverse kontrolmålinger på mellem fraktionerne. Strålinen CT-scanning. udstyr og behandlingsplaner gen på tumorvæv vil stadig have effekt, da tumorvæv for at sikre patienter den generelt er dårligere til at bedst mulige behandling. Mit reparere sig selv. nuværende studiejob går netop ud på at være med til at lave kontrolmålinger af behandlingsplaner. Behandlingsplanerne afUnder disse fraktioner laves en CBCT-scanning prøves på et såkaldt fantom, der i dette tilfælde er for at være sikker på at patienten ligger korrekt på lejet. CBCT er en teknik, der ligesom CT Ø et cylinderformet objekt, som har en densitet som

Fantomet har en densitet svarende til menneskets

Kasper med fantomet pĂĽ vej til en acceleator for at tage prĂ¸vemĂĽlinger

Hjerneblod l

3/2014

kan lave 3D billeder, dog af dårligere kvalitet. Til gengæld laves CBCT-scanninger langt oftere end CT-scanninger, hvilket er af stor betydning for mit speciale.

Helt specifikt ønsker vi at finde ud af, hvorledes lungerne ændrer størrelse fra expirationsfasen til inspirationsfasen. Inden vi ser nærmere på, hvorledes målingen CBCT er en forkortelse for Cone foregår, skal vi lige huske Beam Computed Tomography. Et speciale om at miste vejret på, hvorledes digitale billeder er opbygget. Når Overordnet går mit speciale Teknikken er beslægtet med CT, man sætter sig helt tæt på ud på at måle ventilationsænmen CBCT-apparatet foretager cirkelbevægelse, hvilket betyder at en stor tv-skærm, kan man dringer hos lungecancerpatienter hvert tværsnitsbillede dækker et tydeligt se, at billederne i forbindelse med et strålebestørre område af patienten. Disse er bygget op af en masse handlingsforløb. Ventilation i tværsnitsbilleder omsættes ligeledes små prikker kaldet pixels lungerne forstås som evnen til digitalt til 3D-billeder. De større (forkortelse for picture at udskifte luften i lungerne. Jo tværsnitsbilleder betyder dog, at elements). Ligeledes er mere en lunge udvider sig under CBCT-scanninger er mere støjfyldte 3D-billeder også bygget vejrtrækningen, jo større udskiftend CT-scanninger. Til gengæld kan op af små prikker, som ning af luft finder sted. CBCT-scanninger udføres på samme leje, som patienten ligger på ved kaldes voxels (volume strålebehandlingen, og CBCT-scanelements). For at kunne En lungeventilationsmåling ninger benyttes derfor til at sikre måle ændringer i et billede, er en let forsimplet metode til at patienten ligger korrekt. er vi nødt til at kunne følge, undersøge lungernes evne til at hvorledes vævet flytter sig optage ilt. Metoden er forsimplet, og ændrer størrelse. En da det ikke er en selvfølge, at ilt sådan undersøgelse kaldes en deform registrering. optages, bare fordi der er ventilation i et givent område af lungen. Til gengæld er det sikkert, at I forhold til det konkrete eksempel med ventilader ikke kan ske løbende iltoptagelse, medmindre tionsmålinger, går denne metode ud på at finde ud der er en ventilation tilstede. Hvilket altså betyder, af, hvorledes et punkt fra expirationsfasen er plaat en nedgang i lungeventilationen, kan komme til ceret over i inspirationsfasen. Dvs. via en deform udtryk som vejrtrækningsproblemer. registrering finder man et transformationsfelt, som I modsætning til hvad man umiddelbart kunne fortæller, hvordan man bevæger sig fra punkter i forvente, er jeg ikke henne og undersøge en masse expirationsfasen over til inspirationsfasen, hvilket patienter med en luftmåler. Ventilationsmålene illustreres på figur 1. Ø laver jeg ud fra CT- og CBCT-scanninger, altså røntgenbilleder. Lungecancerpatiernter bliver typisk behandlet over 30-33 fraktioner. I den forbindelse laves der jævnlig CBCT-scanninger, hvilket giver mulighed for at følge anatomiske forandringer hos patienter under strålebehandling. Uanset om man kigger på CT eller CBCT, skal der benyttes en såkaldt 4D-scanning for at kunne registrere en ventilation. En 4D-scanning er en scanning, hvor patienterne flere gange har mulighed for at gennemføre et vejrtrækningsforløb. Denne scanning bliver til 10 3D-billeder, som repræsenterer forskellige faconer, lungerne har under en vejrtrækningscyklus. Til ventilationsregistrering skal benyttes det billede, hvor der er pustet mest ud (expirationsfasen), samt det billede hvor der er trukket mest luft ind (inspirationsfasen).

Figur 1: Illustration af en deform registrering mellem to faser. Når der er sket en bevægelse mellem to billeder, vil pixels have flyttet på sig. Pilene i figuren symboliserer den deforme registrering, da de holder styr på, hvordan pixels fra billedet til venstre har flyttet sig i billedet til højre.

Figur 2: Forsimplet eksempel på en ventilerende lunge i form af en firkant.

I praksis benyttes ret krævende software til at lave denne beregning, og selv med moderne computeres regnekraft er udregningen stadig en tidskrævende affære. For nemheds skyld prøver vi at se nærmere på princippet i 2D ved at arbejde med to traditionelle koordinatsystemer. Vi leger (stærkt forsimplet), at vi kan beskrive en lunge som en firkant i både expirationsfasen og inspirationsfase. I figur 2 er expirationsfasen tegnet i (x,y)-koordinatsystemet, mens inspirationsfasen er tegnet i (x’, y’)-koordinatsystemet. Tilfældet her er så simpelt, at man ved at forsøge sig lidt frem, kan se, at en transformation mellem de to koordinatsystemer kan udføres ved x’=x og y’=2y-1. Eksempelvis bliver punktet i øverste venstre hjørne i expirationsfasen (x=1,y=2) til punktet (x’=1,y’=3) i inspirationfasen, mens punktet (x=1,y=1) i expirationsfasen ikke flytter på sig, og derfor blot bliver til punktet (x’=1,y’=1) i inspirationsfasen. Den interessante information, vi leder efter, er ikke selve transformationen, men derimod Jacobi determinanten, som er en størrelse, der beregnes ud fra transformationsfeltet. I dette tilfælde bliver vores Jacobi determinant 2. Da vi her så på et todimensionelt eksempel, betyder dette resultat, at den firkantede lunges

Hjerneblod l

3/2014

areal bliver en faktor 2 større (altså dobbelt så stor) fra expirationsfasen til inspirationsfasen. Uanset om man er velbevandret i calculus matematik eller ej, kan man fornemme på øjemål, at det godt kan passe, at vores firkantede lunge er to gange så stor i inspirationsfasen, som den var i expirationsfasen. Princippet er her stærkt forsimplet, fordi vi, med elastisk lungevæv, vil opleve ret så forskellige volumenændringer, alt efter hvor i lungen vi kigger, hvilket ses på figur 3. Desuden skal man huske på, at når vi finder transformationsfelter og Jacobi determinanter mellem tredimensionelle billeder, vil Jacobi determinanten fortælle os om ændringer i volumener frem for arealer. Når volumenet i lungerne stiger under en vejrtrækning, kommer der mere luft ned i dem, og dvs. ændringen i lungevolumenet angiver mængden af luft, der er kommet ned i lungerne. En deform registrering og Jacobi determinantberegning skal udføres ved billeder fra først i behandlingsforløbet samt for billeder senere i forløbet, for at kunne måle om der sker en ændring over tid. Det er muligt, at teknikken endnu ikke er følsom nok til at måle sådanne ændringer, eller for den sags skyld, at der generelt ikke sker en betydningsfuld ventilationsændring under et behandlingsforløb. Hvis ventilationsændringer er til stede og målbare, kan det imidlertid betyde, at behandlings-

Expirationsfasen

Inspirationsfasen

Figur 3: Eksempel på CT-billeder af en patients expirations- og inspirationsfase samt det beregnede Jacobi determinant-billede. Ved at sammenholde gråtonerne på Jacobi determinantbilledet med skalabaren til højre for billedet, kan det observeres, at de enkelte områder er blevet forstørret/formindset i forskellig grad. Selvom lungerne overordnet udvider, når man trækker været ind, kan der godt være lokale områder, hvor der sker sammentrækninger. doserne bedre kan tilpasses den enkelte patient. Eksempelvis vil patienter, der reagerer voldsomt på stråling i et område af lungen, få tilrettelagt en ny plan, som har en lidt anden vej gennem lungen. Dvs. strålingen kan ramme lungen og tumorvævet fra en anden vinkel. En anden mulighed kan være, at en patient er ret hårdfør over for stråling, hvilket betyder, at man kan tillade sig at give en større mængde stråling og derved øge chancerne for at ødelægge tumoren. Det er næsten umuligt at undgå, at noget af det raske væv tager skade under en strålebehandling, men netop derfor er det interessant at undersøge, hvorledes man kan minimere skaden og om ikke andet minimere effekten vævsskaderne har på patienten. Disse potentielle muligheder, synes jeg, er en motiverende faktor, når jeg kigger på ventilationsmålinger.

Mit speciale har som nævnt flyttet mig længere ind i programmeringsland, og det har været en øjenåbner at arbejde med programmering igen. Jeg havde frygtet, at jeg ville savne ikke at lave mine egne dataopsamlinger i et laboratorium, men det har meget at sige, at jeg arbejder med en type billeder, hvor der kan udvindes rigtig meget data. Dette betyder, at computerarbejdet i høj grad bliver eksperimenterende arbejde, da man tit må forsøge sig lidt frem for at trække essentielle informationer ud af eksisterende røntgenbilleder. Dertil kommer også, at meget af den analyse, jeg arbejder med, slet ikke ville give mening uden en computers hjælp. Specielt når man i den forbindelse vil udforske nye felter, kommer man ikke uden om selv at kunne en smule programmering. Ø

Scanningen foretages rundt om fantomet.

