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04.03.2009

Neue Anlaufstelle für moderne Mikroskopie vernetzt Disziplinen

Mikroskopieservice, Bildanalysesupport und Methodenentwicklung – drei Säulen im Konzept des Bioimaging Centers (BIC), das im Oktober 2008 an der Universität Konstanz erstmals seine Pforten öffnete. Im Gespräch gab Biochemikerin und Zentrumsleiterin Dr. Elisa Ferrando-May einen Einblick in die Ausstattung der neuen zentralen Mikroskopie-Plattform, die auch die Netzwerkbildung unter den Wissenschaftlern fördert.

Frau Dr. Ferrando-May, was war die Motivation, an der Universität Konstanz ein Bioimaging Center zu eröffnen?

Dr. Elisa Ferrando-May im Bioimaging Center der Uni Konstanz.
Dr. Elisa Ferrando-May (© Uni Konstanz/Pressestelle)

Das Bioimaging gewinnt als Querschnittstechnologie, als Kombination aus optischer hochauflösender Mikroskopie, digitaler Bilderfassung sowie quantitative Auswertung der gesammelten Bilder zunehmend an Bedeutung. Begünstigt wird dies zum einen durch die beachtliche technische Entwicklung der angewandten Geräte, die in den vergangenen zehn Jahren schneller, sensitiver aber auch in der Bedienung einfacher geworden sind.

Auf der anderen Seite hat die Biologie auf dem Gebiet der Markierung von Zellen große Sprünge gemacht. Man denke beispielsweise an die im letzten Jahr mit dem Nobelpreis für Chemie prämierte Entdeckung des grün fluoreszierenden Proteins GFP, das bahnbrechende neue Möglichkeiten eröffnet hat, um biologische Vorgänge in lebenden Systemen zu beobachten. Dies, gepaart mit den gereiften Technologien hat dem Bioimaging einen durchschlagenden Erfolg gebracht. Immer mehr Arbeitsgruppen haben Bedarf an hochwertiger Mikroskopie. Für die teuren Geräte, die hierzu notwendig sind, haben wir eine zentrale Plattform geschafft, sodass sie für viele zugänglich sind und gemeinschaftlich genutzt werden können

Inwiefern hat sich die Handhabung der Geräte weiterentwickelt?

Mittlerweile können die Mikroskope vollständig per Computer bedient werden. Die Benutzerfreundlichkeit wurde insofern erhöht, dass man mit durchschnittlichen Windows-Kenntnissen sowie einem Grundverständnis für Mikroskopie sich gut zurechtfinden kann.

Trägt die Errichtung der neuen Plattform bereits Früchte, was eine intensivere Nutzung von Mikroskopier-Technologien betrifft?

Das ist in der Tat so. An einer nun zentralen Stelle sich befindend werden Geräte generell stärker nachgefragt, als wenn sie lediglich über die einzelnen Arbeitsgruppen zugänglich sind. Im Jahre 1996 verfügte die Uni Konstanz über zwei Konfokal-Mikroskope, heute sind es bereits fünf, unter anderem aufgrund der gestiegenen Anfragen. Die Errichtung des BIC gewährleistet nebenbei auch eine bessere Pflege und Wartung der Geräte. Unser Konzept ist jedoch nicht nur, Geräte bereitzustellen, sondern vor allem auch eine Vernetzung zu gewährleisten, das heißt wenn zum Beispiel ein Student oder Doktorand vor einer bestimmten Aufgabe steht, beraten wir ihn bei der Auswahl des Mikroskops oder eines Zubehörteils und zeigen ihm, in welcher Arbeitsgruppe er die Apparatur findet. Als Anlaufstelle und Informationsplattform zu agieren, ist uns genauso wichtig. Desweiteren bieten wir regelmäßig Kurse und Workshops an, in denen Interessierte lernen, mit den vorhandenen Gerätschaften umzugehen aber auch Bildanalyse-Software zu nutzen und praktische Lösungen zu finden. Unser Weiterbildungsangebot scheint gut anzukommen, denn bisher waren die Seminare stets überbucht.

Es ist ein konfokales Laser-Scan-Mikroskop zu sehen.
Das Laser-Scan-Mikroskop LSM 510 ermöglicht eine Spektraldetektion. (© BIC, Uni Konstanz)

Welchen materiellen Wert haben solch hochspezialisierte Geräte ungefähr?

