GERÄTEZENTREN FÜR HOCHENTWICKELTE LICHTMIKROSKOPIE: SERVICE, FORSCHUNG, KARRIERE

ELISA FERRANDO-MAY1*, HELLA HARTMANN2, JÜRGEN REYMANN3, NARIMAN ANSARI4, NADINE UTZ1, HANS-ULRICH FRIED5, CHRISTIAN KUKAT6, JAN PEYCHL7, CHRISTIAN LIEBIG8, STEFAN TERJUNG9, VIBOR LAKETA10, ANJE SPORBERT11, STEFANIE WEIDTKAMP-PETERS12, ASTRID SCHAUSS13, WERNER ZUSCHRATTER14, SERGIY AVILOV15 & DAS GERMAN BIOIMAGING-NETZWERK.

1 Fachbereich Biologie, Universität Konstanz, Bioimaging Center, Universitätsstraße 10, 78464 Konstanz 2 Technische Universität Dresden, Forschungszentrum für Regenerative Therapien, Light Microscopy Facility, Fetscherstraße 105, 01307 Dresden 3 Universität Heidelberg, Lebenswissenschaftliches Zentrum BioQuant, ViroQuant-CellNetworks RNAi Screening Facility, Im Neuenheimer Feld 267, & Heidelberg Center for Human Bioinformatics, Im Neuenheimer Feld 364, 69120 Heidelberg 4  Goethe-Universität Frankfurt am Main, Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften, Physikalische Biologie, Max-von-Laue-Straße 15, 60438 Frankfurt am Main 5  Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen, Core Research Facilities and Services, Light Microscopy Facility, Ludwig-Erhard-Allee 2, 53175 Bonn 6 Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, FACS & Imaging Core Facility, Joseph-Stelzmann-Straße 9b, 50931 Köln 7 Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik, Light Microscopy Facility, Pfotenhauerstraße 108, 01307 Dresden 8 Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Light Microscopy Facility, Spemannstraße 35, D-72076 Tübingen, Germany 9 European Molecular Biology Laboratory, Advanced Light Microscopy Facility, Meyerhofstraße 1, 69117 Heidelberg 10Deutsches Zentrum für Infektionsforschung e.V., Universitätsklinikum Heidelberg, Abteilung für Infektiologie, Im Neuenheimer Feld 324, 69120 Heidelberg 11Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin Berlin, Advanced Light Microscopy Technology Platform, Robert-Rössle-Straße 10, 13125 Berlin 12Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Center for Advanced Imaging, Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf 13Universität zu Köln, CECAD Imaging Facility, Joseph-Stelzmann-Straße 26, D-50931 14Leibniz-Institut für Neurobiologie, Elektronen- & Laser Scanning Mikroskopie, Brenneckestraße 6, 39118 Magdeburg 15Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik, Imaging Facility, Stübeweg 51, 79108 Freiburg

ZUSAMMENFASSUNG Core Facilitys für hochentwickelte Lichtmikroskopie (ALM-CFs, Advanced Light Microscopy Core Facilities) sind für die Lebenswissenschaften unentbehrliche For- schungsinfrastrukturen. Sie können sich je nach Trägerinstitution zwar in ihrer Orga- nisation und der technisch-apparativen Ausstattung unterscheiden, übernehmen aber sehr ähnliche Aufgaben und bieten vergleichbare Dienste an. Daher sind aus der Wissenschaftlergemeinschaft der ALM-CFs in ganz Europa Netzwerke entstanden, um den Informations- und Wissensaustausch zu fördern und über Best-Practice-Mo- delle zu diskutieren. In diesem Beitrag stellen wir Empfehlungen für den Betrieb von ALM-CFs vor, die von den Arbeitsgruppen des deutschen Netzwerkes für Mikrosko- pie, German BioImaging (GerBI), erarbeitet wurden. Wir behandeln technische Ge- sichtspunkte der ALM-CF-Planung und der Instrumentenwartung, formulieren Rat- schläge zu Organisation und Management einer ALM-CF, schlagen ein Trainingsmodell für CF-Nutzerinnen und -Nutzer vor und geben einen Überblick über das gegenwärtige Ressourcenangebot für Bildverarbeitung und -analyse. Darü- ber hinaus befassen wir uns mit den neuen Herausforderungen und Perspektiven für die berufliche Entwicklung und die akademische Karriere, die durch CFs entstehen. Während einige Informationen sich spezifisch auf das deutsche akademische System beziehen, ist der Großteil des Inhalts dieses Artikels von allgemeinem Interesse für CFs in den Lebenswissenschaften.

