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Rubrik: Tagesberichte

Erste CIMST Summer School über biomedizinische Bildgebung
Ein Bild von vielen Disziplinen

Published: 04.07.2007 06:00
Modified: 03.07.2007 17:02
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Das Zurich Center for Imaging Science and Technology (CIMST) führt derzeit die erste Summer School über biomedizinische Bildgebung an der ETH Zürich durch. Ein Ziel dieses Treffens ist, die verschiedenen Disziplinen zusammenzubringen, um sie Ansätze einer gemeinsamen Sprache lernen zu lassen. Erst wenn sich Physiker, Biologen, Chemiker und Ingenieure auf der gleichen Wellenlänge bewegen, entstehen Methoden, mit denen sich in den verschiedenen Disziplinen neue Erkenntnisse gewinnen lassen. Der Anfang ist zwar gemacht, der Weg aber ist noch weit, findet Vahid Sandoghdar, Sprecher des CIMST und Professor am Laboratorium für Physikalische Chemie, im Interview mit ETH Life.



Interview: Peter Rüegg (mailto:peter.rueegg@cc.ethz.ch)

Die erste CIMST Summer School geht am Freitag zu Ende. Welche neuen Trends oder Tendenzen beim Imaging hat sie aufgezeigt?

Neues gibt es in allen Gebieten des Imaging – sei es nun bei MRI, PET oder der optischen Mikroskopie. Die Tendenz geht hin zu einer Kombination von verschiedenen Methoden und Disziplinen. Normalerweise hat jedes Fachgebiet einen bestimmten Anwendungsbereich. Die Idee des CIMST und der Summer School ist herauszufinden, ob und wie die Methoden kombinierbar sein könnten und wie man Biomedical Imaging anwendet, um von der Molekülstruktur bis hin zum ganzen Körper alle Prozesse verstehen zu können.

Welche neue Entwicklung, die diskutiert worden ist, hat Sie besonders beeindruckt?

Das ist schwierig zu sagen, weil ich nicht in allen Gebieten ein Fachmann bin. In meinem Fachgebiet, der optischen Mikroskopie, gibt es in den letzten zehn Jahren erstaunliche Entwicklungen.

Welche?

Einerseits hat es sich gezeigt, dass man eine viel bessere Auflösung erreichen kann als man lange gedacht hat. Man hat Methoden entwickelt, mit denen man auch mit Licht Phänomene auf der Nanometerskala beobachten kann. Dank einer Kombination von spektroskopischen Verfahren und konventioneller Mikroskopie kann man deutlich mehr Informationen über das räumliche und zeitliche Verhalten von Nanostrukturen wie Viren, Mikrotubuli oder sogar Proteinen in einer Zelle erhalten.

Das heisst, dass Sie nun beginnen, mit Lichtmikroskopie Moleküle zu sehen?

Das ist richtig. Es ist aber nicht so, dass man ein Protein von allen Seiten anschauen kann. Die Details der Struktur sehe ich nicht. Aber ich kann ein Protein mit einem Farbstoffmolekül markieren und dann sehe ich, wie sich das Protein bewegt, wo es sich befindet und worin die Wechselwirkung mit der Umgebung besteht.

Demnach erforschen Sie beides: einerseits die Methode, andererseits das biologische Problem.

Meine Gruppe erforscht nur die Methode. Im Rahmen des CIMST gibt es beides. Das ist genau der Punkt. Es gibt Mediziner und Biologen, die unbedingt ihre Fragen beantwortet haben wollen. Bis anhin haben sie Geräte gekauft und damit gearbeitet. Wir hoffen aber, dass wir es mit CIMST schaffen, die verschiedenen Kompetenzen in Naturwissenschaften, Ingenieurwesen, Chemie und Physik zu nutzen, um neue Methoden für die biomedizinische Abbildung zu entwickeln.


Erste Summer School des CIMST

Das Zurich Center for Imaging Science and Technology CIMST besteht seit Juli 2006. (1) Eines der Ziele ist, neue Methoden für die Bildgebung zu entwickeln sowie bestehende weiterzubringen. Das Netzwerk soll die vielfältigen Kompetenzen in diesem Bereich im Raum Zürich miteinander verknüpfen. Ein Schwerpunkt sind biomedizinische Anwendungen. Die erste CIMST Summer School ist ein wichtiger Schritt, um den Nachwuchs aus verschiedenen Disziplinen für Imaging-Methoden zu gewinnen. Die Sommerschule lebt von den engagierten Beiträgen von 24 Dozenten aus verschiedenen Departementen der ETH Zürich, der Universität Zürich, des Universitätsspitals und Paul Scherrer-Institutes und wird von Dr. Ruth Kroschewski, Institut für Biochemie (D-BIOL), geleitet.


