0:00:00.000,0:00:13.500
33C3 Vorspannmusik
0:00:13.500,0:00:18.010
Herald: Ich begrüße jetzt André Lampe.
0:00:18.010,0:00:23.730
Applaus
0:00:23.730,0:00:27.540
Er ist Laserphysiker, was ziemlich[br]großartig klingt, Wissenschaftskommunikator
0:00:27.540,0:00:32.080
und erfolgreicher Science-Slammer. Und er[br]guckt heute mit uns auf die kleinen Dinge
0:00:32.080,0:00:36.500
im Leben. Und obwohl es ein sehr großes[br]Bild ist, ist es nicht Big Picture,
0:00:36.500,0:00:41.450
sondern Hochauflösungsmikroskopie. Es[br]geht um Bilder, Messergebnisse und wie sie
0:00:41.450,0:00:47.460
zusammenhängen. Und wie unser Denken[br]eigentlich von Wahrnehmungen geprägt wird.
0:00:47.460,0:00:50.469
Eine große Runde Applaus und los gehts!
0:00:50.469,0:00:51.959
Applaus
0:00:51.959,0:00:58.379
André Lampe: Dankeschön. Ja schönen[br]guten Morgen. Fangen wir direkt mal an.
0:00:58.379,0:01:03.870
Erst mal zu mir: Warum stehe ich hier[br]überhaupt? Ich bin Physiker, der in die
0:01:03.870,0:01:08.430
Biochemie gewechselt ist, um ein Mikroskop[br]zu bauen. Das habe ich neulich mal einer
0:01:08.430,0:01:12.580
Comiczeichnerin erzählt und das hat[br]irgendwie eine halbe Stunde gedauert, was
0:01:12.580,0:01:15.020
ich jetzt gerade in einem Satz[br]zusammengefasst habe. Und dabei ist dieses
0:01:15.020,0:01:19.320
Bild entstanden. Das ist eine ganz, ganz[br]tolle Künstlerin, folgt Ihr auf Twitter
0:01:19.320,0:01:22.310
und ich bedanke mich noch mal recht[br]herzlich für dieses großartige Bild, was
0:01:22.310,0:01:26.340
sie gemacht hat. Ja also ich habe in der[br]Physik angefangen und habe dann irgendwie
0:01:26.340,0:01:32.240
meinen Weg in die Biochemie gefunden und[br]angefangen, Mikroskope zu bauen. Der Talk
0:01:32.240,0:01:36.200
heißt: "Es geht um die kleinen Dinge" und[br]jetzt gucken wir uns erst mal an, welche
0:01:36.200,0:01:41.739
kleinen Dinge ich meine. Hier habe ich mal[br]ein Centstück mitgebracht. Und da drauf
0:01:41.739,0:01:44.540
kann man so erkennen, da habe ich ein[br]kleines Stück Glas drauf gelegt, ein
0:01:44.540,0:01:47.960
Deckgläschen, auf dem Zellen angewachsen[br]sind. Das können wir so noch nicht
0:01:47.960,0:01:51.700
erkennen, einfach so mit einer Kamera[br]fotografiert, da müssen wir schon unser
0:01:51.700,0:01:57.140
erstes Mikroskop hernehmen und das wäre[br]ein Phasenkontrast-Mikroskop, und da sieht
0:01:57.140,0:02:02.689
das erste Bild so aus. Da kann man so ein[br]bisschen auf der rechten Seite erkennen:
0:02:02.689,0:02:06.199
Ja, da sind irgendwelche kleinen Flecken.[br]Links kann man noch die Rundung von dem
0:02:06.199,0:02:10.059
Centstück erkennen. Damit man so ein[br]Gefühl für die Größe bekommt. Wenn ich
0:02:10.059,0:02:13.375
da jetzt weiter reinzoome, mit 20-facher[br]Vergrößerung, da kann man schon ein
0:02:13.375,0:02:17.790
bisschen mehr von den Zellen sehen, und[br]bei 40-facher Vergrößerung kann man
0:02:17.790,0:02:23.050
tatsächlich die Kerne erkennen und auch[br]ein bisschen was von der Zellperipherie.
0:02:23.050,0:02:25.769
Wenn man jetzt mehr Details erkennen[br]möchte, dann kann man nicht mehr
0:02:25.769,0:02:29.690
Phasenkontrast-Mikroskopie machen, da muss[br]man Fluoreszenz machen. Man färbt Dinge
0:02:29.690,0:02:33.850
in der Zelle an, beleuchtet sie dann,[br]nimmt dieses Licht auf und kann dann halt
0:02:33.850,0:02:38.000
verschiedene Strukturen in der Zelle[br]farbig darstellen. Und wir bleiben bei
0:02:38.000,0:02:43.410
derselben Vergrößerung wie bei der[br]40-fachen Phasenkontrast-Mikroskopie und
0:02:43.410,0:02:48.470
wechseln zur Fluoreszenz. Und da fängt es[br]dann irgendwie an, wirklich schöne Bilder
0:02:48.470,0:02:54.480
zu liefern, weswegen ich auch irgendwie[br]dieses Feld sehr, sehr liebe. Und wenn wir
0:02:54.480,0:02:59.510
da jetzt in so eine Zelle noch mal ein[br]Stück weiter reinzoomen, links bisschen
0:02:59.510,0:03:03.760
Übersichtsbild und rechts schon eine[br]Teilansicht von einer Zelle. Dann kann
0:03:03.760,0:03:07.780
man irgendwie sehen, ja, okay, da ist[br]eine Menge los in so welchen Dingern. Und
0:03:07.780,0:03:13.320
wenn ich da jetzt noch weiter reingehe,[br]und zwar so weit, dass ich wirklich nur
0:03:13.320,0:03:18.980
interne Zellstrukturen mir angucke, dann[br]wird's irgendwie.. hmmm.. verschwommene
0:03:18.980,0:03:24.010
Spaghetti. Bevor ich erkläre, warum die[br]verschwommen sind: Was sind das überhaupt
0:03:24.010,0:03:28.420
für Spaghetti? Das, was ich da angefärbt[br]habe, sind Mikrotubuli. Die sind ein
0:03:28.420,0:03:33.870
wichtiger Teil vom Zytoskelett, also vom[br]Skelett der Zelle, damit sie ihre Form
0:03:33.870,0:03:38.560
bewahren kann. Und die sind aus Proteinen[br]aufgebaut, das ist so ein Ring aus 13
0:03:38.560,0:03:41.490
Unterstrukturen, die wie so eine[br]Wendeltreppe nach oben gehen. Und der
0:03:41.490,0:03:46.919
Durchmesser von den Dingern ist 25[br]Nanometer. Jetzt kann man allerdings auf
0:03:46.919,0:03:51.500
so einem Mikroskopiebild, was auf der[br]rechten Seite ist, erkennen: Ja, wirklich
0:03:51.500,0:03:57.490
25 Nanometer sind die nicht, wenn man sich[br]den Messbalken, den Scale Bar, anguckt,
0:03:57.490,0:04:01.880
der ist 1 Mikrometer, das passt irgendwie[br]nicht. Die sind deutlich dicker auf dem
0:04:01.880,0:04:05.980
Mikroskop dargestellt. Und das liegt[br]leider nicht irgendwie an einem Mangel an
0:04:05.980,0:04:11.530
Vergrößerung oder so, sondern da spielt[br]uns die Physik ein Schnüppchen. Verdammte
0:04:11.530,0:04:15.810
Physik! Der ein oder andere hat vielleicht[br]schon mal von einer Beugungsgrenze
0:04:15.810,0:04:23.280
gehört. Die hat Ernst Abbe ausgetüftelt,[br]1873, wenn mich nicht alles täuscht. Aber
0:04:23.280,0:04:27.040
viel wichtiger für die[br]Fluoreszenzmikroskopie ist der junge Mann
0:04:27.040,0:04:33.820
da oben: Das ist Baron Rayleigh. Äh,[br]Baron Rayleigh ... ja, ich glaube schon.