Efter planen skulle jeg gerne være færdig med mit speciale til marts 2015 og derved også være færdig med min kandidat i fysik. Jeg kommer til at have samme titel, som hvis jeg havde skrevet mit speciale ved et institut på universitetet. Jeg er derfor ikke bundet til fortsat at arbejde med hospitalsfysik efter, mit speciale er færdigt. Som det ser ud lige nu, vil jeg gerne kunne fortsætte inden

Hjerneblod l

3/2014

for feltet, men det kommer i sidste ende an på hvilke jobs, der er til rådighed. Jeg synes, det har været et frisk pust at skifte studiemiljø og prøve at skrive speciale ved en arbejdsplads efter nogle år med faste rutiner på universitetet, og overordnet føler jeg mig lidt bedre rustet til at skulle ud på jobmarkedet efter kandidaten o

Sladrende Skeletter Af Julie Nogel JĂŚger

Hjerneblod l

3/2014

rygten for at se døden i øjnene var for meget for Elena. Det kunne hun ikke tænke på lige nu. Hun var jo kun 18 år og skulle føde sit første barn. Hendes tanker vandrede til hendes familie, som var på den anden side af det store hav, som havde holdt dem adskilt, lige siden hun blev gift og derfor skulle flytte med sin nye mand hjem til hans landsby. Smerten tog over igen. En af de gamle damer fra landsbyen sad ved hendes side, men hun behøvede ikke at sige noget, for Elena kunne godt se på hendes ansigtsudtryk, at det ikke så for godt ud for hende. Elena lukkede øjnene og bad en stille bøn til deres nye Gud, om at Han ville holde en hånd over barnet og lade det leve, hvis Han nu fik hendes liv til gengæld. Nogle dage efter blev der holdt en lille ceremoni på Lille Kirkebakke, hvor Elena blev lagt i graven, og en bøn blev bedt for hende. Hendes mand stod med deres søn i armene. Det var nu hans ansvar at sørge for, at sønnen ville komme til at huske sin mor, som havde forladt dem alt for hurtigt.

argareta havde nu ligget i sin seng de sidste to uger, og hun var kun blevet svagere. Hun kunne næsten ikke spise noget, og det meste af tiden sov hun bare. Når hun sov drømte hun om det liv, hun havde haft. Hun havde altid boet i den samme landsby, og hun kendte dem alle sammen. Nabosønnen var blevet hendes mand, og sammen havde de skabt sig et dejligt liv. De havde fået syv dejlige børn, som nu var voksne, og havde deres egne børn. De fleste boede også i landsbyen, så hun fik dem alle at se tit og ofte. Hendes mand var

Elena

taget fra hende sidste år. Han havde ikke kunne klare den hårde vinter. Hun havde haft 55 gode år, og nu var det ved at være hendes tid til at tage herfra. Pladsen ved siden af hendes mand blev gjort klar, og Margareta blev efter sin død begravet der, så de kunne være sammen i livet efter døden.

enrik var en dag ankommet til landsbyen ved Lille Kirkebakke. Det var første gang, at han var her. Han havde dog været på Langeland før, men han havde været så mange steder, så det var svært at huske dem alle. Normalt rejste han videre efter et års tid, når der ikke var mere arbejde til ham, men der var noget ved dette sted, som havde fået han til at blive. Nu havde han været her i 15 år. Det var hans 45. år, og han kunne mærke, at hans krop ikke var så frisk, som den havde været før i tiden. Han havde svært ved at stå ud af sengen; at kløve brænde var en af de ting, som virkelig tog hans kræfter, og han havde efterhånden også svært ved at klare sine jobs for de andre i landsbyen, som han i de sidste 15 år havde arbejdet for. Det var ham, der stod for dyrene. Han havde plejet og passet dyr hele sit liv, siden han var en lille dreng. Henrik blev begravet i den ene ende af Lille Kirkebakke, men eftersom han ikke havde nogen familie, blev der ikke gjort så meget ud af hans gravplads, man markerede den blot med en lille sten.

lonk klonk”, det var ikke en lyd, som Erik normalt hørte under en pløjning. Han stoppede maskinen og gik om til den ny op-pløjede jord. Det syn, der mødte ham, var Ø

Margareta

Henrik

ikke et syn, han nogensinde havde forestillet sig. Det, hans øjne mødte, var en knogle, der lå i det oppløjede muld. En knogle! Til Eriks store lettelse blev det heldigvis afgjort af politiet samt arkæologer, at der ikke var tale om nogen kriminel handling, men om en gammel begravelsesplads. Det var altså en knogle fra et fortidsmenneske, han havde opdaget. Den konkrete alder blev senere bestemt på Nationalmusset ved hjælp af kulstof-14 datering til at være fra Middelalderen mellem år 1067 og 1290.

30 år har individerne fra denne begravelsesplads ligget uforstyrret i kasser på Panum Instituttet i København, indtil den dag, hvor jeg, Julie, kom for at udtage prøver fra dem. Individerne blev opbevaret i hver sin kasse i ét af de tre store kælderrum under jordens overflade, som er indrettet med reoler fra gulv til loft. Hver en reol og hver en hylde var fyldt op med kasser, og hver kasse indeholdt mindst ét individ, hvor det eneste, der var tilbage, var knogler og tænder. Den massive kælderdør lukkede sig bag mig med et rungende brag, som gav genlyd gennem alle reolrækkerne. Stilheden var slående, lidt som om at træde ind i Dødens Gab. Alle lyde udenfor kælderrummet forsvandt, og stilheden pakkede sig som et tæppe omkring mig. På en af hylderne fandt jeg frem til syv kasser, som var markeret med lokaliteten for Eriks fund. Lille Kirkebakke ved Bøstrup på Langeland. Iført kittel, hårnet, handsker samt en støv maske blev prøverne udtaget. Der blev ud taget

Hjerneblod l

3/2014

prøver fra det kompakte væv på lårbensknoglen samt det spongiøse væv på lårbensknoglen, tandrødder fra fortand, hjørnetand og tredje kindtand samt en lille knogle ved det indre øre ved navn pars petrosa.

røverne, jeg udtog fra knoglerne, skulle jeg bruge i mit bachelorprojekt til at bestemme indholdet af grundstofferne calcium (Ca), barium (Ba) og strontium (Sr) på humane knogler og tænder fra middelalderskelletter fra Lille Kirkebakke på Langeland. Til bestemmelse benyttede jeg induktiv koblet plasma masse spektroskopi, ICP-MS. Dette er gjort med det formål at bestemme mobiliteten og proveniensen af en befolkningsgruppe fra middelalderen, som har levet i overgangsperioden mellem hedenskab og kristendom. Knogler består både af en organisk og en uorganisk del. Størstedelen af den organiske del af knoglerne består af kollagen, mens den uorganiske del hovedsageligt består af hydroxyapatit-krystaller, (Ca10(PO4)6(OH)2). Igennem hele livet sker der løbende en udskiftning af gammelt og skadet knoglevæv med nyt. Denne proces kaldes remodeling, og under remodelingen af knoglerne kan Ca2+ i hydroxyapatit-krystallerne substitueres med andre ioner såsom Sr2+ og Ba2+.

r2+ og Ba2+ findes i jordens mineraler, hvorfra de kan udvaskes, og dermed optages i fødekæderne. Da både Sr2+ og 2+ Ba nemmere kan udskilles end Ca2+, vil der i en fødekæde ske et fald i Sr/Ca - og Ba/Ca-forholdet fra et niveau til det næste niveau i fødekæden. Dette betyder, at kød og mælkeprodukter generelt har et lavere Sr/ Ca- og Ba/Ca-forhold end plantematerialer. Sr/Ca- og Ba/Ca-forholdet i menneskeknogler og tænder afhænger udover kostens sammensætning også af de geografiske forhold, da det er jordens mineraler, der er kilden til calcium, strontium og barium. Kemisk analyse af sporstoffer i knogler og tænder kan bruges til at bestemme mobiliteten af et individ, da

Data over barium-, calcium- og strontium-indholdet i hhv. Elena, Margareta og Henriks knogler. knoglerne og tænderne har forskellige turnover-rates, altså forskellige hastigheder hvormed de gror. Tænder udvikles på bestemte tidpunkter i livet ligesom knoglen pars petrosa, og denne viden kan bidrage til bestemmelsen af mobiliteten af det individ, såvel som turnover-raten af det kompakte- og spongiøse væv. Pars petrosa er færdigudviklet, når et individ er cirka to år gammelt, mens fortænder er færdigudviklet i en alder af seks, hjørnetænder i en alder af ni og den tredje kindtand i en alder af 18 år. Turnover-raten for kompakt væv er 10-20 år, og turnover-raten for spongiøst væv er tre

til fem år. Generelt kan pars petrosa og tandrødderne derfor give et billede af den kemiske påvirkning i den første del af et individs liv.

orsøget blev som sagt udført ved hjælp af ICP-MS. ICP-MS er en teknik, hvor man kombinerer en høj temperaturs induktivt koblet kilde med et massespektrometer. På grund af den høje varme forvandler ICP-kilden atomer i prøven, fra grundstoffer til positiv ladede ioner, eksempelvis Sr-->Sr2++2e-. Disse dannede ioner separeres i massespektrometeret efter deres ladning/masse-forhold (m/z), hvorefter de detekteres. Herved bliver det altså muligt at bestemme indholdet af atomer i ens prøve, da antallet af ioner detekteret afspejler dette direkte én til én. Når man har bestemt indholdet, skal man til at analysere og finde ud af, hvad disse data kan fortælle om forhistoriske mennesker og deres liv, og i den sammenhæng kan man jo gå hen og blive en smule filosofisk, for hvad vil dit skelet fortælle om dit liv her på jorden? o Julie Nogel Jæger er 25 år og har en bachelor i kemi med tilvalg i fysik. Nu læser hun en kandidat i kemi. Her på billedet sidder Julie arbejder med en knogle.

Hjerneblod l

3/2014

Hvis man efter gymnasiet vælger en længere videregående uddannelse, kan det blive en tryg tidslomme på 5 år, hvor man ikke er tvunget til at tænke på, hvad der skal ske længere ude i fremtiden, hvilket måske har sine egne fordele. Som årene går, står man lige pludselig en dag og skal finde ud af, hvad der nu skal ske i livet, og hvad man skal bruge de mange års læring på universitetet til. Her kan Man læse eksempler på, hvad en kemiker, farmaceut og fysiker laver efter studieårene på Syddansk Universitet.

Hvordan jeg fandt

hobbien,

der kunne give smør på brødet - Et bevis på, at ubeslutsomhed også kan føre steder hen af Niels Langkjær

Hvordan bliver man radiokemiker? Svaret burde være meget simpelt: pas din skole og få jobbet til jobsamtalen.

eg startede min vej til at blive radiokemiker i folkeskolens små klasser med at have en sund interesse for naturvidenskab og formåede da også at blive kaldt professor i 2. eller 3. klasse, når jeg fortalte historier om naturens vidundere. Det var helt sikkert også denne interesse, der gjorde, at jeg meget specifikt kun læste om, hvordan man blev videnskabsmand i den store: ”hvad kan jeg blive” på skolens bibliotek. I bogen stod der godt nok, at man skulle gå i skole mange år, hvilket var en lidt ufed melding, når man syntes, en skoledag til kl. 13 kunne være uoverskuelig. Jeg holdte dog ved og gik i skole i de mange år; først folkeskolen, så det almindelige naturvidenskabelige gymnasium. I gymnasiet fik jeg en forkærlighed for kemien af to grunde; en god underviser i gymnasiet, og så syntes jeg, at kemi var let at forstå – tingene passede bare sammen. Det var derfor afgjort, at jeg skulle læse naturvidenskab, dog uden at vide om det skulle være kemi, biokemi eller andet beslægtet.

eg søgte derfor ind på SDU’s basisår, da jeg ikke var helt klar over, hvad jeg ville. Valget faldt på kemi, fordi det bare var sjovere. Herefter passede jeg studiet, som man skal med fredagsbarer og fest, men også med studierelevant arbejde i form af at lave kemishows over en lang årrække til diverse skoler og gymnasier. Alt imens lavede jeg min bachelor på Kemisk Institut, der resulterede i en effektiv syntese af en byggeblok til syntesen af modificeret DNA. Dette førte til mit andet studiejob, hvor jeg lavede syntesearbejde som timeansat studentermedhjælper i en mindre kemivirksomhed. Jeg startede efter planen med mit speciale i samme gruppe, som jeg lavede min bachelor