Die moderne Bildgebung liefert faszinierende Bilder aus dem Körper.

Eine der Herausforderungen dabei ist, einen Dialog zwischen verschiedenen Disziplinen zu führen. Da sind wir auf gutem Weg, aber am Ziel sind wir noch nicht. Gruppen, die die Methodik haben wollen und solche, die die Methodik entwickeln, müssen sich erst mal finden.

Ist die Summer School ein solcher Findungsprozess?

Mit der Summer School möchten wir den jungen Leuten die Mentalität vermitteln, dass man beim Imaging und den begleitenden Technologien nur gemeinsam weiterkommt. Wir müssen zudem auch den pädagogischen Aspekt berücksichtigen, um ein breiteres Publikum anzusprechen. Mit einer sorgfältigen Einbettung und behutsamen Vermittlung der Grundlagen, so hoffen wir, können wir die jüngeren Leute für Biomedical Imaging begeistern.

Mit welchen Mitteln fördern Sie die Zusammenarbeit?

Jeder Student kann gemäss seinen Interessen an fachübergreifenden praktischen Übungen in den Labors teilnehmen. Dabei stellen wir etwa fest, dass Biologen sich tatsächlich für die Algorithmen der Bildsegmentierung interessieren. Zudem sind die Studierenden in Gruppen zu fünf Leuten eingeteilt. Eine Gruppe besteht aus einem Chemiker, einem Ingenieur, einem Physiker, einem Computerwissenschaftler und einem Biologen. Sie sollen innerhalb der Dauer der Summer School ein vorgegebenes Thema bearbeiten. Sie müssen zuerst prüfen, was es bis heute gibt und darüber nachdenken, wie man das Problem lösen könnte. Das hilft ihnen, den Stoff der Summer School zu verdauen. Vor allem zwingt es sie zu lernen, wie sie miteinander reden müssen. Das ist eine Herausforderung, denn jeder hat einen anderen Zugang zum Stoff. Die Studierenden haben mir das auch bestätigt, dass das nicht einfach ist.

Und wie ist es gelaufen?

Das sehen wir Ende Woche, wenn die Projekte präsentiert werden. Mit einer Gruppe habe ich während ihres Besuches in meinem Labor gesprochen und ich war sehr angetan vom Engagement und Interesse, das sie an den Tag legten. Zudem hatten sie sich interessante Ideen überlegt.

Werden die Ergebnisse der Projekte beurteilt?

Nach der Summer School gibt es einen Tag lang Prüfungen, und auch die Projekte werden benotet.

Ist das nicht eine Gratwanderung? Einerseits fordert man neue Lösungen, andererseits dürfen die Studierenden keine Luftschlösser bauen.

Wir beurteilen mehr, wie engagiert und originell die Studierenden waren und weniger, ob eine Lösung falsch oder richtig ist.

Was erhalten die Studierenden sonst noch mit auf den Weg?

Ein Aspekt der CIMST Summer School ist die Auswertung, Visualisierung und Datenhandhabung beim Imaging. Wenn man Abbildungen macht und einen komplexen Prozess untersuchen möchte, erhält man rasch sehr viele Daten. Die Frage ist, wie man damit umgeht. Zudem stellt sich die Frage, wie man ein komplexes System modelliert – was eine äusserst anspruchsvolle Aufgabe ist. Dem trägt der Aufbau der Summer School Rechnung. Der Tag beginnt mit Vorträgen über die Problemstellung in der Biologie und der Medizin, der nächste Teil beschäftigt sich mit den Instrumenten und der dritte mit Computerwissenschaften. An den Nachmittagen finden die praktischen Übungen in den Labors statt und am Ende des Tages kommen Dozierende und Studierende zusammen, um miteinander zu diskutieren. An diesen Abenden tauschen sich die Teilnehmer mit studentischen Experten aus anderen Projektgruppen aus. Dies wird unterstützt durch die Posterpresentationen der teilnehmenden Dokoranden. Auch treffen sich die Studenten ausserhalb des Kurses, was ihre persönlichen Kontakte zueinander fördert und Grundsteine für deren wissenschaftliches Netzwerk bildet.

References:
Mehr Informationen zur Summer School: www.cimst.ethz.ch/education/summer_school

Footnotes:
(1) vgl. ETH Life-Artikel " Ein Netz für die Bildgebung": www.ethlife.ethz.ch/articles/news/cimst.html


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