* Korrespondenz: E. Ferrando-May, Universität Konstanz, Bioimaging Center, Dies ist ein Open-Access Artikel gemäß der Creative Commons Lizenz CC-BY-NC Universitätsstraße 10, D-78464 Konstanz, Deutschland; (Namensnennung-Nicht Kommerziell), die die nichtkommerzielle Nutzung, Telefon: +49-7531-884054; E-Mail: [email protected] Weiterverbreitung und Vervielfältigung in jedem Medium erlaubt unter der Dieser Artikel ist eine Übersetzung der englischen Originalversion, erschienen Voraussetzung, dass die Quelle genannt wird. in der Zeitschrift „Microscopy Research & Technique“ DOI 10.1002/jemt.22648 (Englische Originalversion). Eingegangen: 12. Februar 2016; Online-Veröffentlichung der englische Originalversion: 4. April 2016 Angenommen in revidierter Fassung: 13. Februar 2016 Die deutsche Übersetzung ist unter folgender URN/NBN abrufbar: Review Editor: Prof. Alberto Diaspro; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-0-331389. Projektförderung: DFG; Projektnummer: MA 5465/1 2 FERRANDO-MAY ET AL.

GLIEDERUNG Beitrag wollen wir die Mikroskopie in den Mittelpunkt der De- batte um die OMICS-Technologien stellen, da hier noch Nach- • Einleitung holbedarf besteht. Schließlich stellen wir unseren Standpunkt • Finanzierung von Gerätezentren und Großgeräten in bezüglich der Karriereentwicklung und kontinuierlichen Fort- Deutschland bildung von CF-Personal dar. • Was Sie beachten sollten, bevor Sie eine Imaging-Core-­ Obwohl dieser Artikel hauptsächlich unsere Erfahrung aus Facility gründen der Leitung deutscher Imaging-CFs speigelt, können viele Ge- • Wie Sie Ihre Imaging-Core-Facility planen, aufbauen und sichtspunkte auf Forschungsinfrastrukturen im Allgemeinen betreiben übertragen werden. Dies trifft insbesondere für Einrichtungen • Datenanalyse und Datenmanagement mit direkter Nutzerinteraktion zu. Dort also, wo Nutzerinnen • Wie Sie Ihre Imaging-CF auf dem neuesten Stand halten und -nutzer ausgebildet werden, um selbst an den Geräten zu arbeiten, wie z. B. in Durchflusszytometrie-CFs und in gerin- EINLEITUNG gerem Umfang in Elektronenmikroskopie-CFs. Die beschrie- benen Finanz- und Verwaltungsregularien sind spezifisch für In den letzten zehn Jahren hat die zunehmende Nachfrage das deutsche Wissenschaftssystem. Manche Teile mögen aber nach hochentwickelten und sehr teuren Technologien in allen durchaus auch auf andere Länder zutreffen. Daher hoffen wir, Bereichen der Lebenswissenschaften die Voraussetzungen ver- dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der Suche ändert, unter denen wissenschaftlicher Fortschritt erzielt wird. nach einer Stellung im Kontext deutscher Forschungsinfra- Die Verfügbarkeit von und der Zugang zu Top-Infrastrukturen strukturen die hier bereitgestellten Informationen hilfreich fin- ist entscheidend geworden für erfolgreiche Forschung, so wie den. Ebenso ist vorstellbar, dass Institutsverwaltungen, die mit es in der Teilchenphysik, Astronomie und neuerdings auch in der Aufgabe konfrontiert sind, eine CF einzurichten, sich an der Genomforschung der Fall ist. Die Besonderheit von Infra- dem Inhalt dieses Beitrages orientieren können. strukturen für die Lebenswissenschaften ist, dass sie verteilt sind und aus einzelnen, kleinen bis mittelgroßen Core-Facilitys FINANZIERUNG VON GERÄTEZENTREN (CFs) bestehen. Diese finden sich in stetig steigender Anzahl in UND GROSSGERÄTEN IN DEUTSCHLAND wissenschaftlichen Institutionen und Abteilungen. CFs sind da- bei anders geartet als Forschungsgruppen, die traditionell die Dieses Kapitel will ein Verständnis für das deutsche Wissen- basalen Organisationsstrukturen akademischer Forschungsein- schaftsfördersystem vermitteln und dafür, welche Möglichkei- richtungen darstellen. CFs haben eine andere Mission und ten der finanziellen Unterstützung verteilter Forschungsinfra- müssen sich anderen Herausforderungen stellen. strukturen wie Imaging-CFs es bieten kann (oder auch nicht). GerBI ist ein Netzwerk von CFs für Imaging und Mikroskopie, In