Hjerneblod l

3/2014

ved, men blev aldrig færdig med dette, da jeg heldigvis fik muligheden for at blive indskrevet på en 4+4 ph.d.

eg arbejdede intenst med min ph.d. og gjorde mig ikke mange tanker om, hvad det helt konkret skal bruges til bagefter. Jeg lavede den forskning, jeg syntes var spændende og kunne ikke fokusere på livet efter min uddannelse de første mange år af ph.d’en. Det var først i afslutningen af min ph.d., at jeg stiftede bekendtskab med, hvad en radiokemiker er; rettere sagt jeg var i gang med at skrive min afhandling og havde alt andet i hovedet end at søge job, men jeg blev på det kraftigste opfordret til at søge jobbet ved OUH af min kone. Til min store overraskelse blev jeg kaldt til samtale, og endnu mere overrasket blev jeg, da de ringede for at sige, at jeg havde fået jobbet.

ette var en omvæltning! Nu var jeg ikke længere studerende, men ansat. Det, at skulle skrive afhandlingen færdig bagefter, var ikke særligt interessant. Afhandling blev dog afleveret og forsvaret, hvorefter jeg måske har udtalt ”det var min sidste eksamen”. Mere forkert kunne jeg ikke have været! På de to første år her som radiokemiker, har jeg været til 4 skriftlige eksamener. Overgangen til arbejdsmarkedet må derfor siges ikke at være stor, for der skal stadig deltages i kurser og laves forskning, samtidigt med at man får en løbende start på arbejdslivet med nye interesser for f.eks. rengøring og om produktionerne er inden for specifikationerne. Ø

Cyclotronen

er en cirkulær partikel accelerator, der kan accelerer protoner eller neutron, og derved kan bestråle et target med disse partikler. Et target kan f.eks. være ilt-18 beriget vand, der ved bestråling med protoner producerer fluor-18.

Niels Langkjær, radiokemiker ved Odense Universitets Hospital. Niels tog sin uddannelse i farmaceutisk kemi på SDU 2003-2009 og fortsatte sin phD direkte efter på 4+4 phD-ordning med færdiggørelse i 2013. I baggrunden ses cyclotronen Niels bl.a. arbejder med.

F-Flourodeoxyglukose eller FDG. FDG fyldes i beholderen på billedet til venstre

PET-scanning:

positron emmisionstomografi er en abilleddiagnostisk metode, der kan vise præcist i kroppen, hvor det radioaktive molekyle henfalder. Det, der sker, når en patient skal til en PET-scanning og f.eks. skal undersøges for en tumor, er, at de injiceres med FDG. FDG vil fordeles i kroppen, men fordi kræftceller er mere aktive end normale, raske celler, forbrænder de mere sukker og optager derfor mere FDG end resten af kroppen, og derfor vil man kunne få et billede af, hvori kroppen tumoren sidder.

Hjerneblod l

3/2014

Fluor-18 er en anvendelig PET isotop, der har en halveringstid på 109,8 min. Når den henfalder, udsender den en positron (β+-partikel), som er en positiv elektron. Når positronen rammer en elektron, annihilere (ødelægges) de og producerer to gamma fotoner. Disse fotoner skydes fra hinanden i en vinkel på 180o, ved at have en ring af detektorer i PET scanneren kan disse to samtidige fotoners udgangspunkt beregnes af computere, og man ved altså på den baggrund, hvor FDG, og dermed cancercellerne, er lokaliseret. Illustrationen viser en PET scanner.

obbet som radiokemiker ved nuklear medicinsk afdeling på OUH er et meget spændende og utroligt alsidigt job. Vi er en lille gruppe af kemikere, fysikere og teknikere, der driver, hvad der minder om en lille virksomhed med produktion af radioaktive lægemidler til brug på vores egen afdeling, men også med muligt salg til andre nuklear medicinske afdelinger i landet. Vi producerer dagligt 18F-Flourodeoxyglukose (FDG), som er et modificeret sukkermolekyle, der bruges til PET-skanninger af især forskellige kræftformer samt inflammation.

n normal produktion starter omkring kl. 4 om morgenen, hvor en cyclotronvagt møder ind og tænder for cyclotronen, der producerer vores radioaktive isotop. Senere på morgenen omkring kl. 6 møder en af vores bioanalytikere eller en studentermedhjælper ind

og starter vores synteseudstyr, der modtager den radioaktive isotop og producerer FDG’en. Alt imens er en anden bioanalytiker mødt ind som varetager kvalitetskontrollen, så vi kan bevise, at vi har produceret et rent og godt lægemiddel til kl. 8. Indtil nu har jeg ikke haft meget at gøre med produktionen, og på en normal dag vil jeg heller ikke have dette, men hvis der er problemer, bliver vi kemikere tilkaldt for at hjælpe til. Den virkelige opgave for os kemikere er at fortælle myndighederne, at vi er rigtig gode nok til at lave sterile sporstoffer, der kan injiceres i mennesker – altså at kvaliteten, metoderne, lokaler og udstyr stemmer overens med gældende krav.

år alle vores forpligtigelser i forhold til produktionen og kvalitetskontrollen er overstået er det tid til at ”lege”. Dette betyder selvfølgelig for sådan nogle som Ø

PET Scanner

os, at vi laver kemi. Alle kemikere i gruppen har forskellige projekter, vi arbejder på, f.eks. er min interesse radioaktiv mærkning af DNA molekyler samt lidt mere traditionel kemi med flour-18. Dette er projekter, der laves i samarbejde med vores cellebiologer, hvor vi videreudvikler på kendte eller eksperimentelle lægemidler så disse kan bruges til diagnostik eller måske behandling af en bestemt kræftform. Dette gør vi ved at kigge i litteraturen efter nye stoffer, og om vi kan modificere kemien, så den passer til vores formål. Dette kunne f.eks. være et nyt anticancer lægemiddel, der har høj affinitet for en overflade receptor på brystcancer celler. Det er nu nød-

Hjerneblod l

3/2014

vendigt at introducere vores radioaktive isotop i lægemidlet, så den ikke ødelægger affiniteten, og så den samtidig kan syntetiseres på under en halveringstid. Når et stof er udviklet fortsætter arbejdet hos vores cellebiologer. Det at være på en tværfaglig arbejdsplads tæt på klinikken giver os mulighed for at lave forløb, hvor vi starter med den kemiske udvikling af et nyt sporstof og følger dennes vej til celler og derefter i dyr.

om radiokemiker har man heldigvis ikke en fast arbejdsgang, men man er mere et multitool, der skal kunne lave produktion og papirarbejde, men også forskning. Vi har

Niels (højre) og Johan Hygum Dam (venstre, ph.d. i kemi fra DTU) i ført den særlige produktionsdragt.

aldrig noget med patienter at gøre, det lader vi lægerne om, men vi lægger grunden for alle andres arbejde på afdelingen. Hvis vi fejler vores produktion af FDG, er der ikke noget at lave for bioanalytikere og læger førend, at vi enten selv kan producere FDG igen, eller vi kan skaffe det fra et af de andre PET-centre i Danmark.

jeg skulle - ikke andet end at det skulle være spændende. Det skulle være den hobby, der kunne give mig penge på kontoen o

ltså er det fuldstændig tilfældigt, at jeg er kommet til at arbejde som radiokemiker, og jeg havde nok ikke lige forestillet mig det, hvis man blot havde spurgt mig halvvejs inde i min ph.d., hvad jeg skulle bagefter. Men jeg har aldrig spekuleret på, hvad

Spring ud i den virkelige verden som farmaceut – det er fedt

alenderen viste maj 2012, og jeg kunne efterhånden se en ende på mit speciale, som skulle afleveres i begyndelsen af juli. Dimittendledigheden for farmaceuter sagde på det tidspunkt omkring 40 %, og det pressede mig en lille smule, da jeg aldrig har prøvet at stå uden enten job eller skole. Derfor begyndte jeg allerede i maj at søge farmaceutstillinger på private apoteker og på hospitaler, selvom jeg vidste, jeg først ville kunne kalde mig farmaceut i slutningen af juli. Flere i min omgangskreds syntes, jeg var lidt skør, men jeg havde overskud til at gøre det, så hvorfor ikke. Jeg nåede at sende fire ansøgninger, inden jeg med en dags mellemrum fik to opkald om at komme til samtale på apoteksenheder på to forskellige hospitaler. At arbejde på et hospital var lige det, jeg gerne ville med min uddannelse indenfor klinisk farmaci. Jeg følte mig ekstremt heldig. Jeg var til samtalerne i juni med to dages mellemrum, og jeg syntes egentlig, det gik godt, men jeg vidste godt, at jeg var oppe imod nogle, som nok havde mere erfaring end mig. Alligevel syntes jeg efterfølgende, at jeg stod i et dilemma for hvad nu hvis, jeg fik tilbudt begge stillinger? (Jeg troede åbenbart meget om mig selv J). Den ene stilling var et 1-årigt vikariat på en enhed, hvor jeg ville få rigtig mange farmaceutkolleger. Den anden stilling var en fast stilling på en enhed, hvor der ville være chefen og jeg som farmaceuter. Efter jeg havde sagt dette højt til mig selv, var jeg faktisk ikke i tvivl. Jeg ville helst på enheden med mange farmaceutkolleger, selvom det ”kun” var et vikariat, da jeg var nyuddannet og virkelig havde brug for en masse sparring fra andre farmaceuter for at kunne rykke mig videre fra min tankegang som studerende.

Hjerneblod l

3/2014

Fem dage efter den første samtale ringede driftslederen for Apoteksenhed Nord på Hillerød Hospital og sagde, at de tilbød mig det 1-årige vikariat på deres enhed (jeg var dog senere så heldig at blive fastansat efter 7 måneder, jubii). Jeg sagde ”ja” med det samme, og jeg var bare så glad, at det måtte fejres om aftenen (det var heldigvis fredag). Så her stod jeg halvanden måned inden, jeg var færdig, med et job, jeg kunne starte på efter forsvaret af mit speciale – jeg var meget taknemmelig. Jeg så rigtig meget frem til at skulle starte og få lov til at bruge det, jeg havde lært helt ude ved patienterne – det var jo det, jeg gerne ville. Noget andet, ikke fagligt, som jeg glædede mig til, var at have fri, når jeg havde fri. Jeg kan dog nu efter to år på arbejdsmarkedet se, hvor privilegeret man var som studerende. Man kunne næsten fuldstændig bestemme, hvornår man gjorde hvad; man kunne tage en frokost nede i byen med en veninde, tage til frisør, når det passede én og lige gå ud i solen, når den nu var fremme. Det kan jeg ikke nu – jeg skal være på arbejde 7,5 time om dagen, alle hverdage i tidsrummet 8-18. Dog er det fuldstændig rigtigt, at jeg har fri, når jeg har fri, og at jeg har mine weekender til rådighed – hvilket er helt fantastisk, men min hverdag er ikke så fleksibel, som den var som studerende. Lønnen glædede jeg mig selvfølgelig også til, og jeg kan også huske, at jeg aftalte med en veninde, at hele vores første løn skulle bruges på en shoppingtur sammen J

Her sidder vi mit i Akutafdelingen, hvor det hele sker, sammen med læger og sygeplejersker, hvilket giver et optimalt rum for tværfaglig sparring.