0:04:33.820,0:04:37.170
Er hat auf jeden Fall sich das[br]Rayleigh-Kriterium ausgedacht und das war
0:04:37.170,0:04:41.720
ein Kriterium, wann man zwei punktförmige[br]Lichtquellen noch so gerade voneinander
0:04:41.720,0:04:47.270
trennen kann, was der minimale Abstand[br]ist. Und der ist für
0:04:47.270,0:04:51.210
Fluoreszenzmikroskopie, weil die ganzen[br]Farbstoffe, die wir benutzen, die uns
0:04:51.210,0:04:54.650
unsere schönen bunten Markierungen[br]machen, sind quasi punktförmige
0:04:54.650,0:04:59.640
Lichtquellen. Das ist bei uns 250[br]Nanometer. Kleiner können wir keine
0:04:59.640,0:05:03.880
Strukturen auflösen. Leider. Auf jeden[br]Fall nicht mit normaler
0:05:03.880,0:05:07.600
Fluoreszenzmikroskopie. Man kann diese[br]Beugungsgrenze jetzt allerdings ein
0:05:07.600,0:05:12.450
bisschen austricksen. Da gibt es viele[br]Ansätze für, aber there is no free
0:05:12.450,0:05:17.080
lunch. Das heißt, man handelt sich andere[br]Probleme ein, wenn man die Beugungsgrenze
0:05:17.080,0:05:21.190
austrickst. Drei hab ich mal mitgebracht:[br]Das eine ist die strukturierte Beleuchtung
0:05:21.190,0:05:25.730
oder Structured Illumination Microscopy,[br]kurz SIM. Dann Stimulierte
0:05:25.730,0:05:32.280
Emissionsverarmung, STED. Und[br]Einzelmokül-Lokalisationstechniken, für
0:05:32.280,0:05:35.440
die letzten beiden, stimulierte[br]Emissionsverarmung und
0:05:35.440,0:05:41.100
Einzelmolekkül-Lokalisationstechniken,[br]gab es 2014 den Nobelpreis in Chemie. Für
0:05:41.100,0:05:45.170
die strukturierte Beleuchtung leider[br]nicht. Was dahinter steckt, wie die die
0:05:45.170,0:05:49.400
Beugungsgrenze austricksen, das sind sehr[br]unterschiedliche Herangehensweisen. SIM
0:05:49.400,0:05:54.640
macht das mit Fourier-Transformationen,[br]STED schafft das mit Lasertechnik, das
0:05:54.640,0:05:58.930
heißt, die machen direkt etwas mit dem[br]Licht, was auf die Probe fällt. Und bei
0:05:58.930,0:06:04.120
der Lokalisationsmikroskopie, da wird das[br]über massenhaftes Anfitten von einzelnen
0:06:04.120,0:06:10.190
Signalen gemacht. Deswegen: STED ist eine[br]total faszinierende Technik, aber ein
0:06:10.190,0:06:13.800
bisschen langweilig für unseren[br]Kontext hier, weil SIM und die
0:06:13.800,0:06:18.300
Lokalisationsmikroskopie braucht sehr viel[br]Rechenleistung und gute Programme, die
0:06:18.300,0:06:24.700
dahinter stecken und darüber möchte ich[br]heute sprechen. Und ich fange mit SIM an.
0:06:24.700,0:06:30.240
Erst mal die Strukturierte Beleuchtung[br]funktioniert auf, basierend auf dem
0:06:30.240,0:06:35.810
Moiré-Effekt oder Moiré-Pattern. Da[br]links kann man sehen, wenn man zwei Gitter
0:06:35.810,0:06:40.510
hat und die nebeneinander verschiebt, dann[br]entstehen lustige Muster. Das kennt man
0:06:40.510,0:06:43.050
vielleicht auch von einer Autobahn, wenn[br]man unter einer Autobahnbrücke
0:06:43.050,0:06:46.510
langfährt und sich die beiden Geländer[br]gegeneinander verschieben. Dann entstehen
0:06:46.510,0:06:50.560
auch solche interessanten Muster. Wer[br]jetzt auf der rechten Seite noch nicht so
0:06:50.560,0:06:56.980
richtig viel erkennt, fangt mal an, Euren[br]Kopf zu schütteln. Kann man da was
0:06:56.980,0:07:02.060
erkennen? Ich hoffe schon, ich hab da oben[br]noch was Kleines: Man sollte einen Mensch
0:07:02.060,0:07:09.150
in einem roten Hoodie sehen. Das basiert[br]auch auf diesem Moiré-Effekt. Das
0:07:09.150,0:07:11.970
irritiert so. Schüttelt Ihr den[br]Kopf oder seht Ihr nichts?
0:07:11.970,0:07:13.990
Lachen
0:07:13.990,0:07:20.750
Ja, sehr schön! Okay. Das hat also[br]funktioniert. Also man kann mit diesen
0:07:20.750,0:07:24.190
Moiré-Pattern tatsächlich verborgene[br]Dinge sichtbar machen. Und das benutzen
0:07:24.190,0:07:30.160
wir auch in der Mikroskopie. Wir nehmen[br]ein Gitter und beleuchten damit quasi.
0:07:30.160,0:07:33.860
Also wir projizieren ein Gitter mit[br]unserem Anregungslicht in unsere Probe
0:07:33.860,0:07:40.130
rein, verschieben dieses Gitter, drehen es[br]um 60°, verschieben es noch ein paar Mal,
0:07:40.130,0:07:45.160
drehen es wieder um 60° und daraus machen[br]wir Fourier-Transformationen, aus diesen
0:07:45.160,0:07:49.490
Rohdaten. Die sehen dann so pillenförmig[br]aus. Wenn man die alle übereinander legt,
0:07:49.490,0:07:53.350
dann entsteht so eine schöne Blume.[br]Da fragt man sich jetzt:
0:07:53.350,0:07:57.720
Fourier-Transformation? Hä? Also das ist[br]einfach nur eine Transformation vom Bild-
0:07:57.720,0:08:02.200
in den Frequenzraum. Das heißt, außen[br]liegen die kleinen Frequenzen, die kleinen
0:08:02.200,0:08:04.850
Bildunterschiede, kleine[br]Helligkeitsunterschiede, und in der Mitte
0:08:04.850,0:08:09.190
die großen. Und was hier jetzt dabei[br]rauskommt, sind die lustigen
0:08:09.190,0:08:12.880
Blütenblätter außen. In der Mitte[br]dieser Kreis, das wäre ein normales
0:08:12.880,0:08:17.460
Mikroskopiebild. Und SIM, diese[br]Verschiebung und Rotation, führen dazu,
0:08:17.460,0:08:21.640
dass wir außen ein bisschen mehr[br]Informationen aus dem Bild herauskriegen.
