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Interview mit unserer Jugend forscht Finalistin Aruna Sherma

Sonderpreis der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für eine Arbeit auf den Gebieten der Naurwissenschaften und der Technik des 54. Bundeswettbewerbs Jugend forscht in Chemnitz vom 16. -19. Mai 2019

Aruna bei ihrer Projektpräsentation zum Tag der offenen Tür im SFZ Hamburg ǀ Fotografin: Claudia Höhne

Unsere SFZ Hamburg Finalistin Aruna Sherma hat beim diesjährigen  Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ im Fachgebiet Physik einen Sonderpreis erhalten.  Dieser kommt von der Wilhelm und Else-Heraeus-Stiftung, ist mit 1.500 Euro dotiert und mit der Einladung zur nächsten Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte (GDNÄ) verbunden.

Angetreten ist Aruna Sherma (Stadteilschule Walddörfer) mit folgendem Projekt:

Entwicklung eines gadoliniumfreien Kontrastmittels für die Kernspinresonanztomografie

Magnetresonanztomografen – kurz MRT- Scanner – sind aus der Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie liefern ohne gesundheitsschädliche Röntgenstrahlung Bilder aus dem Körperinnern. Allerdings bergen bestimmte Kontrastmittel, die für manche Aufnahmen verwendet werden, ebenfalls Gesundheitsrisiken. Sie enthalten das Metall Gadolinium, das sich im Nervensystem ablagern kann. Daher machte sich Aruna Sherma auf die Suche nach einem weniger belastenden Kontrastmittel, das auf nanometerkleinen Teilchen basieren soll. Um die Tauglichkeit verschiedener Materialien zu prüfen, konstruierte sie eine Magnetisierungskammer in der Größe eines Schuhkartons. Das Resultat: Am erfolgversprechendsten erschienen Nickel und Aluminium, die die Jungforscherin nun eingehender untersuchen will.

Wie bist du auf die Idee gekommen ein Kontrastmittel zu entwickeln?

Aruna: Es hat damit angefangen, dass ich durch das Stern-Gerlach- und Rabi-Experiment eine Faszination für Spin-Physik entwickelt habe. Ich habe angefangen mich mit diesem Fachgebiet auseinanderzusetzen und bin bei meinen Recherchen zufällig auf eine Studie gestoßen, in der Patienten mit MS merkwürdige gesundheitliche Probleme bzw. starke Gewebe-Vermehrungen – auch von Organen – aufwiesen. Untersuchungen ergaben, dass an MS Erkrankte häufig ins MRT mussten, um den Erfolg der medikamentösen Behandlung zu überprüfen. Bei der Untersuchung im MRT erhielten die Patienten ein Kontrastmittel, dessen Inhaltsstoff Gadolinium sich in verschiedenen Bereichen des Gehirns und in anderen Geweben (z.B. Niere oder Leber) ablagern kann. Es stellte sich heraus, dass Gadolinium toxisch ist und eine seltsame Gewebevermehrung zur Folge haben kann. Diese Erkenntnis wurde im Jahr 2017 offiziell und behördlich bestätigt, aber das Kontrastmittel wurde nicht vom Markt genommen. Der Grund hierfür: Alle MRT-Kontrastmittel sind gadoliniumhaltig. Eine Alternative gibt es bisher nicht.

Meine Idee: Das Gadolinium einfach durch ein anderes Metall auszutauschen. Mir wurde schnell klar, dass die Alternative als Nanopartikel hergestellt werden müsste. Im Laufe des Jahres habe ich deshalb ein Nanopartikel mit neuartigen Komponenten entworfen.

Wie hast Du es geschafft, die Schule mit deiner Forschung in der Freizeit zu verbinden? .

Aruna: Es ist nicht einfach sich parallel um Schule und die Arbeit an meinem Projekt zu kümmern. Zusätzlich zum Schulstoff der 11. Klasse eigne ich mir eine Menge Theorie in vielen verschiedenen Fachgebieten z.B. Radiologie, Medizin, Biologie, Chemie, Toxikologie, Nanophysik an. Es nimmt schon viel Freizeit ein, aber es macht auch sehr viel Spaß.