Rikke Nørgaard Hansen er uddannet farmaceut fra Syddansk Universitet. Hun studerede lægemiddelvidenskab i 20072010, hvorefter hun tog en kandidat i klinisk farmaci i 2010-2012. Idag arbejder Rikke på Region Hovedstadens Apoket på Nordsjællands Hospital i Hillerød.

De første uger gik med introduktion og læsning af en masse vejledninger for Region Hovedstadens Apotek og hospitalet. Herefter skulle jeg ordentlig i gang med at finde mine ben på arbejdspladsen, og se hvad jeg egentlig kunne. Jeg blev i begyndelsen tilknyttet Børneafdelingen og Gynækologisk og Obstetrisk Afdeling som farmaceut. De områder vidste jeg stort set ikke noget om. Jeg havde været i praktik i to uger på Børneafdelingen på Odense Universitetshospital, men det var begrænset, hvor meget jeg nåede at få kendskab til på de to uger. På studiet havde vi ikke haft ret meget om børn og gravide. De første opgaver, jeg fik, var, i samarbejde med afdelingernes læger og sygeplejersker eller jordemødre, at opdatere vejledninger om intravenøst administrerede lægemidler til Ø

â&#x20AC;&#x153;I mit arbejde i Akutafdelingen og pĂĽ andre kliniske afdelinger er det en nĂ¸dvendighed, at jeg er omstillingsparat, da der kan blive brug for mig omkring en anden patient, selvom jeg er i gang med noget andet. Dette kan jeg rigtig godt lide ved mit arbejde.â&#x20AC;?

Hjerneblod l

3/2014

børn og kvalitetssikre patientvejledninger om lægemidler til gynækologiske patienter udarbejdet af en anden farmaceut. De første uger med disse opgaver og spørgsmål fra disse afdelinger var lidt frustrerende, da jeg ikke syntes, jeg kunne tage noget med fra studiet og skulle starte helt forfra. Jeg fandt dog ud af, at jeg jo havde den grundlæggende forståelse for lægemidlers virkning , og derfor hurtigt kunne slå op og forstå mekanismerne og brugen af lægemidler til børn og gravide, og præparater, jeg ikke kendte, måtte jeg jo så bare slå op og læse om. Det er bedre at sige, at man vender tilbage med et svar hurtigst muligt, og så tjekke op på svaret, end bare at svare, hvis man ikke er sikker. Jeg er forpligtet til at svare korrekt og med kvalitet. Det var til tider en smule overvældende at sidde der som farmaceuten, som jo selvfølgelig var nødt til at tage et ansvar overfor de opgaver og spørgsmål, der kom. Jeg kunne ikke længere leve i boblen som studerende, som kun havde ansvar for sig selv og sin egen læring. Der er altid andre farmaceuter at sparre med, og det sætter jeg utrolig stor pris på, for det er efter min mening en vigtig del af det at udvide sine kompetencer. Sparring med kollegaer fylder en stor del af min hverdag, og det gælder både fagligt, metodemæssigt og helt praktisk, når fx en ydelse, vejledning eller intervention skal testes eller implementeres på en afdeling. Mine arbejdsopgaver består bl.a. af optagelse af medicinanamnese og udarbejdelse af medicingennemgang i Akutafdelingen og ansvar for drift og udvikling af denne ydelse. Derudover ansvar for drift og udvikling af ydelsen Farmakonomer i Afdelingen, hvor farmakonomer dispenserer og administrerer medicin til patienter under indlæggelse og ved udskrivelse. Ydelserne er meget patientnære, og det er det, jeg synes er sjovt og udfordrende, for man ved aldrig, hvad dagen bringer, og hvilke tangenter man bliver udfordret på ved den næste patient. Mit arbejde rummer mange muligheder for at udvikle mig og være endnu mere oppe på beatet, og det giver mig en god fornemmelse, når en læge kommer og fortæller, at hun synes, jeg nærmest stillede diagnosen, fordi jeg havde pointeret en bivirkning, der viste sig at være

årsagen til, at patienten blev indlagt. Den direkte patientkontakt, som jeg står med hver dag, er noget, jeg gerne ville have haft lidt mere af på studiet, men på min arbejdsplads gennemgår vi et struktureret forløb omkring patientkommunikation. Det består både af teori og praksis og er meget vigtigt i forhold til arbejde i klinikken. I den akutte situation har vi ikke ret lang tid til den enkelte patient, men i og med at vi har rutine i at fokusere på både patienten og medicinen, kan vi ofte gøre en forskel. I forhold til udvikling af disse nævnte ydelser og egentligt i forhold til alt, hvad vi gør, arbejder vi med en metode, hvor vi tester i mindre bidder. I dette kvalitetsarbejde tester vi og ser, om vi har lavet en forbedring og ikke kun en forandring. På den måde bliver det tydeligt, at det ikke altid behøver være kæmpestore forandringer, der gør, at vi har lavet en forbedring. Jeg arbejder med kompetenceudvikling af farmaceuter i Akutafdelingen og farmakonomer på Lunge- og Infektionsmedicin Afdeling. Den opgave udfordrer mig meget, da jeg har med forskellige persontyper at gøre, og jeg skal forsøge at tilpasse deres læringsforløb deres persontype. Jeg synes, det er vildt spændende at arbejde med mennesker på den måde, da jeg bliver udfordret i min måde at håndtere, hjælpe med at udvikle og give feedback til forskellige persontyper. Jeg er på en arbejdsplads, hvor jeg aldrig ved, hvad der sker i morgen. Jeg befinder mig godt med en omskiftelig hverdag, og at der er forskellige udfordringer hver dag. Jeg har lært, at man bare ikke kan nå det hele, og at man er nødt til at gå hjem, selvom man ikke er færdig med det, man havde sat sig for den dag. Det er sjældent, man når det, man troede, man ville nå, fordi dagene er meget uforudsigelige i hospitalsverdenen. Det befinder jeg mig heldigvis godt med, og det med ikke at nå, hvad man troede, man kunne, har jeg lært at håndtere og ikke banke mig selv i hovedet over – for ellers ville jeg godt nok have mange buler i hovedbunden. I sidste ende er det vigtigste i min funktion, at opgaverne udføres med kvalitet, da det er patienter, det drejer sig om, men samtidig kan der ikke nusses med tingene, da jeg skal fungere i en klinisk hverdag med andre sundhedspersoner, hvor der skal tages beslutninger, og hvor patienterne har brug for, at der handles. o

Livet på den aNden side - Fra fysikstuderende til statistikkens ’Lille Hjælper’ Af Lars Hervig Jacobsen

å jeg havde sat mig for at blive fysiker eller dø i forsøget. Og da jeg havde regnet med det sidste, var det lidt overraskende, da jeg pludselig stod med et fint eksamensbevis i hånden og skulle finde ud af, hvad der skulle ske herefter. Jeg er ikke typen, der planlægger, og da slet ikke et liv efter døden, så det var på ingen måde afklaret, hvilken modtageradresse jeg skulle skrive på mine jobaansøgninger. Søgningsresultatet på jobindex.dk pegede i retning af “lagermedarbejder med god fysik”, men den type job stod allerede på mit CV, og jeg havde appetit efter noget nyt. Rygtet er sandt. Så snart man har ‘fysiker’ tatoveret på overarmen, kan man ikke stå i kø i Fakta uden at få tilbudt et gymnasiejob, og jeg havde med frygt og bæveren og en god portion dårlig samvittighed afslået et par stykker. Mest af alt, fordi jeg ikke rigtig vidste, hvad jobbet indebar. Det kan lyde underligt, i og med at jeg engang har været der som elev, men under et af jobinterviewene lagde de vægt på, at jeg helst ikke måtte bruge ligninger. Min fantasi rakte ikke til, hvordan jeg skulle mime Newtons love, så jeg søgte videre. I stedet valgte jeg at fokusere lidt mere på de kompetencer, der gemmer sig under titlen Cand. Scient. fysik og de områder indenfor matematisk modellering, som jeg af ren nysgerrighed havde forvildet mig ud i undervejs i mit studie. I sidste ende var det formentlig en kombination af nogle gode resultater indenfor statistisk fysik, samt et speciale der essentielt omhandlede en Bayesiansk tilgang til tidsserieanalyse, der gjorde, at Danmarks Statistik (DST) fik øjnene op for min ansøgning. Jeg har nu været ansat i lidt over et år ved sektionen for Statistisk Metode, der er en delafdeling for Forskning og Metode, DST. Statistisk Metode består af i alt 8 medarbejdere

Hjerneblod l

3/2014

ud af de ca. 500 medarbejdere, der holder til i en murstensfæstning i omegnen af Østerbro. Mine primære arbejdsopgaver består af stikprøve-allokering og opregning. Eller det er i hvert fald, hvad min kontrakt beskriver, men et hurtigt tilbageblik afslører, at jeg nok har brugt halvdelen af tiden på opgaver, der hører ind under kategorien “andre statistiske metoder”. Mere om det senere.

So welcome to the machine

Statistiker siger du? Ja, nu er der nok nogen, der tænker, at jeg har gjort det for pengenes skyld, eller den utæmmelige vildskab, man er i stand til at tænde i enhver kvindes øjne, når man hvisker det til hende på dansegulvet en fredag aften. Men begge er blot en sidegevinst. Min indgangsvinkel har været mere eventyrlysten; gad vide, hvad de egentlige laver derinde? Og du har sikkert gættet rigtigt: overlappet mellem de matematiske metoder, jeg har lært under fysikstudiet, og dem jeg anvender nu, er til at overse. Det har været nødvendigt med en grundig oplæring, både når det kom til den statistiske metode, men også det software, som man anvender til at udføre beregningerne i. Som fysikerstuderende er man typisk skolet i Matlab, og hvis man har haft statistikkurser, er det typisk R, der er blevet anvendt. I DST anvendes SAS, og det kræver nogen tilvænning. I starten er det lidt ligesom at spille fodbold iført badesandaler. Spillets regler er de samme, og det er ikke svært at gennemskue, hvor man gerne vil hen, men man er lidt hæmmet i udførelsen. Sagen er den, at når det kommer til erhvervslivet, så har SAS et fast greb om statistikproduktionens ædlere dele og med Ø

Lars Hervig Jacobsen er 32 år gammel. Lars tog sin bachelor i fysik på RUC og efterfølgende sin kandidat på SDU. Lars arbejder nu for Danmarks Statistik.

en god portion kundepleje, samt udsigten til rigtig mange arbejdstimer ved indfasning af ny software, så forbliver det sådan. Jeg må dog indrømme, at efter lidt tilvænning, så er programmet velegnet til nogle af arbejdsopgaverne, især når det drejer sig om at håndtere store datamængder, men når det kommer til matrixoperationer og løkkestrukturer, er det lidt udfordret.