0:08:21.640,0:08:27.460
Und dann wird mit dieser Technik das[br]Ergebnis daraus. Und da kann man schon
0:08:27.460,0:08:30.960
ziemlich deutlich sehen, dass da[br]tatsächlich mehr Informationen aus so
0:08:30.960,0:08:34.179
einem Bild herausgezogen wurden. Einfach[br]nur, weil wir ein paar Mal hin- und
0:08:34.179,0:08:38.510
hergeschoben haben und rotiert haben, also[br]mehrere Bilder aufgenommen haben als nur
0:08:38.510,0:08:42.950
eins. Jetzt hab ich da noch ... Ach ja,[br]genau ... Wie es funktioniert. Wir nehmen
0:08:42.950,0:08:47.480
Rohdaten, diese Verschiebungen und[br]Rotationen, und stecken das in eine
0:08:47.480,0:08:54.050
Software rein. Hier zum Beispiel FairSIM.[br]Das ist eine offene, freie Software, wer
0:08:54.050,0:08:58.480
Bock hat, geht mal auf Github und guckt[br]Euch das an. Das ist ein Kumpel von mir,
0:08:58.480,0:09:03.760
mit dem ich studiert hab an der Uni[br]Bielefeld ... ja ... Ah, keine Reaktion.
0:09:03.760,0:09:04.870
Ist ja noch früh.
0:09:04.870,0:09:06.750
Gelächter
0:09:06.750,0:09:11.700
Die haben eine freie Software geschrieben[br]und es gibt für SIM, gibt es größtenteils
0:09:11.700,0:09:15.950
nur Software von Mikroskopieherstellern,[br]die das mit ihrem Gerät verkaufen, ja.
0:09:15.950,0:09:20.780
„Hier.“ Und dann ist das eine Black Box.[br]Und die haben jetzt sich das mal
0:09:20.780,0:09:25.250
vorgeknöpft und eine offene Software[br]daraus gemacht, die, wenn jetzt dann
0:09:25.250,0:09:29.320
demnächst, im Februar glaube ich, das[br]nächste Paper raus kommt, was auch Open
0:09:29.320,0:09:34.620
Access sein wird, wo sie auf GPUs rechnen,[br]werden sie jede kommerziell verfügbare
0:09:34.620,0:09:37.600
Software schlagen.[br]Was ich irgendwie sehr gut finde.
0:09:37.600,0:09:43.000
Applaus
0:09:43.000,0:09:51.400
Und zwar kommerzielle Software braucht für[br]ein Bild zwei Minuten; die: 30 Millisekunden.
0:09:51.400,0:09:52.790
Applaus
0:09:52.790,0:09:59.111
Das ... Genau. Was das Schöne an dieser[br]Technik ist aber auch: Man kann die
0:09:59.111,0:10:02.940
Rohdaten nehmen und vielleicht kommt[br]irgendwer darauf: Ey, wir könnten das
0:10:02.940,0:10:06.000
vielleicht noch viel besser machen.[br]Vielleicht ist dieses Gitter nicht eine
0:10:06.000,0:10:09.291
perfekte Sinuswelle und wir haben eine[br]Korrektur dafür gebastelt und dann haben
0:10:09.291,0:10:12.460
wir eine bessere Software, eine andere[br]Software, in die wir das noch mal
0:10:12.460,0:10:17.590
reinstecken können und dann wird unser[br]Bild noch besser. Rohdaten sind geil! Wenn
0:10:17.590,0:10:22.050
Ihr eins mitnehmt, dann nehmt „Rohdaten[br]sind geil“ mit, okay? Ich hab hier noch
0:10:22.050,0:10:27.399
mal ein kleines Beispiel mitgebracht.[br]Das ist eine SIM-Aufnahme und
0:10:27.399,0:10:32.490
Lokalisationsmikroskopieaufnahmen von[br]Leberzellen. Und tatsächlich wurde
0:10:32.490,0:10:36.610
festgestellt, dass man in der Diagnostik,[br]also tatsächlich auf der Anwendungsseite,
0:10:36.610,0:10:39.611
da wo es relativ schnell gehen muss,[br]tatsächlich einen Vorteil mit
0:10:39.611,0:10:44.930
Hochauflösung hat für bestimmte[br]Krankheiten, weil die Poren in Leberzellen
0:10:44.930,0:10:48.310
die perfekte Größe haben, um das mit[br]Hochauflösung zu untersuchen, wo man
0:10:48.310,0:10:53.160
sonst längere Laborarbeit tun musste. Das[br]ist aus einem Paper, was auch Open Access
0:10:53.160,0:10:58.770
ist, das Video könnt Ihr Euch auch online[br]angucken. Tut das doch mal. Von meiner
0:10:58.770,0:11:04.950
lieben Kollegin Viola Mönkemöller.[br]Genau. So, jetzt gehts weiter zu der
0:11:04.950,0:11:08.810
Lokalisationsmikroskopie. Da hab ich drauf[br]gearbeitet, da hab ich meine Doktorarbeit
0:11:08.810,0:11:13.370
drin geschrieben. Die Technik heißt[br]Direct Stochastic Optical Reconstruction
0:11:13.370,0:11:19.210
Microscopy. Oder kurz: dSTORM. Find ich[br]schön! Und es geht im Prinzip um Blinken.