Wer hat dich unterstützt und wie? 

Aruna: Das ist zum einen Herr Zander aus dem Schülerforschungszentrum Hamburg (SFZ Hamburg). Seitdem ich nachmittags dort forsche, hat er mir oft gute Ratschläge gegeben und mir geholfen, wenn ich nicht weiterkam. Unterstützung bekam ich außerdem von einem Wissenschaftler aus der Uni Hamburg, der mir die Möglichkeit gab, in der NMR-Abteilung wichtige Messungen durchzuführen, aber auch von Ärzten aus dem UKE und der Radiologischen Allianz.

Mit welchen Gefühlen bist du in das Bundesfinale von "Jugend forscht" gegangen? Wie aufgeregt warst du?

Aruna: Ich war doch ein bisschen nervös und aufgeregt. Es war einfach sehr surreal, weil ich das erste Mal bei „Jugend forscht“ teilgenommen habe und dazu mit einem noch nicht fertigen 1-Jahres-Projekt in den Wettbewerb hineingegangen bin. Ich hatte damals mit dem Ziel mitgemacht, den Wettbewerb einfach mal kennenzulernen. Nie hätte ich gedacht, dass ich direkt zum Bundeswettbewerb zugelassen werde. Als ich ankam, war ich überwältigt von den sehr guten Projekten und interessanten Themen. Die meisten saßen zwei bis vier Jahre an ihrem Projekt und hatten bereits Ergebnisse. Umso mehr hat es mich gefreut, für mein Projekt mit einem Physik Sonderpreis ausgezeichnet zu werden und so eine hohe positive Resonanz von den Besuchern zu erhalten. 

Seit wann forscht du am Schülerforschungszentrum und wie bist du zur Forschung gekommen? 

Aruna: Ich bin seit 1,5 Jahren im SFZ Hamburg und arbeite im Fachbereich Physik (damaliger Schwerpunkt: Halbleiter- und Festkörperphysik). Mein damaliger Klassenlehrer hatte einer Lehrerin erzählt, dass ich großes Interesse in Physik und allgemein an Naturwissenschaften habe. Diese Lehrerin war zufällig unsere Lehrerin für die Begabtenförderung. Diese rief mich eines Abends an und meinte sie hätte für mich einen Termin im SFZ Hamburg vereinbart. Was mich dort erwartete, wusste ich zum damaligen Zeitpunkt nicht. Ich bin einfach hingefahren und habe vor Ort herausgefunden, was das ist. Ich war begeistert von den Menschen und den Möglichkeiten, die sich dort bieten, und wollte gleich mit einem Forschungsprojekt beginnen. Mein erstes Projekt beschäftigte sich damit herauszufinden, ob sich die Eigenschaft des Magnetismus bei Metallen unter Temperaturveränderung ändert. Ich habe dann angefangen Halbleiter zu vermessen und zu magnetisieren.

Ich war schon immer sehr neugierig und interessiert an Naturwissenschaften. Ich habe auch schon zu Hause viel geforscht und Experimente durchgeführt, u. a. habe ich ein Destilliergerät gebaut, mit meinem Teleskop versucht einen Sternenkatalog zu erstellen oder Zahlenreihen untersucht.

Möchtest du auch in Zukunft weiter forschen?

Aruna: In jedem Fall! Ich möchte an meinem Projekt weiter forschen, noch steckt es ja in den Kinderschuhen. Dieses Jahr soll das Nanopartikel synthetisiert werden und weitere Untersuchungen zu den Polymeren bzw. zum Wert Chi (ist ein Flory-Huggins – Interaktionsparameter, um zu schauen wie Polymer miteinander und mit Blut wechselwirken) stattfinden.  Ich werde auch wieder bei „Jugend forscht“ teilnehmen.

Ein Pharmazieunternehmen hat Interesse an meiner Idee bekundet - ich bin gespannt, was sich daraus entwickelt.

Gerne würde ich nach meinem Abitur Physik studieren und in die Forschung gehen.

Vielen Dank, Aruna. Und viel Erfolg weiterhin!