Jeg tror, de glemte rusturen

I har sikkert hørt talemåden: at man som nyuddannet ikke er færdiguddannet, og det bliver selvfølgelig mere aktuelt, når man vover pelsen og bevæger sig udenfor sine vante folder. Ved ansættelsen har jeg i høj grad haft fornemmelsen af at være startet på en ny uddannelse, hvor man trækker på de erfaringer, man har gjort sig omkring det at indhente ny viden, men ellers er man på bar bund. Jeg har nu været igennem en bunke interne kurser, der afholdes på DST for at komme op på niveau, samt et par eksterne, blandt andet i stikprøveteori på polit-uddannelsen på KU. Mantraet lyder: hvis du kan finde et kursus, der er relevant for det, vi

Hjerneblod l

3/2014

laver i DST, så tilmeld dig det, og vi betaler. Det skal dog siges, at mængden af arbejdsopgaver, der havner på ens bord ikke nødvendigvis bliver mindre af, at man følger kurser, og derfor sker der en helt naturlig begrænsning på, hvad man tilmelder sig. Ja, fuldtidsstuderende er meget privilegerede. Netop nu har jeg afsluttet et kursus i sæsonkorrektion, der omhandlede metoder til, hvordan man kan fjerne sæsoneffekter fra tidsserier. Jeg er ret imponeret. Mindes ikke, at jeg nogensinde har fået så mange penge for at lære noget nyt.

Stikprøver og alt det jazz

Slagets gang ved en typisk arbejdsopgave forløber ved, at jeg har et møde med en eller flere statistikansvarlige fra en given afdeling i huset. De fortæller lidt om statistikken, populationen (i.e. afgrænsningen af enheder, der indgår i tællingen), stikprøvestørrelse, hvilket niveau resultaterne skal publiceres på osv. Herefter får jeg overleveret et datasæt med populationen, hvorudfra stikprøven skal trækkes. Dette gøres med henblik på at minimere stikprøvestør-

relsen, men samtidig således der er en fornuftig dækningsgrad. Herved anvendes typisk stratifikation, hvorved enheder der “ligner” hinanden grupperes, således at variansen på udvalgte interessevariable indenfor strata minimeres, mens variansen mellem strata maksimeres. Eksempler på stratifikationsvariable i tilfælde af virksomhedsstikprøver kan være branche, omsætning eller antal ansatte. Herefter udvælges et antal enheder indenfor hvert stratum, typisk ved simple tilfældig udvælgelse, og hvor antallet per stratum er propotionel med antallet af enheder eller spredningen i det pågældende stratum. De heldige vindere, får tilsendt et spørgeskema, og deres besvarelser kommer til at opregne for de enheder, som ikke indgik i stikprøven. Det opregnede estimat publiceres med en stikprøveusikkerhed, der er proportionel med stikprøvens størrelse i forhold til populationen, samt variansen af de indsamlede data. Sammenlignet med de kollapsede bølgefunktioner, komplekse algoritmer og det mangedimensionelle univers man har vandret rundt i i løbet af fysikstudiet, så er det teoretiske fundament mere ligetil her. Ofte er det dog mødet med virkeligheden, der gør det svært, så som skævt bortfald i stikprøven, hvor en særlig gruppe af virksomheder/individer ikke har valgt at indberette. Men når det er sagt, så kan man godt krydre det med panel-strukturer og optimeringsmetoder, og straks bliver det mere sexet. I den forbindelse, stødte jeg her den anden dag på en gammel kending, som jeg stiftede bekendskab til under mit speciale. En MCMC algoritme, Simulated Annealing, der netop kan implementeres til formål, at optimere på stikprøvedesignet. Så der er tid til at forske lidt, men selvfølgelig er man forpligtet til at producere og overholde deadlines. Af de “andre statistiske metoder”, som jeg nævnte tidligere, hører de fleste til gruppen af Generaliserede Lineære Modeller. Eksempelvis har jeg deltaget i et pilotprojekt omhandlende Propensity Score Matching, der essentielt er en metode til at beskære en population, således at man har en kontrolgruppe, der er sammenlignelig med en behandlingsgruppe. I dette tilfælde var behandlingsgruppen en gruppe elever, der havde modtaget mentorvejledning under uddannelse, og man ønskede da at finde ud af, om de havde større sandsynlighed for at gennemføre uddannelsen i forhold til elever, der ikke havde fået tildelt en mentor. Den underliggende matematik er logistisk regression analyse, hvori

der indgår udvalgte forklarende variable, der blandt andet er beskrivende for elevens sociale baggrund. Propensity scoren er den betingende sandsynlighed for, at en elev har modtaget vejledning givet de forklarende variable, og er således den størrelse, man foretager matching på baggrund af. Det er en rigtig spændende undersøgelser, der er endnu er uafsluttet.

En gang fysiker, altid fysiker

Flere har spurgt mig, om det ikke er ærgerligt, ikke at arbejde med det fagområde, som jeg er uddannet til, men jeg ser det ikke, som om jeg har forladt fysikken, blot at jeg er ved at lære noget nyt. Selvfølgelig skal det holdes lidt ved lige, så demens ikke fjerner det fuldstændigt, men det er der også tid til, nu hvor man er gået hen og blevet en Joe punch-clock, med en arbejdsuge på 37-42 timer. Spørgsmålet er bare, om man får gjort det? Heldigvis har jeg flere kolleger med samme baggrund, så det er muligt at hive Paulis udelukkelsesprincip frem under frokostsamtalen, uden at man nødvendigvis bliver hadet for det. I hele taget er DST en rigtig god arbejdsplads med masser af dejlige kolleger, der gør hver dag til en fest. Endvidere er jeg heldig at være en del af Metodeafdelingen, der fungerer som serviceorgan for de andre afdelinger i DST. Derved kommer jeg på besøg rundt omkring i huset, i rolle som Georg Gearløs’ Lille Hjælper, som folk tager godt imod, fordi de netop har brug for vejledning og en hjælpende hånd. Og man finder hurtigt ud af, at man kan noget specielt, når man er uddannet fysiker. Det er umiddelbart ikke noget, man bemærker, når man vandrer rundt på studiet, hvor man formentlig blot er endnu en klog studerende, omringet af genier. Uden for studiet findes der dog massere af mennesker, for hvilke algebra er sort magi og programmering grænsen til blasfemi. Så hvis du er afklaret med, hvilken vej du skal gå efter studiet, jamen så er du rigtig privilegeret, men hvis du ikke har sat kursen endnu, er det også helt fint, for der er brug for dig og dine kompetencer på den anden side, uanset om du planlægger det eller ej. o

Hjæælp!

Statistiktimen nærmer sig! Anmeldelse af Lars Duelund Eller endnu værre: Du har en masse tal, og din vejleder/underviser /instruktor /slavepisker siger: ”gør lige lidt med tallene”, men han blev bare ikke imponeret, da du sendte en excel-fil, hvor du havde skrevet alle dine data ind med romertal! Så hvad gør du? Jo, du har selvfølgelig din statistikbog et eller andet sted - men hvor? (måske under sengen fra sidste gang du ikke kunne sove) Bare tanken om at skulle læse i den, gør dig meget, meget træt. Hvad gør du? Jo, du kan selvfølgelig bare droppe det hele og gå i fredagsbaren (selvom det er tirsdag), men du kan også godt se, at hvis du skal have mening i dine analyser, kan det være en god ide rent faktisk at kunne noget statistik! - Og de der grafer du så i den første statistiktime, de så egentlig meget seje ud. Så hvad gør du? Løsningen er som næsten altid en god, gammel tegneserie. I det her tilfælde Gonick og Smith ”The Cartoon Guide to Statistics”. Hvis man ser bort fra den comic sans-lignede font, ligner indholdsfortegnelsen en hver anden statistikbog. Bogen indledes med kapitler om, hvad statistik er, hvad data er, sandsynlighedsregning osv. Den dækker kort sagt alt det, som enhver anden basal lærebog, inden for området gør. Den gør det bare på en meget sjovere måde. Og egentlig også en bedre, synes jeg, da de tegnede historier, hvor vi bl.a. hører om, Pascal der mister sin skjorte og mange andre gode og relevante statistikhistorier, som giver en bedre forståelse af begreberne end de traditionelle bøger, der oftest ender med at have mest fokus på ligningerne. Matematikken er der stadigvæk, men der er bare mere fokus på, hvad det betyder, og det er helt klart den bogs største styrke. Så alt i alt en god, letlæst og faktisk meget sjov bog (i hvert fald med min skæve hjerne), som jeg kun kan anbefale på det varmeste. Jeg ville bare ønske, at der kom en efterfølgende udgave, der dækker den non-parametriske statistik - for det forstår jeg ikke, og så bliver jeg nødt til at finde min traditionelle statistikbog frem igen ...Gaab… o

100 Hjerneblod l

3/2014

Statistisk fantastisk eller fantastisk statistisk!!

101

MAURITZ

EN LÆKKER BURGERBAR, HVOR DER ER KRÆSET FOR DIN BURGER Vi i redaktionen på Hjerneblod havde hørt om Mauritz’ appetitvækkende studenterrabat, hvor man hver mandag kan få 2 burgere til 1’s pris, og eftersom det er sød musik i ørerne på studerende med et SU-budget, ville vi da helt sikkert udforske tilbuddet nærmere. Valget faldt på Mauritz’s nyeste restaurant på Dalumvej, hvor vi ville ind og smovse burgere. Lige fra vi trådte ind ad døren, var der en supergod atmosfære, og vi blev mødt af glade smil bag skranken. Mauritz på Dalumvej i Odense er en gammel villa, som er blevet lavet om til en restaurant, og det sætter bestemt også sit præg på indretningen; man får fornemmelsen af at være hjemme hos en af sine gode venner for at indtage en bedre middag. – Det er ganske enkelt hjemlig hygge! Menukortet var spækket med forskellige typer af burgere, alt fra oksekød til kylling og vegetar. Valget faldt på tre forskellige burgere, der skulle afprøves. Den mest originale Mauritz Cafe Burger, The Big Blue med blåskimmelost og Exotic Chicken, – og vi skulle selvfølgelig alle have sprøde fritter med. Heldigvis levede fritterne op til navnet, de var nemlig dejlig sprøde, og de vil bestemt være svære at fravælge en anden god gang på Mauritz.

102 Hjerneblod l

3/2014

Men det var jo egentlig burgerne, vi var kommet for at prøve, og de var rigtig lækre, indbydende, velsmagende med helt friske råvarer. Kødet i bøfferne er dansk, og der er bestemt ikke sparet på det i burgerne – oksekødsburgerne var meget kødrige, og Exotic Chicken havde faktisk hele to kyllingefilletter. Burgerbollerne er gode og dejlig sprøde - og har et velsmagende krydderi på toppen. Bollerne er smurt med hjemmelavede dressinger, specielt lagde vi mærke til den let kydrede hjemmelavede burgerdressing. Mængden af grønt passede rigtig godt til burgerens størrelse, og her er der heldigvis en burgerbar, der har forstået, at icebergsalat bare er for kedeligt, så selvfølgelig er der valgt den meget mere tiltalende krølsalat. Hvis man er til blåskimmelost, så er The Big Blue et sikkert hit med masser umami. I Exotic Chicken kunne frisk ananas fremfor dåseananas lige have været prikken over i’et, men ellers manglede der intet. Skal vi finde vores kritiske smagsløg frem, så kunne der godt have været mere sprøde og flere drueagurker i Mauritz Cafe Burgeren og The Big Blue. Men alt i alt tre rigtig gode burgere, der helt sikkert er nogle af de bedste, man kan finde i Odense. Man får god kvalitet for pengene samtidig med, at man bliver mæt. Så med maverne godt fyldte, kunne vi i redaktionen sige tak for mad – og helt sikkert på gensyn. Mauritz er et fantastisk alternativ til en smattet pizza, når lysten til at lave aftensmad ikke lige er der. Om det så bliver på en af de tre restauranter i Odense eller som takeaway hjemme i studiehyblen, vides ikke – men mon ikke det bliver en mandag!?