0:11:19.210,0:11:22.480
Wir schütten eine Chemikalie drauf, also[br]photochemisch klären wir das, dass die
0:11:22.480,0:11:25.920
ganzen Farbstoffe, die sich auf den[br]Strukturen befinden, keine Lust mehr
0:11:25.920,0:11:33.140
haben. Einer von 2000 ist mal an. Aber die[br]meisten sind in einem Aus-Zustand. Und
0:11:33.140,0:11:37.720
wenn man sich das dann auf einem Mikroskop[br]anguckt, dann sieht das so aus. Am Anfang
0:11:37.720,0:11:40.570
dreh ich den Laser ein bisschen auf, also[br]dafür brauch ich dann tatsächlich auch
0:11:40.570,0:11:45.070
einen Laser. Und dann gehen langsam alle[br]aus. Und dann fängt so einzelnes Blinken
0:11:45.070,0:11:51.210
an. Und diese Signale sind tatsächlich[br]Signale von einzelnen Molekülen. Die so
0:11:51.210,0:11:56.550
punktförmig sind. Und wenn ich diese[br]Signale jetzt aufzeichne, so 10-20000
0:11:56.550,0:12:03.140
Bilder nehm ich davon, als Rohdaten. Und[br]dann wird aus so einem verschwommenen
0:12:03.140,0:12:08.060
Bildchen da so ein Bild, wenn ich das in[br]die richtige Software, RapidSTORM oder
0:12:08.060,0:12:12.290
ThunderSTORM, sehr kreative Namen,[br]übrigens auch freie Software, kann man
0:12:12.290,0:12:17.230
sich runterladen, einfach nach googlen mit[br]Lokalisationssoftware hinten dran, weil
0:12:17.230,0:12:22.290
ThunderSTORM, da kommt man auf andere[br]Suchergebnisse, hab ich festgestellt. Aber
0:12:22.290,0:12:26.290
auf jeden Fall kann man, wenn man das[br]rekonstruiert, so wie hier, dann erkennen:
0:12:26.290,0:12:30.530
Ah, das ist nicht ein Mikrotubuli, sondern[br]das sind in der Tat zwei. Und wenn man das
0:12:30.530,0:12:36.370
auswertet, man kann die tatsächlich[br]auseinanderhalten. Was den Biologen in mir
0:12:36.370,0:12:40.000
sehr, sehr gefreut hat. Aber was auch[br]irgendwie ... naja ... ist ziemlich
0:12:40.000,0:12:43.630
deutlich, dass das eine Auflösungs-[br]verbesserung ist. Wie das Ganze
0:12:43.630,0:12:48.149
funktioniert, habe ich mal ... herzlichen[br]Dank an Ricardo Henriques, der dieses
0:12:48.149,0:12:52.470
tolle Video zusammengeklöppelt hat. Wenn[br]man das Blinken vom Eiffelturm aufzeichnet
0:12:52.470,0:12:56.430
mit sehr, sehr vielen Bildern, dann fängt[br]man an, erst mal quasi die Signale
0:12:56.430,0:13:01.480
zusammenzusuchen, genau so ist es auch in[br]der Zelle, und dann rekonstruiert man das
0:13:01.480,0:13:06.120
Bild Pünktchen für Pünktchen für[br]Pünktchen. Diese gefundenen Signale sind
0:13:06.120,0:13:10.160
immer noch beugungsbegrenzt, also[br]verschmiert und unscharf. Aber wenn man
0:13:10.160,0:13:14.240
das so einzeln macht, weiß man, dass es[br]eine Punktquelle ist und dann hängt die
0:13:14.240,0:13:18.170
Auflösung nur noch von der Anzahl der[br]Photonen ab und nicht mehr von den
0:13:18.170,0:13:22.020
Begrenzungen, die wir mit unserer Optik[br]haben. Und deswegen wird dadurch die
0:13:22.020,0:13:27.260
Auflösung deutlich besser. Wenn man mehr[br]Farben machen will, dann hat man auch ein
0:13:27.260,0:13:31.640
bisschen Probleme damit. Also wir[br]bleiben thematisch auch in Frankreich.
0:13:31.640,0:13:35.490
Chromatische Abberation führt dazu, dass[br]man so eine Verschmierung hat. Wenn man
0:13:35.490,0:13:39.870
einen weißen Lichtstrahl nimmt, dann wird[br]der von rot über weiß nach blau
0:13:39.870,0:13:43.190
verschmiert. Das nennt man chromatische[br]Abberation. Das muss man normalerweise
0:13:43.190,0:13:47.500
korrigieren. Mit Registrierung. Das heißt[br]also, man nimmt die beiden Bilder und
0:13:47.500,0:13:51.430
versucht sie wieder übereinander zu[br]legen. Aber so eine Registrierung ist
0:13:51.430,0:13:55.550
niemals perfekt und man baut dabei Fehler[br]ein. Ich hab in meiner Doktorarbeit eine
0:13:55.550,0:14:00.779
Technik entwickelt, die haben wir Spectral[br]Demixing dSTORM genannt oder SD-dSTORM, da
0:14:00.779,0:14:03.600
hab ich jetzt leider keine Zeit zu, genau[br]zu erklären, wie das geht. Aber wir
0:14:03.600,0:14:08.010
machen Farbe aus Rohdaten. Das kann man[br]sich auch angucken, wie die Software
0:14:08.010,0:14:15.850
funktioniert. Rohdaten sind geil, ja? Noch[br]mal! Und hier hab ich dann noch mal ein
0:14:15.850,0:14:20.240
paar Beispiele davon mitgebracht, wie das[br]dann aussieht. Wir können damit nicht nur
0:14:20.240,0:14:24.650
zwei Farben, sondern auch[br]3D-Rekonstruktion machen. Das sieht jetzt
0:14:24.650,0:14:28.400
alles so ein bisschen zusammengeklöppelt[br]aus, so ein bisschen verpixelt. Aber
0:14:28.400,0:14:33.790
tatsächlich sind wir in einer so hohen[br]Auflösung, das glaubt man fast nicht. Und
0:14:33.790,0:14:37.870
da Ihr mir das fast nicht glaubt, will ich[br]Euch mal einen kleinen Größenvergleich
0:14:37.870,0:14:41.800
geben. Am Anfang sind wir ja vom Cent nach[br]unten gegangen. Den hab ich jetzt noch mal
0:14:41.800,0:14:45.760
mitgenommen. Und dieses Vesikel, diese[br]kleine Kugel, die ich eben auf der rechten
0:14:45.760,0:14:50.500
Seite hatte, die hat einen Durchmesser von[br]150 Nanometer, was wirklich nicht viel
0:14:50.500,0:14:56.640
ist. Und so ein Centstück hat einen[br]Durchmesser von 15 Millimeter. Wenn wir
0:14:56.640,0:15:00.360
uns jetzt mal vorstellen, dass so ein[br]Vesikel, 150 Nanometer, eigentlich ein
0:15:00.360,0:15:05.540
Stecknadelkopf ist, der 3 Millimeter[br]Durchmesser hat, dann müsste zum
0:15:05.540,0:15:11.619
Vergleich das Centstück eine Größe von[br]300 Meter haben oder drei Fußballfelder.
0:15:11.619,0:15:16.640
Und zur Erinnerung von einem Bild vom[br]Anfang: Diese Stecknadelköpfe oder
0:15:16.640,0:15:21.370
Vesikel wären diese grünen, ver-[br]schwommenen Pünktchen, die man am
0:15:21.370,0:15:24.720
Anfang in der normalen Fluoreszenz-[br]mikroskopie gesehen hat. Das
0:15:24.720,0:15:30.100
heißt, wir sind schon echt ziemlich gut[br]dabei, mehr Details aus diesen Messdaten
0:15:30.100,0:15:34.590
rauszuholen. Das führt dazu, dass es[br]wahrscheinlich eine gute Idee ist,
0:15:34.590,0:15:39.511
Mikroskope selber zu bauen. Weil so ‘n[br]Spectral Demixing dSTORM, SD-dSTORM, gab
0:15:39.511,0:15:42.770
es nicht. Hier hab ich mal ein Timelapse[br]mitgebracht, wie wir unser tolles
0:15:42.770,0:15:46.810
Mikroskop, was wir zusammengebastelt[br]haben, gerade umziehen in einen neuen
0:15:46.810,0:15:52.020
Raum. Manche Leute sagen, besonders so in[br]den Lebenswissenschaften: „Do it
0:15:52.020,0:15:56.540
yourself, Hacking, Tinkering, DIYbio[br]tut erschrocken
0:15:56.540,0:16:00.420
das macht man doch nicht! Habt Ihr nicht[br]genug Geld, dass Ihr Euch das bestellen
0:16:00.420,0:16:08.010
könnt?“ Und ich sag: Basteln ist[br]Wissenschaft! Und Wissenschaft ist Basteln!