der Bundesrepublik Deutschland ist die Finanzierung von das von einer Gruppe deutscher CF-Leiterinnen und -Leiter ins Forschung und höherer Bildung eine gemeinsame Aufgabe der Leben gerufen wurde, um eine Plattform zu bieten für Wis- Bundesregierung und der 16 Landesregierungen. Ihre Koope- sensaustausch und die Diskussion von Themen, die mit der spe- ration wird dabei durch das Grundgesetz geregelt. Mit der Fö- zifischen Rolle und Aufgabenstellung von Imaging-CFs- ver deralismusreform 2007 wurden diese Regularien überarbeitet. knüpft sind. Das Netzwerk ist seit 2011 aktiv. Es wird seit 2012 Den einzelnen Bundesländern wurde vollständige Autonomie von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert in kulturellen und Bildungsangelegenheiten zugesprochen. und hat sich seither sehr dynamisch entwickelt (Abb. 1). Gleichzeitig wurde ein Kooperationsverbot zwischen der Bun- Zwischen 2013 und 2014 hat GerBI Arbeitsgruppen einge- desregierung und den Ländern verhängt. Folglich tragen die richtet, die sich mit besonders interessanten Themenfeldern Länder die gesamte Verwaltungs- und Finanzverantwortung beschäftigen, vom Nutzertraining über die Administration bis für die öffentlichen Einrichtungen der höheren Bildung wie hin zu Karierreaussichten. Dieser Übersichtsartikel stellt die Universitäten und Fachhochschulen. Der Bund kann diese Ins- Ergebnisse der Arbeitsgruppen einem größeren Publikum in titutionen nur dann unterstützen, wenn Infrastrukturen für For- Deutschland und im Ausland vor. Zunächst geben wir Hinter- schungszwecke finanziert werden sollen. Auf der anderen Seite grundinformationen zur Finanzierungssituation von CFs in werden die großen Forschungseinrichtungen wie Helm- Deutschland in der Vergangenheit und heute. Weiter formulie- holtz-Gemeinschaft, Max-Planck-Gesellschaft, Fraunho- ren wir Ratschläge für Neueinsteiger, die möglicherweise er- fer-Gesellschaft und Leibniz-Gemeinschaft mit ihren jeweili- wägen, eine Leitungsstelle in einer Imaging-CF anzunehmen gen Forschungszentren von Bund und Ländern gemeinsam und geben Hinweise bezüglich bewährter Aufbau-, Betriebs- finanziert. Beispielweise trägt die Bundesregierung für Helm- und Verwaltungsabläufe. Auf der Basis einer Umfrage unter holtz- und Fraunhofer-Gemeinschaft 90% der Grundfinanzie- GerBI-Mitgliedern, sprechen wir außerdem Empfehlungen rung, 10% steuert das Bundesland bei, in dem sich das jeweili- aus, die die Mitarbeiterbesetzung von CFs betreffen. ge Zentrum befindet. Darüber hinaus gehen wir auf die Daten- und Bildanalyse ein, Dieses vielfältige System von Forschungseinrichtungen und die heute, im Bioimaging wie in anderen datenintensiven Dis- Finanzierungsquellen beeinflusst CFs direkt, weil es den Finanz- ziplinen, der eigentliche Flaschenhals ist. In diesem Bereich und Verwaltungsrahmen festlegt, in welchem sie agieren. Ab- werden auf nationaler und regionaler Ebene große Anstrengun- hängig von der Träger-Institution gelten in Bezug auf die Erhe- gen unternommen, effiziente Strategien zur Verwaltung großer bung von Nutzergebühren und ihre Höhe, den Drittmittelfluss, Mengen wissenschaftlicher Daten zu entwickeln. Mit diesem die Verfügbarkeit und Zuteilung interner Mittel etc. verschiede-

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A en 60 B

&G50

s F 40 CF 11 30 9 40 20 4917 10 Core Facilitys-Nutzer 0 2011 2012 2013 2014 2015

Zahl der registrierten Core Facility Forschungsgruppe Jahr Core Facility & Forschungsgruppe

Abbildung 1: Entwicklung und aktuelle Zusammensetzung des Ger- Forschungsgruppen (hellorange, 11) und Standorte, die sowohl als BI-Netzwerkes. (A) Zahl der Registrierungen pro Jahr. CF: ALM-Co- Forschungsgruppe, als auch als CF agieren (gelb, 9). Das äußere re-Facility, FG: Mikroskopie-Forschungsgruppe. (B) Zusammenset- ­Segment stellt die Gesamtzahl an Nutzerinnen und Nutzern dar, die zung von GerBI: Kanonische Core Facilitys (orange, 40), pro Jahr die registrierten CFs genutzt haben (Stand Januar 2016).

