Die Bergen County Academies sind Vorreiter bei studentisch geführter wissenschaftlicher Innovation. Die Projekte reichen von Hilfsmitteln für Schwerhörige bis hin zu bahnbrechenden Forschungen in der Krebsbiologie und Biotechnologie. Der Mechatronics Research Laboratory, geleitet vom Lehrer Carlos Nodarse, ist ein Zentrum, in dem Schüler ihre Ideen entwickeln und verfeinern, viele davon führten zu Patenten und Anwendungen in der Praxis.

Nodarse betreibt ein „Ideenarchiv“ mit über 14 Jahren studentischer Erfindungen, darunter detaillierte Anweisungen zur Herstellung jedes Projekts. Ein bemerkenswertes Beispiel ist ein Gerät, das ein Kochschüler entwickelte, um Ödeme zu kontrollieren, eine Erkrankung, die einen Familienmitglied betroffen hat. Die Erfindung brachte dem Schüler den ersten Preis auf der Wissenschafts-Messe des Bezirks ein und führte schließlich zur Teilnahme am Regeneron International Science and Engineering Fair.

Das Ideenarchiv begann, als ein Schüler ein Gerät entwickelte, das Schwerhörigen hilft, Notfahrzeuge durch Vibration und einen digitalen Bildschirm zu erkennen. Nachdem der Vater des Schülers das Gerät verlangt hatte, schuf Nodarse gemeinsam mit dem Schüler detaillierte Anweisungen zur Herstellung des Geräts. Dieser Erfahrung folgte die Einbeziehung von „Instructables“ in alle Forschungsprojekte, eine Praxis, die seitdem ein Grundpfeiler des Mechatronics Lab geworden ist.

Kürzlich haben Projekte die Grenzen der wissenschaftlichen Forschung erweitert. Der Absolvent des Jahres 2024, Muhammed El-Sherbiny, entwarf ein System, das Laser verwendet, um „Fenster“ in Hühnereier zu schneiden, wodurch Forscher Embryonen untersuchen können, ohne ihre Schutzmembranen zu beschädigen. Diese Methode könnte die Arzneimittelprüfung für Krankheiten revolutionieren. El-Sherbiny’s Arbeit brachte ihm den Grand Award in der Biomedizinischen Technik beim Regeneron ISEF 2023 ein und wird derzeit für ein Patent geprüft.

El-Sherbiny und Nodarse verbrachten fast vier Jahre, um das Projekt zu verfeinern, wobei sie hauptsächlich recycelte Materialien verwendeten. Das System umfasst einen Quad-Laser, einen Inkubator mit Kamera und Testkits, alles darauf abzielt, den Forschungsprozess effizienter und kosteneffektiver zu gestalten.

Howard Lerner, Superintendent der Bergen County Academies, betonte die Schule’s Engagement für Innovation. „Wir wissen, dass unsere Schüler hochmotiviert kommen, um in den Bereichen, die sie verfolgen, sinnvolle Beiträge zu leisten“, sagte er. „Wir helfen den Schülern, eine Grundlage durch ihr Lernen aufzubauen und bieten eine Vielzahl von Ressourcen an, einschließlich spezialisierter Mitarbeiter, aber die Schüler übernehmen die Kontrolle, um ihre Ideen in die Praxis umzusetzen.“

Studentisch geführte Forschung hat auch Fortschritte in der Krebsbiologie erzielt. Senior Uyen Tran, eine Semifinalistin im Regeneron Science Talent Search, untersucht die Rolle der Geschlechts-hormone bei Lungenkrebs. Mit menschlichen Lungenkrebszellen im Bioresearch Lab der Schule testete sie, wie Östrogen und das Anti-Östrogen-Mittel Tamoxifen die Krebszellenwachstum beeinflussten. Tran fand heraus, dass Östrogen die Vermehrung der Krebszellen verlangsamte, eine Entdeckung, die bestehende Forschung in Frage stellt und die Komplexität der Krebsbiologie unterstreicht.

Trans Forschungsbegleiterin, Dr. Ericka Smith-Worley, betonte den Zugang der Schule zu moderner Ausrüstung und Finanzierung, einschließlich Unterstützung aus lokalen, staatlichen und nationalen Quellen. „Das Bioresearch Lab ist mit Verbindungen, Zelllinien und anderen Materialien ausgestattet, die für hochwertige Forschung erforderlich sind“, sagte sie.

Überall in New Jersey entwickeln sich Berufsschulen, um Schüler für Karrieren in der Wissenschaft vorzubereiten. Die Passaic County Technical Institute hat kürzlich das John Currie Biotechnology Innovation Center eröffnet, das erste DNA Learning Center in New Jersey, in Zusammenarbeit mit dem Cold Spring Harbor Laboratory, einem Zentrum für Nobelpreis-erhaltende DNA-Forschung. Das Zentrum bietet Schülern Zugang zu modernsten Technologien und DNA-Laboren und ermöglicht praktische Erfahrungen mit CRISPR-Gentechnik-Tools.

Michael Petruccelli, Leiter des Biotechnologie-Programms, betonte, dass die Zusammenarbeit mit Cold Spring Harbor ein Game-Changer ist. „Die Anwesenheit von Nobelpreisträgern und Pionieren in der DNA-Forschung auf dem Campus ist eine große Chance für unsere Schüler und Mitarbeiter“, sagte er. Die erste Klasse Biotechnologie-Studenten, die jetzt Sophomoren sind, wird im nächsten Jahr mit einem Capstone-Forschungsprojekt beginnen, eine Voraussetzung für Schüler, die Doppelcredits und einen Associate-Abschluss während der High School verfolgen.

Dr. Ganna Osetska, eine Biotechnologie-Lehrerin, betonte den praktischen Ansatz des Programms. „Die Schüler lernen, wie man ein Problem angeht, die Forschung strukturiert, Kontrollen einrichtet und sowohl Misserfolge als auch Erfolge analysiert“, sagte sie. Die Integration akademischer Theorie mit praktischen Fähigkeiten bereitet die Schüler auf echte Forschungsherausforderungen vor.