0:16:08.010,0:16:13.020
Applaus
0:16:13.020,0:16:16.260
Das gehört dazu! Sonst gibt's keinen[br]Fortschritt oder sonst hätten wir diese
0:16:16.260,0:16:21.829
tollen Techniken nicht. Viele dieser Dinge[br]sind 2006 bis 2008 überhaupt erst
0:16:21.829,0:16:25.360
erfunden worden, weil es ein paar[br]bekloppte Physiker gab, die mit Biologen
0:16:25.360,0:16:28.280
sich zusammengetan haben und überlegt[br]haben: Hey, wie können wir die Auflösung
0:16:28.280,0:16:33.850
besser machen? Also ich kann das nicht[br]verstehen und jeder, der das denkt, sollte
0:16:33.850,0:16:38.830
vielleicht noch mal kurz drüber nach-[br]denken und mir jetzt weiter zuhören.
0:16:38.830,0:16:43.320
Dieses Mikroskop-selber-Basteln[br]funktioniert, weil es da auch eine offene
0:16:43.320,0:16:48.000
Softwarelösung gibt, nämlich µManager,[br]basiert auf ImageJ, ist nicht wirklich
0:16:48.000,0:16:51.960
wichtig, was ImageJ ist, ist eine tolle[br]Sache, die Biologen gerne benutzen für
0:16:51.960,0:16:56.550
Bildauswertung. Aber µManager ist[br]großartig. Damit kann man wirklich die
0:16:56.550,0:17:02.200
modernsten Mikroskope steuern, unser[br]SD-dSTORM hat zwanzig Geräte von 12
0:17:02.200,0:17:06.949
verschiedenen Herstellern, die laufen alle[br]über diese Software. Die wurden da
0:17:06.949,0:17:10.630
erkannt, wenn irgendjemand ein neues[br]Gerät hat und sagt, ah da gibt’s keinen
0:17:10.630,0:17:15.409
Treiber für, dann schreibt er den, knallt[br]das in die µManager- Community und dann
0:17:15.409,0:17:19.858
können das alle benutzen. Also[br]großartig. Aber was auch cool ist: Dieses
0:17:19.858,0:17:25.449
Bild hier, das ist ein Bild von meinem[br]12-Euro-Mikroskop, was ich hier auch
0:17:25.449,0:17:30.669
mitgebracht habe. Das heißt, die[br]Software, die die modernsten Mikroskope
0:17:30.669,0:17:34.730
ansteuern kann, kann auch das[br]12-Euro-Teil, was man bei dem
0:17:34.730,0:17:38.549
Onlineversandhändler seines Vertrauens[br]bestellt, ansteuern und damit tolle Sachen
0:17:38.549,0:17:41.980
machen. Übrigens Arduino auch. Also wenn[br]man sich seinen eigenen Mikroskoptisch
0:17:41.980,0:17:47.480
basteln will: geht! Guckt Euch das Ding[br]an. Es gibt so ein paar Leute, die
0:17:47.480,0:17:51.280
dachten: Hey, Selber bauen, das können wir[br]doch auf die Spitze treiben! Ein Artikel
0:17:51.280,0:17:57.450
wäre: A Blueprint For Cost-Efficient[br]Localisation Microscopy. Und wenn man sich
0:17:57.450,0:18:01.360
das anguckt, so Lokalisationsmikroskope[br]kriegt man von einem kommerziellen
0:18:01.360,0:18:06.559
Hersteller für 800.000 Euro. Die können[br]dann zwei Farben und 25 Nanometer
0:18:06.559,0:18:14.279
Auflösung. Man kann das auch bauen für[br]20.000 mit zwei Farben, mit 40 Nanometer.
0:18:14.279,0:18:18.210
Und es ist wichtig, dass wir solche[br]Überlegungen machen. Weil unsere Unis
0:18:18.210,0:18:22.009
können dann sagen: Hey, wir können[br]Sachen von der Forschungsgrenze auch schon
0:18:22.009,0:18:25.519
Leuten im Studium anbieten, dass sie da[br]mal einen Praktikumsversuch dran machen
0:18:25.519,0:18:28.929
können. Aber was das heißt für Zweit-[br]oder Drittweltländer, wo es vielleicht
0:18:28.929,0:18:33.490
auch mal eine Universität irgendwo gibt,[br]die Forschung machen wollen, ich glaub,
0:18:33.490,0:18:36.519
ich muss das nicht weiter unterstreichen,[br]wenn man sich die Zahlen anguckt. Dasselbe
0:18:36.519,0:18:44.070
gilt auch für SIM. FairSIM habe ich eben[br]schon drüber gesprochen, FastSIM ist so
0:18:44.070,0:18:48.169
eine Idee, wie man relativ günstig auch[br]ein Structured Illumation Microscope
0:18:48.169,0:18:53.080
aufbaut. Da hat man dann so, wenn man sich[br]das Kommerzielle anguckt, die kosten
0:18:53.080,0:18:57.450
ungefähr eine Million, so ein[br]kommerzielles SIM-Mikroskop, kann vier
0:18:57.450,0:19:03.149
Farben, braucht für eine[br]Bildrekonstruktion zwei Minuten. Oder man
0:19:03.149,0:19:07.559
nimmt die offene, freie Software und kauft[br]sich seine Teile selber zusammen mit nicht
0:19:07.559,0:19:12.560
ganz so, ist halt nicht ganz so schön und[br]mit abwischbaren Oberflächen und so
0:19:12.560,0:19:18.029
weiter, ja? Aber deutlich günstiger, 25[br]Kilo-Euro, drei Farben und 30
0:19:18.029,0:19:21.050
Millisekunden mit FairSIM,[br]was ich großartig finde.