ne Verwaltungs- und Finanzstrategien. Dementsprechend variie- als auch für Forschungszwecke genutzt werden und damit die ren die Möglichkeiten, die eine CF-Leitung hat, um Mittel und Anforderungen für eine Finanzierung aus dem Bundesbudget Nachhaltigkeit für ihre Einrichtung zu sichern. Aus diesem nicht erfüllen. Insgesamt brachte diese Situation einen signifi- Grund existieren nebeneinander verschiedene Modelle für die kanten Rückgang von Geldern für große wissenschaftliche Verwaltung von CFs, was die komplexe Landschaft von For- Geräte im Universitätssektor mit sich, wobei alternative Dritt- schungsinstitutionen in Deutschland widerspiegelt. mittelprogramme fehlen. Die einzige Ausnahme zum Koope- In Bezug auf die Einrichtung offen zugänglicher Forschungs- rationsverbot sind spezielle Programme wie die Exzellenzini- infrastrukturen bleiben deutsche Universitäten noch immer tiative, die Ausgaben für Großgeräte vorangetrieben hat. Diese hinter den großen Forschungseinrichtungen zurück, was teil- Initiative ist jedoch strikt an bestimmte (Forschungs-)Projekte weise auf die mit der Föderalismusreform 2007 eingeführten gebunden und ist zeitlich begrenzt. Veränderungen zurückzuführen ist. Vor der Reform wies die Im Gegensatz dazu konnten die großen Forschungseinrich- Bundesregierung im Rahmen des Hochschulbauförderungsge- tungen und ihre Zentren jahrzehntelang auf einen stetigen Fluss setzes 1,2 Mrd. Euro pro Jahr den Universitäten direkt zu. staatlicher Mittel zurückgreifen und waren daher in der Lage, Etwa die Hälfte dieser Mittel wurde in Großgeräte für For- interne Programme für Großgeräte aufzusetzen. Darüber hin- schung, Bildung- und Patientenversorgung in Universitäten aus sind diese Zentren oft als Kompetenzcluster um ein be- und Universitätskliniken investiert. Unter dem Kooperations- stimmtes Forschungsthema herum organisiert. In einem sol- verbot stellte der Bund die Förderung von Großgeräten für chen Rahmen ist es leichter, in Bezug auf technische Bildungs- oder Patientenversorgungszwecke ein. Diese Neu- Ausstattung gemeinsame Interessen zu identifizieren und sich regelung erforderte eine Anpassung des Grundgesetzes (Art. auf Investitionen zu einigen, als in Universitäten, die ein brei- 91b), die die Finanzierung von Großgeräten (zwischen 200 tes Spektrum verschiedener Disziplinen der höheren Bildung TEuro und 5 Mio. Euro) durch die Regierung ausschließlich abdecken müssen. Tatsächlich wurde das Konzept der CFs für auf Ausstattung beschränkte, die der Forschung dient. Darüber Life-Sciences in den frühen 1990er Jahren an nichtuniversitä- hinaus werden diese Mittel nur zugesprochen, wenn das Bun- ren Forschungsinstitutionen wie dem European Molecular Bio- desland, in dem sich die Einrichtung befindet, 50% der Ausga- logy Laboratory (EMBL) erstmals implementiert. An Universi- ben abdeckt. Auf diese Weise werden, grob geschätzt, jährlich täten ist der hauptsächliche Zugangsweg zu Mitteln für 170 Mio. Euro für Forschungsgroßgeräte ausgegeben. Weitere Großgeräte die Berufung einer neuen Professorin oder eines 200 Mio. Euro gibt die Regierung aus, um den Bau neuer For- neuen Professors, die einem festgelegten Ablauf folgt und so- schungsgebäude und deren Ausstattung zu unterstützen. Für wohl Bundes- als auch Landesmittel mobilisiert. In den meis- alle anderen Investitionen erhalten die Bundesländer Aus- ten Fällen resultiert dieser Ablauf in einer Ausstattungsaus- gleichszahlungen von etwa 700 Mio. Euro pro Jahr. Bis 2014 wahl, die von einem einzelnen und sehr spezifischen waren diese Mittel für Bauvorhaben im Bereich der höheren Forschungsinteresse geleitet ist. Die Geräte werden dann einer Bildung und Gesundheitsversorgung vorgesehen und stellten bestimmten Forschungsgruppe zugewiesen, was weiterhin ver- daher eine Quelle für die Finanzierung von Großgeräten dar, hindert, dass die Idee der CFs an Boden gewinnt. wann immer Universitäten und Universitätskliniken neue Ge- Die Begutachtung von Anträgen auf Großgerätefinanzierung bäude errichteten. Außerhalb dieses Rahmens wurde die Be- durch Bundes- und/oder Landesmittel seitens der Universitäten reitstellung von Geldern für Großgeräte für Universitäten liegt seit des ersten Inkrafttretens des Hochschulbauförde- schwierig, da die Instrumente sehr oft sowohl für Bildungs- rungsgesetzes in den 1970er Jahren in den Händen der DFG.