Das teuerste Werkzeug stellt das spektrale Konfokalmikroskop dar, das von der Universität vor etwa sechs Jahren für zirka 350.000 EURO angeschafft wurde.

Von wem wird das BIC in erster Linie genutzt?

Vorwiegend sind es Doktoranden aus verschiedenen Arbeitsgruppen des Fachbereichs Biologie, also beispielsweise Genetiker, Immunologen, Toxikologen aber auch Pflanzenphysiologen und Algenforscher, die Hilfestellung in Sachen Mikroskopie suchen. Wir haben aber auch eine rege Nachfrage von Seiten der Chemiker, die an der Herstellung von fluoreszenten Farbstoffen arbeiten und die Aufnahme und Markierung an lebenden Zellen untersuchen wollen.

Welche Rolle spielt die Kooperation mit dem Fachbereich Informatik?

Das BIC steht ganz klar im Lichte einer interdisziplinären Zusammenarbeit. Die Unterstützung durch den Fachbereich Informatik ist ganz wichtig, denn die Bildbearbeitung ist einer der Eckpfeiler des Imaging. Hierzu haben wir zwei Studierende aus der Informatik rekrutiert, die den Doktoranden der Biologie helfen, das aufgenommene Material mit speziellen Bildanalyse-Programmen hinsichtlich der Darstellung zu optimieren aber auch zu quantifizieren. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit kommt sehr gut an und ist insofern von großer Bedeutung, da in der Biologie generell Berührungsängste vorhanden sind und ein Defizit herrscht, was Schulungen oder Kolloquien zum Thema Bildquantifizierung angeht. Gleichzeitig sind diese Fähigkeiten in den wissenschaftlichen Publikationen immer mehr gefragt, denn heutzutage gilt es nicht nur, bunte Bilder zu präsentieren, sondern aus den Aufnahmen auch Zahlen zu extrahieren.

Inwiefern fördert eine interdisziplinäre Zusammenarbeit die Weiterentwicklung von Geräten und Methoden?

Hierbei findet eine gegenseitige Befruchtung statt, denn die fächerübergreifenden Kooperationen bringen einen Austausch mit vielen Personen mit sich, die Mikroskopie betreiben. Anhand dessen kann man herausfinden, welche Techniken im Bereich der digitalen Bildgebung generell noch benötigt werden und in welche Richtung sich die Mikroskopie entwickeln müsste, um bestimmte Bedürfnisse in der Biologie, Chemie oder auch Physik abzudecken.

Eines der aktuell laufenden Projekte ist das „BIC-Image Processing WIKI“. Was steckt dahinter?

Dahinter verbirgt sich der Aufbau einer interaktiven Wissensdatenbank in Anlehung an Wikipedia mit der Funktion, unsere Entwicklungen und unser Wissen im Bereich von Mikroskopie und Bildanalyse öffentlich zugänglich zu machen. So kann man sich beispielsweise Anleitungen zur Bedienung von Geräten und Bildsoftware im Wiki anschauen. Diese Informationsplattform wird durch zwei Informatiker betreut und soll jedem, der sich für Mikroskopie engagiert, die Möglichkeit geben, die Datenbank auch aktiv mitzugestalten.

Wie soll sich das BIC in den kommenden Jahren entwickeln?

Selbstverständlich wollen wir unsere Ausstattung in der Zukunft erweitern, sei es durch Neuanschaffungen oder aber auch durch eine mögliche Verlagerung einzelner Geräte aus den Arbeitsgruppen in das BIC. Hierzu müssen wir jedoch sowohl die Frage der räumlichen Anforderungen prüfen wie auch die der personellen Kapazitäten. Ein weiteres Fernziel ist die kommerzielle Nutzung der erprobten Technologie des mit dem CAP entwickelten Laser-Scan-Konfokal-Mikroskops. Zudem planen wir, unsere Dienstleistungsfunktion zu erweitern und das Serviceangebot auf mögliche Auffraggeber aus der Wirtschaft auszudehnen. Damit könnten die laufenden Personalkosten als auch Geräteinvestionen zu einem gewissen Teil abgedeckt werden. Wünschenswert wäre, dass sich das BIC in der Zukunft finanziell selbst trägt. Kontakte zu den verschiedenen Arbeitsgruppen oder auch Unternehmen sollen in der kommenden Zeit intensiviert werden, um zum Beispiel Lösungen für bestimmte Fragestellungen zu entwickeln.

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mst - 04.03.2009
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