0:19:21.050,0:19:26.359
Applaus
0:19:26.359,0:19:30.730
Der Applaus für alle Leute, die in diesem[br]Gebiet arbeiten. Also ich geb das total
0:19:30.730,0:19:34.600
gerne weiter. Ich treffe die auch bald[br]wieder in zwei, drei Wochen. Wenn sie
0:19:34.600,0:19:40.429
nicht auch gerade zugucken. Hallo! Warum[br]spielen so wenige mit Mikroskopen? Wenn
0:19:40.429,0:19:43.780
man in Lebenswissenschaften unterwegs ist,[br]also die Menschen, die in den
0:19:43.780,0:19:47.019
Lebenswissenschaften forschen, kümmern[br]sich meistens erst um ihr Experiment, ihre
0:19:47.019,0:19:53.480
Probe, um das Stück kleine Leben, die[br]Zellkultur, Zelle, die man da hat, die man
0:19:53.480,0:19:58.429
drei Wochen hegt und pflegt, bis man damit[br]ein Experiment macht. Da hat man irgendwie
0:19:58.429,0:20:01.929
den Kopf voll. Manchmal hat man auch[br]ganz andere Ideen, die gar nichts mit
0:20:01.929,0:20:05.480
Bildauswertung oder mit Mikroskopen zu tun[br]haben. Zum Beispiel sich eine Banane in
0:20:05.480,0:20:12.019
den Kopf zu stecken oder so. Das[br]funktioniert alles etwas langsamer. Dieser
0:20:12.019,0:20:16.960
ganze Gedanke von Open Data, Open Source,[br]dass wir die Software frei zugänglich
0:20:16.960,0:20:22.980
machen. Aber ich merke immer mehr, dass es[br]anders eigentlich nicht geht. Und was ich
0:20:22.980,0:20:25.290
erzählen will, ist: Es geht hier weniger[br]um Bilder bei der
0:20:25.290,0:20:31.289
Hochauflösungsmikroskopie, sondern es[br]geht um Daten. Und es geht darum, das
0:20:31.289,0:20:37.129
alles offen zu machen. Weil wir brauchen[br]gute Leute, die viel besser Software
0:20:37.129,0:20:41.400
schreiben können als wir das tun.[br]Ich bin Physiker! Mein Gott, ja? Also
0:20:41.400,0:20:45.330
Programmieren ist für mich so Hammer und[br]Meißel, ja? Also da kommt dann immer nur
0:20:45.330,0:20:49.719
eine Steinskulptur raus, obwohl es[br]vielleicht ein Gemälde sein soll. Blöder
0:20:49.719,0:20:53.659
Vergleich, lassen wir das. Zusammen-[br]fassung: Ich habe Euch was von
0:20:53.659,0:20:58.539
einer Beugungsgrenze erzählt, wie sie uns[br]Ärger bereitet, ich hab Euch gesagt, wie
0:20:58.539,0:21:05.080
bessere Rechner, bessere Softwarekultur,[br]aber auch moderne Kameras und im
0:21:05.080,0:21:08.700
Allgemeinen bessere Technik dazu führt,[br]dass wir Hochauflöungstechniken wie SIM
0:21:08.700,0:21:13.479
und dSTORM haben und dass wir günstige[br]Eigenbauten deswegen auch erstellen
0:21:13.479,0:21:17.810
können. Es geht hauptsächlich um die[br]Daten. Man muss Mikroskopie als
0:21:17.810,0:21:22.239
Datensammlung begreifen und nicht[br]zwangsläufig als etwas, was Bilder macht.
0:21:22.239,0:21:28.039
Rohdaten sind geil! Zum dritten Mal.[br]Ich hoffe, jetzt sitzt es. Und wir
0:21:28.039,0:21:31.690
Wissenschaftler sind, was das angeht, ein[br]bisschen langsam. Es gibt relativ viele,
0:21:31.690,0:21:36.410
die angefangen haben, ihre Software offen[br]rauszugeben, die immer mehr Open Access
0:21:36.410,0:21:41.490
publizieren, die immer mehr Daten auch ins[br]Internet stellen. Das muss noch mehr
0:21:41.490,0:21:45.690
werden. Habt Geduld mit uns Wissen-[br]schaftlern. Aber es wird immer mehr
0:21:45.690,0:21:49.699
Open Science und dann kann jeder[br]mitspielen. Und ich lade jeden herzlich
0:21:49.699,0:21:53.669
ein, der ein bisschen Liebe für[br]Bildrekonstruktion und Programmieren in
0:21:53.669,0:21:56.779
der Richtung hat, sich die Sachen, die ich[br]heute vorgestellt habe, mal anzugucken.
0:21:56.779,0:22:00.169
Vielleicht habt Ihr eine coole Idee, auf[br]die wir in unseren Laboren gar nicht
0:22:00.169,0:22:05.870
gekommen sind. Dann bleibt wir wohl nichts[br]Anderes zu sagen als: Herzlichen Dank
0:22:05.870,0:22:08.970
fürs Zuhören. Ich treib mich rum an einem[br]kleinen Assembly, Science,
0:22:08.970,0:22:16.500
Hacking & Communication, das ist[br]beim Sendezentrum an der Garderobe.
0:22:16.500,0:22:18.479
Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit!
0:22:18.479,0:22:28.030
Applaus
0:22:28.030,0:22:32.509
Herald: Danke noch mal für den Extraapplaus[br]für Open Science, die Technikgeschichte und
0:22:32.509,0:22:36.529
Wissenschaftsgeschichte, wie alles[br]zusammenhängt. Wir werden Zeit haben für
0:22:36.529,0:22:41.609
vier Fragen. Signal Angel, gibt’s was aus[br]dem Internet vielleicht? Leider nein.
0:22:41.609,0:22:47.890
Hier links und rechts sind die Mikrofone.[br]Ich rufe auf, wir starten mit Dir.
0:22:47.890,0:22:51.000
André: Gibst Du mir ... Du kannst sofort[br]Deine Frage stellen. Eine Sache wollte ich
0:22:51.000,0:22:57.179
noch sagen. Ich hab hier gerade µManager[br]laufen auf diesem crappy 12 Euro ...
0:22:57.179,0:23:02.659
da hab ich ein Centstück drunter und[br]selbst mit 12 Euro ist eine Vergrößerung
0:23:02.659,0:23:08.929
ziemlich gut möglich, die einen schon[br]bisschen beeindruckt. Verdammt, wo ist der
0:23:08.929,0:23:15.039
Stern? Ah, da sieht man eine Spitze. Ja,[br]Software, die teure Mikroskope treibt,
0:23:15.039,0:23:18.409
kann auch 12 Euro treiben. Also guckt Euch[br]das an. Okay, jetzt bitte, Deine Frage.
0:23:18.409,0:23:24.019
Frage: So eine simple Frage für meine[br]Verhältnisse: Du hast gesagt, dass Du
0:23:24.019,0:23:27.899
mehrere Fotos machen musst, und dann packst[br]Du die alle zusammen, und dann hast Du ein
0:23:27.899,0:23:32.669
Gesamtbild. Was passiert, wenn die Dinge[br]sich bewegen unter Deinem Mikroskop?
0:23:32.669,0:23:40.379
André: Das ist, also ... Wichtige Frage.[br]Wenn man sich irgendwelche Dynamiken in der
0:23:40.379,0:23:44.609
Biologie angucken muss, muss man natürlich[br]zügig die Bilder machen. Mit SIM, ich hab
0:23:44.609,0:23:48.779
ja eben so am Anfang gesagt, wenn man[br]Hochauflösung macht, handelt man sich ganz
0:23:48.779,0:23:53.140
andere Probleme ein. Wenn man diese[br]strukturierte Beleuchtung macht, dann macht
0:23:53.140,0:23:57.159
man 15 Bilder. Also fünf Verschiebungen,[br]eine Rotation, fünf Verschiebungen,
0:23:57.159,0:24:00.990
eine Rotation, fünf Verschiebungen.[br]Wenn man es schafft, diese 15 Bilder
0:24:00.990,0:24:07.009
schnell genug zu machen, ich sag mal[br]innerhalb von 20 Millisekunden, und genug
0:24:07.009,0:24:12.559
Licht da raus bekommt, dann hat man, wenn[br]man das schnell rekonstruieren kann, hat
0:24:12.559,0:24:17.600
man die Möglichkeit, daraus tatsächlich[br]Dynamiken in der Biologie zu beobachten.