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Nach der Föderalismusreform 2007 lancierte die DFG ein neu- vestitionen, die notwendig waren, um die CFs einzurichten, es Förderprogramm, um die verbleibenden Mittel in Bundes- langfristig rentieren. verantwortung zu verteilen. Dieses Programm wurde nach dem Absatz des Grundgesetzes, der durch die Föderalismusreform WAS SIE BEACHTEN SOLLTEN, BEVOR SIE geändert worden war, „Art. 91b GG“ genannt. Aufgrund der EINE IMAGING-CORE-FACILITY GRÜNDEN oben genannten Reduktion des Budgets führte das Programm strengere Bewerbungsrichtlinien ein, die ein neues „Beiblatt Unserer Erfahrung nach wird die Entscheidung, eine Ima- Betriebs- und Nutzungskonzept zum Antrag für Großgeräte ging-CF ins Leben zu rufen, aus zwei Gründen getroffen: (i) nach Art. 91b GG“ enthielt. In diesem Formular müssen Be- Eine Gruppe einflussreicher Projektleiterinnen und -leiter (PIs) werber erklären, wer das Gerät nutzen wird, in welchem Um- mit Wissen über und einem hohen Bedarf an Mikroskopie ent- fang es von verschiedenen Gruppen gemeinsam genutzt wird, scheidet, vorhandene Instrumente in einer Kerneinheit zusam- wer die verantwortliche Person ist und wie die Betriebs- und men zu führen oder (ii) das Management einer Institution tätigt Wartungskosten gedeckt werden. Mit Sicherheit hat diese Vor- eine strategische Investition in zentrale Forschungsinfrastruk- gehensweise dazu beigetragen, Universitätsverwaltungen und turen. Im ersten (bottom-up) Fall wird die Person, die die CF Führungskräfte für die Frage der effizienten Nutzung von leiten soll, häufig aus den Reihen der Doktoranden oder Post- Großgeräten zu sensibilisieren. Es ist anzunehmen, dass das docs rekrutiert, die die Mikroskope in den Gruppen der teilneh- Konzept der CFs damit begann, sich langsam auch an Univer- menden PIs betreiben. Die Stellung dieser Person kann unein- sitäten durchzusetzen: Die sich bewerbenden Institutionen deutig sein, zumindest während einer gewissen Übergangszeit, wurden der hohen Betriebs- und Wartungskosten, die mit In- in der er oder sie noch als Mitarbeiter jener Gruppe angesehen vestitionen in Geräte in den Life-Sciences verbunden sind und werden könnte. Eine klare Stellenbeschreibung einschließlich die nicht von einzelnen Gruppen oder auch Abteilungen getra- des Verantwortungsumfangs, der Beteiligung an Forschungsar- gen werden können, zunehmend gewahr. Nutzergebühren er- beiten und den Umfang der Lehrverpflichtung wird helfen, die leichtern die Last, indem sie sie auf viele Schultern verteilen. Position zu definieren und die neue Rolle anzunehmen. Wenn Sie in die Praxis umzusetzen, war an Universitäten jedoch die Einrichtung im Zuge einer institutionellen Initiative ge- nicht einfach und ist bis vor kurzem eher selten geschehen. gründet wird, werden diese Fragen in der Regel vorab disku- Hier kam Verbesserung ebenfalls 2009 mit dem Beschluss des tiert und die Kandidatinnen und Kandidaten kommen häufiger DFG-Hauptausschusses, Gebühren für Instrumentennutzung von außen. Die Herausforderung ist in diesem Fall, die CF de als regulären Kostenpunkt in Förderanträgen zuzulassen, vor- novo aufzubauen – in einem Umfeld, in dem es häufig an Ex- ausgesetzt der Bewerber formuliert klare Nutzungsregeln. pertise fehlt und in einem von Nicht-Experten festgelegten 2011 veröffentlichte die DFG Minimalerfordernisse für Nut- Zeitrahmen. zungsordnungen, die erfüllt sein müssen, damit Nutzungsge- Eine der ersten Zielsetzungen nach der Ernennung zur bühren gefördert werden können. All diese Trends – ein redu- CF-Leitung ist, die Entscheidungsfindungsprozesse in der je- ziertes Budget für große Forschungsinstrumente, ein genauerer weiligen Institution oder Abteilung zu verstehen: Wer ist ver- Blick der Förderer auf deren Nutzung, das „Fee-for-Service- antwortlich für die Finanzierung, wer entscheidet über Instru- Konzept“ und nicht zuletzt die zunehmende Komplexität der mentenkäufe und die Einstellung von Personal, wie werden Geräte selbst, die eine spezielle Expertise erfordert – haben zu Räume verteilt? Höchstwahrscheinlich sind mehrere Men- einer breiteren Akzeptanz von CFs als notwendige und wichti- schen auf unterschiedlichen Ebenen beteiligt. Es