HUS MA K! 2 F O N MO DAG! R 1 H VE D R STU FRE M DIE KOR VISNIN GA T F

103

Munkebjegskolens

observatorium I 2. udgave af Hjerneblod kan man læse om Odense Observatorium, og hvordan Odense Kommune ikke længere ville støtte observatoriet økonomisk. Derfor var det på tale, at stedet skulle lukkes. Heldigvis blev dette ikke udfaldet, da folke- og skoleobservatoriet i dag stadig eksisterer, blot under navnet Munkebjergskolens Observatorium. Stedet drives i dag af frivillige kræfter i foreningen Munkebjergskolens Observatorium, der har som hovedformål at sikre stedet fremtidige eksistens. Hvis du kunne tænke dig at støtte op om dette, kan du gå ind på www.munkebjergskolensobservatorium.dk og læse mere om foreningen og medlemskab af denne.

104 Hjerneblod l

3/2014

Om at se det

usynlige af Sooe Gregersen

105

deen om mørkt stof opstod i 1930’erne. Flere fysikere undersøgte bevægelse og energi i galakser og galaksehobe og stødte i den forbindelse på uoverensstemmelser mellem teoretiske beregninger og observationer. Fx afhænger undvigelseshastigheden i en galakse af galaksens masse. Jo større masse galaksen har, des større er tyngdekraften på de enkelte legemer, og hermed skal der en større hastighed til at undslippe.

De første tegn på mørkt stof Fra Newtons mekanik ved vi, hvordan punktmasser tiltrækker hinanden. Har vi to masser m og M i afstanden r er størrelsen af tyngdekraften, FG, mellem dem givet ved:

FG = G

mM r2

hvor G = 6, 67 · 1011 Nm2/kg2 er gravitationskonstanten. Densiteten af stjerner, og dermed masse, er størst i centrum af en galakse. Set fra en planet eller stjerne langt ude i galaksen, er det en god

106 Hjerneblod l

3/2014

approksimation at betragte galaksens centrum som en punktmasse. Det kan man måske overbevise sig selv om ved at observere Mars, Saturn eller en af de andre planeter i vores solsystem på nattehimlen. Planeterne er meget tættere på os end Mælkevejens centrum, men alligevel ses de kun som små lysglimt. Stjernerne roterer i galakserne i næsten cirkulære baner. Da det almindelige stof fra en vis afstand af galaksens centrum kan betragtes som en punktmasse, må vi fra denne afstand kunne

sammenligne størrelsen af tyngdekraften med størrelsen af den indadrettede kraft i en cirkelbevælgelse. Denne er givet som:

FC = m

v2 r

Ved at sætte de to kraftudtryk lig hinanden fås et udtryk for hastigheden som funktion af afstanden fra centrum af galaksen:

v(r) =

GM r

Denne hastighed er undvigelseshastigheden. Et legeme i afstanden r fra galaksens centrum med en hastighed større end v(r) vil således flyve ud af galaksen.

Det bringer os frem til en observation, der indikerer eksistensen af mørkt stof. Ser vi på spiralgalaksen NGC 3198 og benytter de måledata, vi har for den almindelige masse, dvs. stjerner og lignende, findes efter en række beregninger hastighedsfordelingen givet i figur 1. Det ses, at for r > 10 kpc går hastigheden ca. som 1/v (den røde linje), som vi forventede, da r galaksens centrum på lang afstand kan betragtes som en punktmasse. De observationelle data stemmer imidlertid ikke overens med det forventede resultat. De målte hastigheder er langt højere end forventet og nogenlunde konstante over store afstande (se figur 2). Vi kan således konstatere, at noget er galt med vores teori. Problemet kan have mange løsninger. Fx kan det være, at Newtons love ikke holder på denne skala. Der er udarbejdet såkaldte Ø

107

Elektromagnetisk vekselvirkning:

Vekselvirkning mellem stof, der foregår ved udsendelse af elektromagnetiske bølger/lys.

Astronomiske afstande:

Måles i parsec (pc). 1pc = 3, 08 · 1016 m. På galakseskala benyttes i stedet kiloparsec (kpc), der er 1000 gange større.

Mælkevejen:

Den galakse, vi bor i. Mælkevejen er en spiralgalakse, og vores solsystem er placeret ca. halvvejs ude i en af fangarmene. Mange kender Mælkevejen som en vej af stjerner på nattehimlen, denne vej af lys kommer fra de mange stjerner i galaksens tætte centrum.

MOND-teorier (Modified Newtonian Dynamics), som indeholder korrektioner til Newtons love på stor skala. Disse teorier giver resultater i overensstemmelse med de observerede data fra NGC 3198 og er således en mulig løsning på problemet. En anden forklaring på uoverensstemmelserne mellem Newtons love og de observationelle data, man kunne forestille sig, er, at der er mere masse, end vi kan se. Dette er grundlaget for teorien om mørkt stof. Mørkt stof er stof, der har en gravitationel masse, men ikke vekselvirker med lys, hvorfor vi ikke kan se det. Synligt stof udsender varmestråling og kan derfor kollapse i flade strukturer som spiralgalakser, der har en stor overflade at stråle fra. Siden mørkt stof ikke vekselvirker elektromagnetisk, vil vi forvente, at det ikke kollapser, men er fordelt over en sfære. Ved at lave et passende fit af en model, der både indeholder synligt stof og mørkt stof, er figur 3 fremkommet. Det ses, at tilføjelsen af det mørke stof løser vores problem. Men hastigheden i rotationerne kan også beskrives med andre teorier. Hvorfor foretrækker de fleste fysikere så teorien om mørkt stof? Det gør de af den årsag, at mørkt stof har vist sig ikke bare at løse problemet med rotationskurverne, men bl.a. også at løse problemer med kinetisk energi i galaksehobe og kollisioner af galaksehobe. Ingen af de andre teorier løser problemer i så bredt et spektrum.

Stof og antistof:

almindeligt stof, som vi kender, og selv er lavet af, er opbygget af forskellige partikler. I kender nok de negativt ladede elektroner, de positivt ladede protoner og de neutrale neutroner. Måske har I endda hørt om positronen, der minder meget om elektronen, men har ladningen +1 i stedet for elektronens -1. Positronen er elektronens antipartikel og er så at sige dens diametrale modsætning. Kommer sådan et partikel-antipartikel-par i nærheden af hinanden, vil de omdannes til energi i form af to fotoner. Denne proces kaldes annihilation. Alle partikler har en tilsvarende antipartikel med modsat ladning. Der findes således antiprotoner med ladning -1 og antineutroner med ladning 0.

108 Hjerneblod l

3/2014

Vi står altså i dag et sted, hvor de fleste har accepteret, at mørkt stof findes, men vi ved ikke meget om det og har endnu ikke lavet målinger, der endegyldigt afklarer arten af mørkt stof.

Hvordan kan man se mørkt stof? I forsøget på at øge vores viden benyttes hovedsageligt følgende tre typer eksperimenter: direkte observationseksperimenter, indirekte observationseksperimenter samt kollisionseksperimenter. I indirekte observationseksperimenter studeres mørkt stof-annihilationer. Disse annihilationer er, som vi kender fra stof og antistof. I områder med stor tæthed af mørkt stof, fx centrum af en galakse, vil sådanne annihilationer ske ofte. Direkte observationseksperimenter studerer stød mellem mørkt og almindeligt stof. Mørkt stof strømmer hele tiden gennem jorden, og der vil derfor ske

Figur 1: Forventet hastighedsfordeling i galaksen NGC 3198 givet at kun synligt stof er tilstede.

Figur 2: Observerede data fra NGC 3198.

spredning, da vi ved, der er en eller anden form for interaktion mellem de to typer stof - ellers ville vi ikke observere uoverensstemmelser mellem galaksehobenes rotationshastigheder og Newtons love, der skyldes tilstedeværelsen af mørkt stof. Kollisionseksterimenterne foregår i store acceleratorer, hvor man forsøger at producere mørkt stof ved at kollidere synligt stof. I figur 4 ses et kombineret Feynman-diagram af de 3 tilgange. De grønne linier indikerer tidsretningen. Følger man fx linien for indirekte observation ser vi, at vi har en mørkt stofpartikel (DM - Dark Matter) og en mørkt stofantipartikel, der annihilerer og dermed bliver til energi, for derefter at blive til et almindeligt patikel-antipartikel-par (SM - Standard Model). I det følgende ses nærmere på direkte observationseksperimenter.

Direkte observationseksperimenter Som det allerede er oplyst, er der en konstant strøm af mørkt stofpartikler gennem Jorden. Dette skyldes, at vi bevæger os med Solsystemet rund i galaksen og gennem en gennemsnitligt stillestående sky af mørkt stof. Vi kan udnytte denne partikelstrøm i underjordiske detektorer. Når en detektor graves dybt ned, vil langt det meste forstyrrende stråling blive sorteret fra, da almindeligepartikler bliver stoppet på deres vej ned i jorden. Mørkt stof interagerer imidlertid meget svagt med almindeligt stof, og en stor del af det vil

Figur 3:Hastighedsfunktionen fundet ved at kombinere distributionen af synligt og mørkt stof og fitte til de observationelle data fra NGC 3198.

derfor bevæge sig langt ned i jorden til detektoren. På denne måde får man et så isoleret eksperiment som muligt. Nogle detektorer indeholder en flydende ædelgas som xenon, andre detektorer har et indre af krystal, fx germanium. I det følgende tages udgangspunkt i detektorer med flydende xenon som LUX (Large Underground Xenon) og XENON100 eksperimenterne. Flydende xenon-detektorer indeholder et stort kammer med xenon i væskefase og et mindre med xenon i gasfase. Når mørkt stof kommer ind i detektoren, vil det langt oftest spredes i denne tætte væskefase, da der her er mest at støde ind i, hvorfor vi netop studerer disse spredninger. Når mørkt stof spredes i den flydende fase, frigives energi i form af fotoner, og elektroner ioniseres. De frigivne fotoner detekteres herefter af en form for lyssensorer, dette signal kaldes S1. Ved at lægge et magnetfelt over detektoren, kan man trække frigivne elektroner op til gasfasen, hvor fotoner igen udsendes og detekteres. Dette er signal S2. Et eksempel på en sådan xenon-detektor ses i figur 5. Skitsen er lavet over LUX-eksperimentets detektor. Fra tidligere ved vi, at mørkt stof ikke interagerer elektromagnetisk, dvs. patiklerne er ikke ladede, hvorfor de må interagere på anden vis. Da atomkernene er langt større end elektronerne, vil det således forventes, at mørkt stof spredes her. Det viser sig, at hvis man ser på forholdet S2/S1, er det betydeligt større for rekyler fra Ø

109

Figur 4: Kombineret Feynman-diagram for direkte-, indirekte- og kollisionseksperimenter. De grønne pile indikerer tidsretningen i hvert tilfælde.

