Virtuelles Mikroskop mit weltweit größter frei verfügbarer Sammlung biologischer Präparate
An der Universität Duisburg-Essen ist etwas weltweit Einzigartiges entstanden: ein frei verfügbares digitales Mikroskop mit fast 400 von überall her abrufbaren Präparaten. Die Idee dazu hatte Dr. Michael Kloster, der mit unfassbarem Ehrgeiz und Engagement UDE BioSLiDES möglich gemacht und einen ganz besonderen Werdegang hat.
DAS MATERIAL
Wer vom heimischen Schreibtisch aus ein Pantoffeltierchen unter die Lupe nehmen möchte, ist bei UDE BioSLiDES genau richtig. Im Webbrowser können einfach und kostenfrei digitale mikroskopische Präparate von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen untersucht werden. Das virtuelle Mikroskop enthält dabei alle Bedienelemente und Funktionen eines herkömmlichen Licht-Mikroskops. Die Präparate können sogar in der Tiefe über eine Vielzahl unterschiedlicher Fokusebenen betrachtet werden, was ein besonders realitätsnahes Mikroskopie-Erlebnis ermöglicht. UDE BioSLiDES ist kostenfrei nutzbar, und die digitalen Präparate stehen als OER in verschiedenen Formaten unter freier CC-Lizenz für die beliebige Nutzung und Nachnutzung zur Verfügung. In dieser Kombination von Technik, Inhalten und Lizenz ist UDE BioSLiDES weltweit einzigartig.
ENTSTEHUNGSGESCHICHTE
Die Idee zu UDE BioSLiDES entstand während der Corona-Pandemie. Dr. Michael Kloster von der Universität Duisburg-Essen, der eigentlich Übungen zur Botanischen Mikroskopie geleitet hätte, versuchte mithilfe eines Slidescanning-Mikroskops (im Bild) verschiedene Präparate zu digitalisieren. Das Wissen hierfür war vorhanden, für die Online-Darstellung griff er zunächst noch auf ein externes System zurück. Da dieses vor allem für Forschungszwecke und weniger für die Lehre konzipiert war, entschied Dr. Kloster sich, selbst tätig zu werden. Dabei kam ihm seine berufliche Vergangenheit als Softwareentwickler zugute, und in unzähligen Stunden programmierte er eine eigene Viewer-Lösung: UDE BioSLiDES war geboren. Seitdem hat er fast 400 Präparate eigenständig gescannt und in die digitale Datenbank eingepflegt – von der Kieselalge, über das Kleinhirn eines menschlichen Embryos bis hin zum Chinesischen Hamster. Für ein Präparat investiert Dr. Kloster dabei mehrere Stunden Arbeit.
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Die Präparate werden mithilfe des Mikroskops eingescannt und müssen dann in die digitale Datenbank eingepflegt werden.
ZIELSETZUNG
Das virtuelle Mikroskop wird sowohl an Schulen als auch an Hochschulen eingesetzt. Dabei soll es das Mikroskopieren nicht ersetzen, sondern sinnvoll ergänzen. Biologie-Studierende zum Beispiel nutzen UDE BioSLiDES zur Vor- und Nachbereitung von Laborpraktika-Stunden und Vorlesungsinhalten. Durch die einfachen digitalen Nutzungsmöglichkeiten können sie von zu Hause, in der Bibliothek oder sogar in der Bahn virtuell mikroskopieren – ganz ohne Mikroskop und Präparat. Für Schülerinnen und Schüler bietet sich UDE BioSLiDES genauso an: Oft sind die Biologie-Stunden, in denen mikroskopiert wird, ganz besondere. Durch Aufbau, Erklärungen, Abbau und mehr bleibt meist nur wenig Zeit am Mikroskop selbst. Lehrerinnen und Lehrer können das virtuelle Mikroskop in diesem Fall zur sinnvollen Unterstützung ihrer Lehrveranstaltung einsetzen. Die Präparate weisen eine erstaunliche Detailgenauigkeit (bis zu 500 Mrd. Pixel mit einer Größe von einem Zehntausendstel Millimeter) auf – keine Abbildung in einem herkömmlichen Lehrbuch kann da mithalten. Dazu sind je nach Präparat bis zu 100 verschiedene Fokusebenen anwählbar. Das eignet sich perfekt zum Beispiel für Gruppenarbeiten, bei denen zwar am gleichen Präparat virtuell mikroskopiert werden, aber jeder eine andere Stelle unter die Lupe nehmen kann. In vielen Präparaten sind bereits wichtige anatomische Strukturen markiert und beschrieben, zudem können die Bilddaten in verschiedenen Formaten heruntergeladen und so auch außerhalb von UDE BioSLiDES weiterverwendet werden.
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UDE BioSLiDES wird bereits vielfältig in der Lehre an Schulen und Hochschulen eingesetzt.
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ERSTELLER
UDE BioSLiDES ist weltweit einzigartig, und möglich gemacht hat das Dr. Michael Kloster. Er ist promovierter Biologe mit langjähriger Erfahrung in der Softwareentwicklung – die perfekte Mischung, um ein Projekt wie UDE BioSLiDES auf die Beine zu stellen. Seit fünf Jahren ist Dr. Kloster Teil der Arbeitsgruppe Phykologie an der Universität Duisburg-Essen, seit mehr als zehn Jahren widmet er sich der Entwicklung digitaler und automatisierter bildbasierter Analysemethoden für mikroskopisch kleine Kieselalgen.
PERSÖNLICHE NUTZUNGSEMPFEHLUNG
Dr. Michael Kloster: „Die Untersuchung mit dem Lichtmikroskop gehört zu den unverzichtbaren Techniken in Biologie und Medizin, erfordert aber teure Geräte und großen Aufwand. Mit UDE BioSLiDES lassen sich Mikrowelten jetzt problemlos digital erkunden – hochaufgelöst, mit hochwertigen Präparaten und genauso wie am echten Mikroskop. Als frei verfügbares Angebote gibt es meines Wissens nichts Vergleichbares auf der Welt.“
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