ist empfeh- ge neue Struktureinheiten an deutschen Universitäten geführt. lenswert, dass die CF-Leitung alle Beteiligten persönlich Seit 2011 bietet ein neues Förderprogramm der DFG, das sich trifft und ihnen die Strategie für den Aufbau und Betrieb der explizit an CFs wendet, weitere Unterstützung. Viele Punkte CF darlegt. Es ist wichtig, eine Vision davon zu vermitteln, bleiben jedoch offen: erstens und wichtigstes die Nachhaltig- wie sich die Einrichtung innerhalb von fünf bis zehn Jahren keit von CFs, aber auch Fragen, die sich auf CF-Mitarbeiter entwickeln könnte. Diese Prognose sollte auf der mikrosko- beziehen, z. B. Qualifizierung, Stellung und Karriereweg. pisch-fachlichen Expertise der CF-Leitung gründen, sowie CFs als aufstrebende neue Einheiten im akademischen Be- auf einer soliden Kenntnis der Forschungsinteressen der zu- reich tragen das Potenzial, neue Impulse für das Wissenschafts- künftigen Nutzergemeinschaft. Letztere kann mittels system zu setzen – über ihre primäre Aufgabe der Bereitstel- halbstandardisierter Interviews erworben werden, die so lung von State-of-the-art-Forschungsinfrastrukturen hinaus. schnell wie möglich durchgeführt werden sollten. Eine einzigartige Chance könnte von einer Änderung des Art. CFs können von mehreren Abteilungen oder Institutionen un- 91b des Grundgesetzes ausgehen, die im Januar 2015 in Kraft terstützt werden bzw. müssen möglicherweise mehreren die- trat. Sie hebt das Kooperationsverbot auf und führt neue Mög- nen. In diesem Fall ist es wichtig, ein übergreifendes Leitungs- lichkeiten für die direkte, langfristige Finanzierung deutscher gremium zu installieren. Die Einrichtungsleitung sollte, nach Universitäten durch die Bundesregierung ein. Daher ist es ge- Möglichkeit gemeinsam mit Mitgliedern dieses Komitees, ein boten, das Konzept und die gegenwärtige Situation von CFs Konzeptpapier ausarbeiten, das den Rahmen für den Betrieb und Forschungsinfrastrukturen aufmerksam zu prüfen und die der CF festlegt. Eckpfeiler des Einrichtungsplans sind die An- neuen Umstände zu nutzen. Nur wenn eine nationale Strategie zahl an Instrumenten, die einbezogen werden und, daraus ab- für dauerhafte und zuverlässige Unterstützung verabschiedet geleitet, der Bedarf an Mitarbeiterunterstützung. Darüber hin- wird, werden CFs erfolgreich sein und Forschung und Innova- aus muss das Konzeptpapier Governance-Regeln skizzieren tion positiv beeinflussen, so dass sich die großen Eingangsin- sowie Finanz- und Verwaltungsregeln, Zugangsrichtlinien,

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Personalzuteilung, Kompetenzen und Aufgaben der Einrich- skope, wie Laser-Scanning-Konfokalmikroskope und Weit- tungsleitung sowie eine Vereinbarung für die Anerkennung von feld-Systeme angeschafft und deren Nutzung optimiert werden. Services der Einrichtung in Publikationen. Die kontinuierliche Außerdem ist es sinnvoll, sich über nahegelegene Labore oder Fortbildung und Karriereaussichten der Mitarbeiter der CF Einrichtungen und deren Ausstattung zu informieren. Die An- sollten ebenfalls angesprochen werden. Unbefristete Stellen schaffung eines teuren Stimulated-Emission-Depletion-(STE- sind entscheidend, um technologisches Knowhow zu sichern. D)-Mikroskopes kann nicht lohnenswert sein, wenn eines mit Raumprobleme können mit der Zeit kritisch werden, daher ist der benötigten Konfiguration in einem Institut auf dem Campus es ratsam, einige zusätzliche Räume zur Erweiterung einzupla- zur Verfügung steht. nen. Ob und in welchem Umfang die CF Forschungsarbeiten Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Vor-Ort-Unterstützung durchführen und mit kommerziellen Partnern zusammenarbei- durch die Hersteller. Die Qualität und Geschwindigkeit des ten soll, sind ebenfalls fundamentale Fragen, die in einem sol- Service durch die Unternehmen kann abhängig von der Region chen Konzeptpapier festgehalten werden sollten. variieren. Daher ist es am besten, Kollegen am Campus zu ih- Es ist wichtig, dass der designierte Einrichtungsmanager oder ren Erfahrungen zu befragen. Für kleine Zentren kann es vor- die -managerin die eigene Motivation und Eignung für den Job teilhaft sein, Ausstattung nur von einem oder zwei Händlern zu