Figur 5: LUX’ detektor.

elektronspredning end for rekyler fra kernespredning. Ved at lægge en øvre grænse på S2/S1 kan man således sortere en række hændelser, der ikke kommer fra mørkt stof, fra. Ud fra de målte signaler er det muligt at finde den afsatte energi i detektoren. Denne energi kaldes rekylenergien, ER, og kan bruges til at sætte en nedre grænse på energien af den indkommende mørkt stofpartikel og dermed en nedre grænse på massen. Stødet mellem de to partikler er ikke-relativistisk, da hastigheden er ca. en tusindedel af lyshastigheden. Det er her vigtigt at bemærke, at en mørkt stofpartikel med energien, E, kan forårsage spredninger med forskellige rekylenergier, ER. Alle rekyler har altså ikke samme energi!

Den basale og den differentielle rate Den basale rate er et mål for det totale antal af spredninger, der vil ske i en detektor. Denne rate afhænger af følgende tre størrelser: • Fluksen af mørkt stof, altså hvor mange partikler, der strømmer igennem et givet areal pr. sekund. • Antallet af atomkerner i detektoren (det er kernerne, som det mørke stof spredes på). • Hvor stærkt det almindelige og mørke stof in-

110

Hjerneblod l

3/2014

Figur 6: En hypotetisk differentiel rate, der illustrerer formen.

teragerer med hinanden. Målet for denne størrelse kaldes tværsnittet. Den basale rate medtager alle spredninger uanset størrelsen på rekylenergien. Ved at måle alle spredninger, vil vi altså hurtigt kunne tilpasse denne model til måledataene og opnå ny viden om mørkt stof. Desværre har ethvert eksperiment sine egne begrænsninger, og her ser vi ingen undtagelse. Lige meget hvor godt, vi bygger vores detektor, vil der altid være en tærskelværdi for energien, der skal overskrides, før vi ser et udslag. Der vil altså være en minimal energi, E0, som er den laveste rekylenergi, vi kan se. Desuden giver den basale rate et meget unuanceret billede af spredningerne. Vi får det forventede antal, intet andet. Når eksperimenterne udføres, indsamles imidlertid bedre data end blot et enkelt tal. Eksperimenterne er designet sådan, at rekylenergierne indsamles i enrgiintervaller. Der er altså behov for et mere fintfølende mål for at udnytte denne eksperimentelle viden. Dette mål findes i den differentielle rate. Den differentielle rate giver antallet af spredninger med en bestemt værdi af ER. Som det tidligere er nævnt, kan to mørkt stofpartikler med samme energi give to forskellige rekylenergier. De afsætter altså ikke nødvendigvis al deres energi. Således vil mørkt stof med en høj energi kunne give rekyler med

CERN:

Forskningscenter (European Organization for Nuclear Research) for fysikere og ingeniører beliggende ved Geneve. Hovedformaålet for centeret er at afdække universets fundamentale struktur. I øjeblikket gøres dette ved eksperimenter i partikelacceleratoren LHC (Large Hadron Collider), der er en underjordisk cirkulær tunnel på 27 km placeret på grænsen mellem Frankrig og Schweiz. Her kollideres forskellige partikler med høj hastighed, hvorved de smadres og bliver til andre partikler, der typisk henfalder til et hav af forskellige partikler - og er vi heldige, finder vi blandt alle disse partikler nogle nye.

såvel høje som lave energier, hvorimod mørkt stof med en lav energi kun kan give rekyler med lav energi. Vi vil derfor forvente, at antallet af spredninger, og dermed den differentielle rate, falder med stigende rekylenergi. Et eksempel ses i figur 6. Ved at integrere den differentielle rate op over et af vores energiintervaller finder vi det forventede antal spredninger i netop dette energiinterval. Den differentielle rate kan herefter tilpasses til de eksperimentelle data, så vi får en kurve, der giver de rigtige antal spredninger i hvert interval. Det viser sig, at denne kurve kan opnås for forskellige kombinationer af massen af mørkt stof, MD, og tværsnittet, σ. Ud fra de eksperimenter, vi har i dag, er det altså ikke muligt at finde en entydig masse af mørkt stof.

Nye glimt fra mørket? Vi står i dag i den situation, at vi stadig kæmper for at fastlægge massen af mørkt stof. Men dette spørgsmål er langt fra det eneste, vi ønsker at få besvaret. Hvordan vekselvirker mørkt og almindeligt stof? Er mørkt stof elementarpartikler, eller er det som atomer bygget af mindre bestanddele? Der er nok at tage fat på, og masser af ny viden venter på at blive hevet ud af mørket og frem i lyset o Large Hadron Collider. Billede af CERN

Rekylenergien:

Rekylenergien af det ramte almindelige stof i dektoren, ER, er givet ved:

ER =

Er (1 2

cos ✓)

Her er θ spredningsvinklen, r et masseforhold, E = 1/2MDv2 energien af den indkommende mørkt stof partikel med massen MD og hastigheden v. Den mindste energi E, der kan give rekylenergien ER, bliver således:

Emin = min ✓

⇢

2ER (1 r

cos ✓)

�

111

Sofie Gregersen 22 år, studerer fysik. Sofie blev bachelor i sommer og er nu på 1 års Erasmus-udveksling i Graz, Østrig (dvs. første år af sin kandidat tager hun i Graz). Her står Sofie uden for universitetet i Graz.

112

Hjerneblod l

3/2014

Abent Hus

kom

øg os s e b g o d u

på

Institut for fysik, kemi & Farmaci lørdag d. 28 februar 2015 kl. 12-16

http://www.sdu.dk/Uddannelse/Brobygning

113

Sp rg en masse Skriv til Spørg en masse, hvis du går med et spørgsmål, du gerne vil have en forsker til at svare på. Skriv til os på Facebook. Som tak for spørgsmålene i denne udgave af Spørg en masse, sender vi to koncertbilletter til Studenter Huset Odense til Thomas og Kristoffer, og Yasmin modtager et gavekort til Café Mauritz.

Hej Spørg en masse Vi var inde og se filmen ‘Interstellar’ sidste weekend, og vi kunne godt tænke os at vide, hvor meget der er sandt i den film i forhold til at rejse i rummet. Er det rigtig, at ifølge Einsteins relativitetsteori så kan man ændre tidsbegrebet, så tiden kan gå meget langsommere, end den gør på jorden og hvordan dette? Endvidere hvad betyder det, når de snakker om at leve i flere dimensioner end fire? På jorden har vi 3 dimensioner og så tiden som en fjerde - kan man forestille sig en verden med flere dimensioner end det, som de gør i filmen? Og vil det nogensinde virkelig være muligt at kunne rejse igennem ormehuller til andre galakser? Eller er det fysisk umuligt? Med venlig hilsen Thomas og Kristoffer

Thomas Wegeberg og Kristoffer Lauge er begge 22 år og læser HA på Aarhus Universitet, og så er de helt vilde med at spille kendama.

114

Hjerneblod l

3/2014

Martin S. Sloth er lektor i teoretisk kosmologi på CP3-Origins centeret på Syddansk Universitet. Han har før arbejdet på bl.a. CERN og University of California, og han er en af hovedarkitekterne bag curvaton mekanismen — en blandt forskere populær teori for universets oprindelse.

Kære Thomas og Kristoffer, Det er rigtigt at tid er et relativt begreb — det følger af Einsteins almene relativitetsteori. Tiden går langsommere i et stærkt tyngdefelt end i et svagt. Siden tyngdefeltet aftager med afstanden til jordoverfladen, så går tiden faktisk også en lille bitte smule langsommere i kælderen end i penthouselejligheden (det kan måske derfor virke paradoksalt, at penthouselejligheden som regel er meget dyrere — for hvem vil ikke forblive ung…?) Denne tidsforskel blev første gang målt i 1959 ved at måle tidsforskellen i toppen og bunden af et tårn på Harvard University. De målte en tidsforskel på et par hundrede billiontedele af et sekund i løbet af en dag. Men almen relativitetsteori bliver også brugt i GPS systemer for at korrigere for tidsforskellene i de satellitter, der i 20.000 km højde bliver brugt til at bestemme vores position her på jorden ved hjælp af trekantspejling. Løst sagt, så kan man få en intuitiv fornemmelse for årsagen til tidsforskellene ved at tænke på et sort hul. Et sort hul er et legeme så tungt, at selv ikke lyset kan undslippe dets tyngdekraft. Det vil sige, at lyset ikke bevæger sig væk fra et sort hul. Men da lys altid bevæger sig med lysets hastighed, så må det være tiden, der står stille. Det kan man også iagttage, hvis man ser noget falde ind i et sort hul. For den, der iagttager et rumskib falde ind i et sort hul, vil det tage uendeligt lang tid for rumskibet at falde ind i det sorte hul, mens det for dem, der sidder i rumskibet, går meget hurtigt at falde ind i det sorte hul. Det er korrekt, at vi lever i 3 rumlige dimensioner og en tidsdimension. Dvs. i alt 4 dimensioner. Man kan sagtens forestille sig flere rumlige dimensioner, som vi ikke kan opfatte. Superstrengsteori er den bedste teori, vi har til forståelse af, hvad der sker inde i sorte huller og ved Big Bang. Men superstrengsteorien er kun matematisk konsistent i 10 dimensioner i alt. Dvs. at 6 rumlige dimensioner må være skjult for os. Det kan ske ved, at de er rullet sammen og meget små, eller ved at vi er begrænset til at leve på en 3-dimensionel “bran” i de ekstra dimensioner (tænk på et myre begrænset til en membran i 3 rumlige dimensioner, den oplever kun de 2 af dem). Fysikere har også spekuleret på, om ormehuller kan eksistere, og om man kan bruge dem til at rejse igennem. På mikroskopisk kvantemekanisk målestok er det sandsynligt, at ormehuller eksisterer. Men det er usandsynligt, at ormehuller store nok til at rejse igennem eksisterer, da makroskopiske ormehuller ville kræve ny ukendt type stof med negativ energi. Mvh. Martin Sloth

115

Sp rg en masse Hej Spørg en masse Hvordan er jernpiller fre ms

Venlig hilsen Yasmin

tillet og hvordan bliver

de optaget i kroppen?

17 år gammel og går i 2.g Yasmin Kadija Hasan er . I hendes fritid arbejder på Tornbjerg Gymnasium i Salgsbureauet. Efter gym hun som telefonsælger in. dic me e til nasiet vil hun gerne læs

116

Hjerneblod l

3/2014

Hej Yasmin Jern er en nødvendighed for kroppen. Kroppen skal bruge jern for at kunne producere proteinet hæmoglobin (røde blodlegemer), som er det protein, der bærer ilten rundt i kroppen. Der er to forskellige slags jern: • Hæm-jern: Findes primært i kød og fisk, og er det lettest at optage i kroppen. • Non-hæm-jern: Findes primært i grønstager og kornprodukter. Dens optagelse påvirkes af andre madvarer. Fx bidrager C-vitamin til en øget optagelse af non-hæm-jern. Optagelsen af jern sker i tyndtarmen. Er man rask vil tarmen kun optage 5-10 % af det jern, som findes i kosten. Hvis man har jernmangel, vil kroppen selv regulere optagelsen af jern op til 20-50 %. Optagelsen af jern i kroppen kan reguleres af flere forskellige faktorer. Optagelsen afhænger af kostens jernindhold og af mavetarm funktionen. Hvis mave–tarm funktionen i sig selv er nedsat, vil optagelsen også blive mindre. Hvis kroppen har mangel på jern, vil kroppen automatisk øge optagelsen, så den kan få dækket sit behov. For at få jern optaget bedst muligt, skal jerntabletter indtages mellem måltiderne. Kaffe, te og mælk må først igen drikkes 1-2 timer efter jerntablettens indtagelse, da de indeholder polyphenoler, som hæmmer optagelsen af jern i kroppen.