0:24:17.600,0:24:22.909
Wenn ich 20.000 Bilder machen muss, dann[br]bin ich jetzt nicht so in einer Lage, sehr,
0:24:22.909,0:24:28.490
sehr schnelle Prozesse zu beobachten. Aber[br]ich sag mal mit modernen CMOS-Kameras gibt
0:24:28.490,0:24:32.029
es schon so die ersten Versuche, diese[br]Lokalisationsmikroskopie zu machen. Man
0:24:32.029,0:24:37.070
nimmt in einem Burst 1000 Bilder auf und[br]rekonstruiert dann und dann hat man pro
0:24:37.070,0:24:41.190
Sekunde vier Bilder. Damit kann man[br]- hochaufgelöste - , damit kann man schon
0:24:41.190,0:24:45.990
anfangen, langsame Dynamiken sich[br]anzugucken. Aber ja. Im Prinzip sind diese
0:24:45.990,0:24:50.269
Mikroskopietechniken, besonders die[br]Lokalisierungsmikroskopie: Man tauscht
0:24:50.269,0:24:56.289
Auflösung gegen Zeit. Das heißt das, was[br]man im Raum besser auflöst, verliert man in
0:24:56.289,0:25:01.690
der Messzeit. Also für so ein Zweifarbenbild,[br]was da so gedreht hat, das hat so zehn
0:25:01.690,0:25:05.980
Minuten gebraucht, um das Bild zu machen.
0:25:05.980,0:25:08.890
Herald: Okay, bitte hinten an der Vier.
0:25:08.890,0:25:12.190
Frage: Ich hab eine Frage. Wie willste[br]denn bei selbstgebauten Mikroskopen
0:25:12.190,0:25:16.469
Reproduzierbarkeit von Ergebnissen machen?
0:25:16.469,0:25:26.010
André: Man kann ja ... Eigentlich ist es so:[br]Selbst die kommerziell Gebauten sind jetzt
0:25:26.010,0:25:31.050
ja nicht zwangsläufig das, was so ein[br]Standardgerät ist, ja? Also wenn ich da
0:25:31.050,0:25:33.799
beim Selbstgebauten, okay, das hat[br]vielleicht eine Seriennummer,
0:25:33.799,0:25:39.499
aber die ist dann 3. Aber ähm ...
0:25:39.499,0:25:44.999
Frage: Du hast Optiken, die sind schon im[br]stärkeren Maße standardisiert, als wenn Du
0:25:44.999,0:25:46.799
irgendwas selber zusammenklebst.
0:25:46.799,0:25:50.879
André: Nee, also so selber zusammenklebst ...[br]Sagen wir es mal so: Warum diese Sachen,
0:25:50.879,0:25:56.829
die ich da vorgestellt habe, immer noch so[br]im 20.000-Euro-Bereich liegen, ist: Man
0:25:56.829,0:26:02.929
muss ein gutes Objektiv nehmen. Und da[br]nimmt man ein Standardobjektiv und das
0:26:02.929,0:26:08.790
ist das Einzige daran, wo ’s dran hängt[br]und womit es steht und fällt. Und Kamera
0:26:08.790,0:26:13.852
und alle Optik dazwischen und so, da hat[br]man, da benutzt man auch die sagen wir mal
0:26:13.852,0:26:18.220
die normalen Fehlerstandards und dann legt[br]man natürlich erst mal, wenn man ein
0:26:18.220,0:26:22.350
Mikroskop gebaut hat, charakterisiert man[br]seinen Aufbau, macht Testmessungen und
0:26:22.350,0:26:27.309
dann funktioniert es. Dann sind die Dinger[br]reproduzierbar. Aber die liefern tatsächlich
0:26:27.309,0:26:31.719
überraschend gute Ergebnisse. Also bei manchen[br]Sachen denkste so: Oh, zusammengebaut,
0:26:31.719,0:26:37.399
dann gucken wir mal ... Hm! Ach, sieht ja[br]aus wie ein richtiges Mikroskop. Aber ist
0:26:37.399,0:26:41.639
ja eigentlich auch ein richtiges Mikroskop.[br]Man darf nicht so viel Angst davor haben,
0:26:41.639,0:26:45.859
irgendwie Sachen selber zu basteln.[br]Vernünftige Testmessungen, dann führt das
0:26:45.859,0:26:49.510
auch zur Reproduzierbarkeit. Aber das gilt[br]auch für die kommerziellen Systeme: Wenn
0:26:49.510,0:26:54.549
die nicht nachweisen, dass sie stabil[br]sind, dann ... schulterzuck
0:26:54.549,0:26:56.109
Beantwortet das Deine Frage?
0:26:56.109,0:26:58.519
Herald: Hier vorne in Blau.
0:26:58.519,0:27:03.389
Frage: Es gibt da verschiedene Techniken,[br]wie schon versucht wurde, mit konventionellen
0:27:03.389,0:27:08.799
Mikroskopen in Anführungsstrichen das[br]Auflösungslimit zu erhöhen. Emulsion oder
0:27:08.799,0:27:12.309
andere Wellenlängen benutzen. Ich hab[br]gesehen, Ihr benutzt hauptsächlich ...
0:27:12.309,0:27:18.440
Also war das tatsächlich grün oder war das[br]nur eingefärbt? Und gibt es da schon
0:27:18.440,0:27:24.399
Versuche, das jetzt mit UV oder mit[br]vielleicht Extrem-UV zu machen und vielleicht
0:27:24.399,0:27:27.959
auch mit Emulsionen, dass man dann halt[br]noch mal die Auflösung, also ich weiß
0:27:27.959,0:27:34.090
nicht, was, womit diese 150 Nanometer[br]hinbekommen wurden. Ob Ihr da halt, ob es
0:27:34.090,0:27:37.889
da auch in die Richtung Fortschritte gibt?
0:27:37.889,0:27:42.259
André: Ähm die Wellenlänge hilft Dir[br]nicht wirklich viel. Also das so auf
0:27:42.259,0:27:47.059
konventionelle Art und Weise zu machen.[br]Weil sagen wir mal: Wenn man jetzt überlegt,
0:27:47.059,0:27:50.519
okay, ich könnte an der Wellenlänge[br]schrauben, damit ich eine bessere Auflösung
0:27:50.519,0:27:55.879
habe. Weswegen will ich das tun? Damit ich[br]keine Zeit verschwende, wahrscheinlich.
0:27:55.879,0:28:00.569
Also weil ich mir Leben angucken will.[br]Wenn ich mit harter UV-Strahlung auf lebende
0:28:00.569,0:28:07.769
Zellen ... Das geht relativ nur einen[br]sehr kurzen Zeitraum gut. Beziehungsweise
0:28:07.769,0:28:11.460
wenn eine Zelle in der Lage ist, relativ[br]schnell zu migrieren, dann läuft die vor
0:28:11.460,0:28:12.649
dem Laser auch weg.