reflektiert. Das Ziel einer Imaging-CF ist, Wissenschaftler zu kaufen, wenn das Produktportfolio passt. Auf diese Weise redu- befähigen, (hochentwickelte) Imaging-Technologien erfolg- zieren sich Servicekosten, da ein Techniker sich bei einem Be- reich für ihre Forschung anzuwenden und exzellente wissen- such um mehrere Geräte kümmern kann. Außerdem können schaftliche Ergebnisse zu erzielen. Neben überdurschnittlichen Objektive und optische Teile leicht zwischen verschiedenen technischen Fertigkeiten sollte eine gute Imaging-Facility-Lei- Mikroskopen ausgetauscht werden. Größere Einrichtungen ha- tung daher in der Lage sein, vom eigenen fachlichen Hinter- ben durch die Interaktion mit mehreren verschiedenen Unter- grund aus auch andere Disziplinen zu erreichen: Eine Physike- nehmen die Möglichkeit, Preise zu verhandeln, insbesondere rin wird ein fundiertes Wissen über biologische dann, wenn sie neue teure Geräte erwerben. Probenvorbereitung brauchen, um die Machbarkeit eines Pro- jektes einzuschätzen; ebenso braucht ein Biologe solides Raumorganisation und Geräteinstallation Grundlagenwissen in Optik und Photonik, um die Möglichkei- ten und Grenzen mikroskopischer Techniken zu beurteilen. Die Wenn ein neues Mikroskopiezentrum eingerichtet wird, Nachfrage nach Bildanalyse ist ebenfalls riesig; eine gewisse müssen die Laborräume adäquat organisiert und ausgestattet Expertise in diesem Bereich ist extrem hilfreich. Exzellente werden. Wir empfehlen, im Vorfeld einen Plan der Räume kommunikative und zwischenmenschliche Fähigkeiten zeich- einschließlich aller bereits existierenden Gegenstände zu nen ebenfalls eine gute CF-Leitung aus. Nutzerinnen und Nut- zeichnen, um den besten Standort für die Mikroskope zu fin- zer sind unterschiedlich erfahren und wissenschaftlich firm: den. Generelle Anforderungen an die Aufteilung von Labor- Das Niveau reicht vom studentischen Anfänger bis zum fortge- räumen und notwendige Installationen für Lichtmikroskope schrittenen Postdoc oder PI. Entsprechend vielfältig sind die in CFs sind im Detail beschrieben in (KlingStubbins, 2010; Aufgaben im CF-Management: Sie reichen vom grundlegen- Mayer, 1995; Murphy, 2002). Der vorliegende Beitrag geht den Nutzertraining über die Beurteilung, welche mikroskopi- insbesondere auf Multiphoton- (MP-) und höchstauflösen- sche Technik am besten geeignet ist, um eine bestimmte Frage de-(Superresolution )-Mikroskope ein. Die neuen Entwick- zu beantworten, bis dahin, einen Gruppenleiter oder eine Grup- lungen, die eine dramatische Verbesserung der Auflösung er- penleiterin davon zu überzeugen, dass ein Projekt technisch möglichen, können nur genutzt werden, wenn unerwünschte nicht durchführbar ist. Vor allem müssen eine CF-Managerin Bewegungen von Objekttisch oder Objektiv weit unter der und ein CF-Manager über eine serviceorientierte Persönlich- Auflösungsgrenze liegen. Obwohl die Nachbearbeitung von keit verfügen, mit dem Ehrgeiz eine starke und verlässliche In- Bildern einige Bewegungsartefakte beseitigen kann, ist es rat- frastruktur aufzubauen, die ihren Nutzern die optimale wissen- sam, diese bereits im Vorfeld zu minimieren. Die Raumtem- schaftliche und technische Unterstützung bietet. peratur sowie Vibrationen, die über Boden und Wände über- tragen werden, haben einen großen Einfluss auf die Stabilität WIE SIE IHRE IMAGING-CORE-FACILITY der Laborumgebung. PLANEN, AUFBAUEN UND BETREIBEN Temperaturstabilität Die Leistung der Klimaanlage muss ge- Auswahlkriterien für Ausstattung mäß der Wärmeabgabe der Geräte geplant werden, um eine stabile Arbeitstemperatur sicher zu stellen. In gewöhnlichen Zuallererst muss die Ausstattung einer CF nach den Bedürf- Mikroskopierräumen ohne spezielle Klimaanlage können in- nissen der Nutzergemeinschaft ausgewählt werden. Dies wird nerhalb von 24 Stunden Temperaturschwankungen von mehre- ebenso das Verhältnis von einfachen zu sehr fortgeschrittenen ren Grad Celsius auftreten. Für größtmögliche Leistung benöti- Geräten festlegen. Wenn ein Institut oder eine Abteilung auf ein gen Superresolution-Mikroskope in der Regel jedoch eine bestimmtes wissenschaftliches Gebiet spezialisiert ist, dann Temperaturstabilität von +/-1°C. Da einige der Mikroskope wird es wichtig sein, Instrumente zu kaufen, die passgenau auf eine Abwärmeproduktion von rund 5 kW aufweisen, kann eine diese Fragestellungen abgestimmt sind. Wenn andererseits eine ausreichende Temperaturstabilität folglich nur mit hohen breite und basale Unterstützung in der Bildgebung gefordert Luftaustauschraten erzielt werden. Diese reduzieren jedoch wird, dann sollte eine ausreichende Anzahl vielseitiger Mikro- wiederum die Stabilität der Mikroskope. Eine mögliche ­Lösung