Behandling mod jernmangel er oftest jerntabletter: Ferro Duretter, som indeholder ferrosulfat (FeIISO4), der svarer til 100 mg jern. Tabletten er en depottablet, dvs. den opløses ikke helt i maven, som almindelige tabletter ellers gør. Jerntabletten suger vand fra maven til sig og svulmer op, så der dannes et gel-lag omkring tabletten. Gellaget medfører, at ferrosulfaten langsomt kan frigives, og derefter optages i tyndtarmen. Når ferrosulfat bliver optaget i kroppen, vil det blive transporteret aktivt rundt i kroppen af proteiner kaldet transferrin og ferritin. Det bliver transporteret hen til knoglemarven, hvor ferrosulfaten vil blive en del af hæmoglobin proteinet. Selve jerntabletterne består af ferrosulfat – som er den aktive del af tabletten, og det som optages i kroppen. C vitamin, som hjælper med at øge optagelsen af jern. Tabletterne består desuden af flere forskellige hjælpestoffer, som er med til at danne den samlede tablet, blandt andet povidon, hypromellose og magnesiumstearat. Hypromellosen er det hjælpestof, som sørger for, at gellaget omkring tabletten dannes, så lægemidlet kan frigives langsomt. Tabletterne bliver produceret via tabletteringsmaskiner, hvor man på forhånd indstiller størrelse og form på tabletten. Ø

117

Derefter bliver tabletterne overtrukket, og til det bruges der titandioxid (E-171) – som er et hvidt farvestof, der ofte bruges i tabletter og madvarer, og jernoxider og -hydroxider(E-172), som er et gult farvestof. Efter produktion vil tabletterne blive pakket i medicinbeholdere. Udover disse jern tabletter er der også andre på marked, som indeholder hæm-jern. Disse anvendes, hvis det ikke er svær jernmangel, man har, men derimod har behov for et jern tilskud, som f.eks. når man er gravid eller er bloddoner.

Hanady Ajine Bibi er ph.d.-stu derende på Insitut for Fysik , Kemi og Farm aci og hun har altid vidst, at hun på en el ler anden måde skulle ar bejde med læge midler. Hendes praktik periode i 9.klas se var på et apotek, og hu n synes stadig , at lægemidler, deres fre mstillingsmetod e og den måde lægemid lerne virker på i kroppen er fascinerende.

118

Hjerneblod l

3/2014

Hæm-jern består af 350 mg hæmoglobinpulver (af animalsk oprindelse) svarende til ca. 1,2 mg jern som hæm-jern og 25 mg ferrofumerat svarende til 8 mg jern som nonhæm-jern. Dette modsvarer den naturlige sammensætning i en vel balanceret kost. Tabletterne indeholder ikke sukker . Da denne type af jern er hæm jern, påvirkes dens optagelse ikke af andre fødevare. Indholdet af jern i hæm-jern er ikke lige så stort, som i Ferro Duretter. Med venlig hilsen Hanady

119

Ungdommens Naturvidenskabelige Forening Ungdommens Naturvidenskabelige Forening (UNF) Odense er en forening af (fortrinsvist) universitetsstuderende og gymnasieelever, som arbejder for at skabe og fastholde interessen for naturvidenskab blandt unge. Det sker løbende under hele studieåret gennem workshops, studieture og ugentlige foredrag om spændende og aktuelle emner inden for naturvidenskab, teknisk videnskab og sundhedsvidenskab. Vores primære målgruppe er elever fra gymnasiet, HTX og HF; men alle med interesse er meget velkomne. UNF Odense afholder desuden Science Camps for folkeskole- eller gymnasieelever i sommerferien. Her har arrangørerne ansvar for alt fra undervisning og socialt samvær til forplejning og overnatning, og vi gør alt for at give deltagere en uforglemmelig og lærerig oplevelse. Vi håber at se dig til vores arrangementer – det er gratis for elever på gymnasier, der har købt adgang! Tjek odense.unf.dk for at se om dit gymnasium er med.

Lyst til at blive arrangør? Som arrangør/frivillig i UNF Odense har du mulighed for at deltage i planlægningen og afholdelsen af arrangementer og derigennem styrke dine evner inden for formidling, ledelse og projektstyring desuden øger du dit netværk. Udover de ugentlige arrangementer er UNF Odense en hyggelig forening, som lægger vægt på det sociale. Der er tilbud om fællesspisning, film- og spilaftener, sommerhusture og meget mere. Inden arrangementerne mødes arrangørerne til pizza og klargøring af aftenenes arrangement, ligesom vi også samles til hyggesnak bagefter. Der er altså rig mulighed for både at blive fagligt begejstret og få en inspirerende omgangskreds af sjove og hyggelige mennesker i UNF Odense. Alle aktiviteter indbefatter mulighed for ansvar, eller, hvis man hellere vil det, for bare at være med og udføre et stykke arbejde af mere praktisk karakter. Under alle omstændigheder tilbyder UNF Odense en masse samvær med unge mennesker, der også er interesserede i naturvidenskab, og som synes det er spændende at være med til at forme foreningen. UNF er ikke statisk, men er i høj grad formet af de ideer og input, arrangørerne kommer med.

120 Hjerneblod l

3/2014

En arrangør fortæller Jeg tog til åbent hus på Syddansk Universitet. Her faldt jeg over en stand, der tog sig noget ud i forhold til de andre. Det var ikke en stand om uddannelse, men om studieliv - et naturvidenskabeligt studieliv. Der stod jeg og snakkede med en ung kvinde, iført blå kaninøre, om mine fremtidsdrømme og mine interesser. Hun introducerede mig til UNF og inviterede mig til at komme og være med til at arrangere deres næste foredrag. At sige ja til denne invitation var nok noget nær den bedste beslutning, jeg har taget i forhold til mit fritidsliv. Siden jeg startede i foreningen for lidt mere end halvandet år siden, har jeg haft mulighed for at etablere kontakt med forskere, undervise folkeskoleelever, tage på kurser, udvide mit netværk, være til et væld af sociale aktiviteter samt have medansvaret for forplejningen under en hel sommerskole. Det gælder om at gøre de ting, man virkelig elsker, og for mit vedkommende er det at nørde naturvidenskab. Henrik Johansen, UNF Odense

Har vi fanget din interesse? Hvis du har fået lyst til at blive arrangør eller ønsker at vide mere, er du velkommen til at kontakte os på odense@unf.dk, eller hive fat i en UNF’er til et foredrag. Du kan læse mere på www.odense.unf.dk.

121

UNF

ARRANGEMENTS-OVERSIGT Forår 2015 Ungdommens Naturvidenskabelige Forening (UNF) Odense er en forening af (fortrinsvist) universitetsstuderende og gymnasieelever, som arbejder for at skabe og fastholde interessen for naturvidenskab blandt unge. Dette sker løbende gennem hele studieåret gennem workshops, studieture og ugentlige foredrag om spændende og aktuelle emner inden for naturvidenskab, teknisk videnskab og sundhedsvidenskab. Vores primære målgruppe er elever fra gymnasiet, HTX og HF; men alle med interesse er meget velkomne. Det er gratis at deltage i foredrag arrangeret af UNF Odense for alle elever på gymnasier, der har købt adgang. Tjek om dit gymnasium er med på odense.unf.dk. Personligt medlemskab af UNF Odense giver adgang til studieture og workshops. Medlemskabet koster 75 kr. og er gyldigt i to halvår. Læs mere om arrangementerne og medlemskab på: odense.unf.dk JANUAR

FEBRUAR

08.01 Paleo-diæten og andre populære kosttrends 15.01 Matematikken i LEGO 22.01 Multiresistente bakterier 29.01 Spilteori

05.02 Hormonforstyrrende kemikalier 07.05 Forskning, fantasi og fingerfærdighed STUDIETUR! 17.02 Det periodiske system 19.02 Langtidshukommelse 26.02 Kloning af uddøde dyr

MARTS

APRIL

05.03 12.03 14.03 19.03 26.03 30.03

09.04 Naturvidenskabelig psykiatri 14.04 Pattedyrs-dissektion WORKSHOP! 16.04 Uendeligheder, kardinaliteter og aksiomssystemer 21.04 Robotter med kunstig intelligens WORKSHOP! 23.04 Menneskets seksualitet 25.04 Ree Park STUDIETUR! 28.04 Viden forpligter - om bioteknologi og biologiske våben

Miljøkemi og jordforurening Laseren de første 50 år NORD STUDIETUR! Syntetisk DNA Evolution Fysikkens frontlinje - besøg en partikelaccelerator STUDIETUR!

MAJ 07.05 Stjerners udvikling og planeter omkring stjerner

Odense

Ungdommens Naturvidenskabelige Forening 122 Hjerneblod l 3/2014 www.unf.dk

KranieBrud

af Allan Grønhøj Hansen

Som gæsterne ankommer, når alle at hilse på hinanden én gang med et høfligt håndtryk, der bliver i alt udvekslet 903 håndtryk.

I fredags var der indbudt til fest på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci, og der var lagt i ovnen til en gemytlig aften!

a) Hvor mange gæster er der til festen?

Uheldigvis er gæsterne ved at løbe tør for øl

MEN

STORE FYSIKBOG

DEN

...heldigvis indeholder fysikbogen fremgangsmåden til konstruktionen af en DuplicatorXtreme. I fysikbogen, er der brugt 6869 cifre til nummerering af siderne. b) Hvor mange sider er der i bogen?

DuplicatorXtreme er en maskine, der kan lave en eksakt kopi af hver en genstand, man måtte ønske.

Maskinen består af et kammer og en fordoblingskanon, så ved først at duplikere en øl...

Kammer konstruktion af

DuplicatorXtreme

fås to øl, dernæst kan de to øl duplikeres, og så er der fire øl!

e) hvor stort er kammeret egentlig for at kunne indeholde alle disse øl, hvis vi antager, at øllene har mål som en almindelig dåseøl (11,5 cm i højden og 6,6 cm i diameter)?

fordoblingskanon

Maskinen er i stand til at gøre dette en gang i minuttet. c) Hvis der stilles en enkelt øl i kammeret kl 22:00, hvor mange øl er der så kl. 23:00? d) På dette tidspunkt er kammeret fuldstændig fyldt, hvad er klokken, når kammeret er kvart fyldt?

Sandelig om der ikke er rigeligt med øl!

Send dine svar til hjerneblod på facebook og vind fede præmier! 123