0:28:12.649,0:28:14.249
Lachen
0:28:14.249,0:28:18.200
Kein Witz! Also die kann[br]man jagen. Das ist ...
0:28:18.200,0:28:19.730
Lachen
0:28:19.730,0:28:21.750
Ey, wir müssen auch mal[br]Spaß im Labor haben!
0:28:21.750,0:28:29.799
Lachen, Applaus
0:28:29.799,0:28:36.239
Also Wellenlängenspielerei, da hilft jetzt[br]nichts zwangsläufig, weil bei SIM ist das
0:28:36.239,0:28:42.759
so ein bisschen, dass man da gerne mal mit[br]405 Nanometer benutzt, das ist so der
0:28:42.759,0:28:47.409
bestaufgelöste Kanal, wo man das Gitter am[br]engsten machen kann. Aber richtig in den
0:28:47.409,0:28:51.270
UV-Bereich geht man jetzt nicht rein. Es[br]gibt für Standardmikroskope noch andere
0:28:51.270,0:28:55.450
Ansätze, zum Beispiel Confocal- oder[br]Deconvolution-Mikroskopie, wo man dann
0:28:55.450,0:29:00.259
halt im Nachheinein halt auch so ein paar[br]Sachen rausrechnet. Aber wenn man wirklich
0:29:00.259,0:29:04.659
so auf diese Größen kommen will ... Bei[br]dieser 150-Nanometer-Kugel, bei diesem
0:29:04.659,0:29:08.850
Vesikel, war’s halt so: Wenn man da genau[br]hinguckt, dann kann man auch sehen, das
0:29:08.850,0:29:12.259
Ding ist hohl innen drin, das heißt ich[br]hab also Strukturen, die deutlich kleiner
0:29:12.259,0:29:17.419
sind, die ich damit auflöse, und das[br]machen wir mit rotem Licht. Also wir haben
0:29:17.419,0:29:24.039
das mit 643 Nanometer geimaget. Das heißt[br]also, da ist die Wellenlänge gar nicht so
0:29:24.039,0:29:28.029
wichtig. Es geht darum, dass möglichst[br]viele Photonen rauskommen. Davon hängt in
0:29:28.029,0:29:32.260
dem Fall unsere Auflösung ab.
0:29:32.260,0:29:36.509
Herald: Okay. Letzte Frage aus dem[br]Internet. Der Signal Angel sitzt dort.
0:29:36.509,0:29:41.389
Signal Angel: Das Internet hat die Frage[br]nach der Größe, die so ein Mikroskop für
0:29:41.389,0:29:46.429
25 Nanometer Auflösung haben muss. Ich[br]würde das ganz gerne in eigener Sache
0:29:46.429,0:29:49.550
erweiteren: Wie verhalten sich denn so[br]Größe und Komplexität zwischen den
0:29:49.550,0:29:54.270
Kommerziellen und einem Selbstbau?
0:29:54.270,0:30:00.019
André: Sagen wir’s mal so: Das sind so[br]zwei Seiten einer Medaille. Wenn ich ein
0:30:00.019,0:30:04.669
kommmerzielles Mikroskop da stehen habe,[br]die verkaufen so ein Mikro ... die dürfen
0:30:04.669,0:30:10.549
so ein Mikroskop gar nicht verkaufen, wenn[br]Du theoretisch in der Lage bist, durch die
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Okulare durchzugucken und drei Laser[br]anzumachen, die auf die Probe scheinen.
0:30:16.470,0:30:22.471
Macht total Sinn, dass man das nicht darf,[br]ja? Weil ansonsten ... man hat da halt nur
0:30:22.471,0:30:27.070
zwei Augen, die kann man, das ist so ein[br]bisschen kompliziert. Beziehungsweise man
0:30:27.070,0:30:32.169
macht dann auch die Geräte etwas größer,[br]weil sie temperaturstabil sein sollen, weil
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es auch eine Wertigkeit haben soll, ja,[br]beziehungsweise man möchte in der Fertigung
0:30:36.059,0:30:42.999
auch immer die Standardkästen benutzen. Bei[br]Eigenbaumikroskopen hab ich den Vorteil:
0:30:42.999,0:30:47.190
Wofür brauch ich Okulare, wenn ich weiß,[br]ich will mit dem Ding nur Hochauflösung
0:30:47.190,0:30:50.969
machen? Ich muss da gar nicht durchgucken,[br]ich hab meine Beleuchtung perfekt auf
0:30:50.969,0:30:55.389
meine Kamera abgestellt, ich guck immer[br]auf den Monitor. Erstens Lasersicherheit
0:30:55.389,0:30:59.570
total super, weil dann komm ich gar nicht[br]in die Versuchung, durchzugucken und mich
0:30:59.570,0:31:02.740
Laserlicht auszusetzen. Dann seh ich’s[br]immer nur auf der Kamera. Aber
0:31:02.740,0:31:07.200
dementsprechend sind die Philosophien, wie[br]man sowas selber baut und aufbaut,
0:31:07.200,0:31:12.219
vollkommen andere. Man kann sich da irgendwo[br]in der Mitte annähern, aber tatsächlich das,
0:31:12.219,0:31:18.360
woran man sehr viel Geld spart, sind so[br]große Verpackungen, sehr schwere stabile
0:31:18.360,0:31:22.830
Stative, wo man dann viele Möglichkeiten[br]hat, Filter einzusetzen und so weiter und
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so fort. Wo man einfach nur einen Filter[br]reinklickt, den dreht, die Software erkennt
0:31:27.249,0:31:32.440
den und dann klickt man auf drei Dinge ...[br]Bei einem Selbstgebauten ist es dann halt
0:31:32.440,0:31:35.309
so, da muss man eine Schraube lösen, muss[br]den reinfummeln in eine Halterung, muss
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dann wieder gucken, ob der Strahlengang[br]passt und so. Das ist eventuell ein bisschen
0:31:39.489,0:31:44.710
aufwendiger und nicht wirklich schön und[br]user-friendly. Aber da findet man immer
0:31:44.710,0:31:53.179
Lösungen. Natürlich ist in diesen hohen[br]Kosten auch Maintenance und Wartung und
0:31:53.179,0:31:56.690
so ein bisschen mit drin und natürlich hat[br]man da eine Garantie, die man beim
0:31:56.690,0:32:03.799
Selbstbau nicht hat. Definitiv. Ändert[br]nichts an dem horrenden Preisunterschied.
0:32:03.799,0:32:07.059
Herald: Okay. Ganz vielen Dank, André, für[br]Deinen tollen Vortrag. Wer sich für Physik
0:32:07.059,0:32:12.139
interessiert: Es geht hier gleich auch[br]weiter mit dem CERN und Big Data, Physics
0:32:12.139,0:32:15.550
und Computing. Noch mal einen[br]großen Applaus für Dich.
0:32:15.550,0:32:24.409
Applaus
0:32:24.409,0:32:29.981
Abspannmusik
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