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sind zusätzliche Klimaanlage- oder Kühlkonvektormodule, die falls vermieden werden. Sogar indirekter Kontakt über nur bei Bedarf aktiviert werden. Kühlkonvektoren bestehen Elektrokabel kann Vibrationen übertragen. In diesem Fall sind aus zahlreichen Ventilatoren. Sie sollen zugluftfreien Luftaus- mit Steckdosen ausgestattete Rahmengestelle für Instrumente tausch ermöglichen. Alternativ haben sich Klimaanlagen mit hilfreich, um die Übertragung von Vibrationen von der Wand textilen Luftverteilungssystemen bewährt. In diesen Systemen zum Gerät zu unterbinden. erzeugen viele kleine Abluftkanäle verteilt über eine große Flä- che den notwendigen hohen Luftaustausch mit vergleichsweise Elektrizität und Gase Eine Skizze des Mikroskopierraumes geringem Luftfluss pro Einzelkanal. Es ist wichtig, dass die und der Infrastruktur sollte zusätzlich zu Temperatur- und Vi- gekühlte Luft weder auf das Mikroskop geblasen wird, wo sie brationsaspekten, auch Pläne für die Strom- und Gasversor- Vibrationen und Temperaturschwankungen auslösen könnte, gung enthalten. Die Anzahl und Position der Steckdosen im noch auf die Nutzerin oder den Nutzer, die oder der sich durch Raum, so wie die Zahl der unabhängigen Schaltkreise oder Si- kalte Zugluft beeinträchtigt fühlen könnte. cherungen müssen im Vorfeld bestimmt werden. Dabei sollten Ein Raumplan, der die Position der Mikroskope und Nutzer Sie vorausplanend die Möglichkeit einer zukünftigen Ergän- enthält, hilft, eine Strategie zur Temperaturkontrolle zu entwi- zung der Systeme durch weitere Geräte berücksichtigen (z. B. ckeln. Die Schlüsselfaktoren sind: (1) Sollwert des Tempera- Gasmischer, Pumpen, Mikromanipulatoren, Inkubationskam- turreglers am Thermostat (entweder im Raum selbst oder zent- mern, chirurgische Ausstattung usw.). Es ist wichtig zu überle- ral kontrolliert), (2) Temperatur und Volumen der einströmenden gen, ob eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für sensible Luft, (3) Betriebspunkt und Kapazität des Luftkühlers und (4) Geräte notwendig ist. Seien Sie sich aber darüber im Klaren, Wärmeabgabe in den Raum. Sehr oft entsteht Wärme nur an dass ein Gerät, das über eine unterbrechungsfreie Stromversor- wenigen Punkten (z. B. Argon-Laserventilator, Multipho- gung läuft, nicht durch den Not-Aus-Schalter abgeschaltet ton-Laserkühler) und kann direkt von dort aus in ein Abluftsys- wird! Sammeln Sie zu einem frühen Zeitpunkt Informationen tem entlassen werden. Eine direkte, luftdichte Verbindung soll- über den Not-Aus-Schalter: Ermitteln Sie, was alles betroffen te jedoch vermieden werden, da es dadurch zur Überhitzung ist (z. B. Strom und einige Gase) und wie die Abläufe zur Wie- kommen kann, wenn das Abluftsystem ausfällt. Darüber hinaus derinbetriebnahme sind. ist die Isolierung der Abluftrohre für heiße Luft empfehlens- Das Licht im Raum ist ebenfalls von Bedeutung. Einige Nut- wert, um die Abstrahlung von Wärme in den Raum zu vermei- zer bevorzugen dimmbare Lampen, andere kleine Tischleuch- den. Außerdem hat sich gezeigt, dass sich die Temperaturstabi- ten. Für einige Anwendungen (z. B. externe Detektoren) müs- lität in Mikroskopierräumen erheblich verbessert, wenn Laser sen die Räume vollständig dunkel sein. Dafür sollten an und Elektrogeräte in angrenzende Räume ausgelagert werden. Türfenstern und an den Türen Bürstendichtungen angebracht Solche Räume müssen in unmittelbarer Nachbarschaft des mi- werden. In Räumen, in denen gemäß Gentechnikverordnung kroskopischen Aufbaus liegen, da einige Laser nur etwa 2 Me- bestimmte Sicherheitsregeln gelten, ist die permanente Abde- ter lange, vorinstallierte Lichtleiter haben. Vertikale Schiebetü- ckung von Türfenstern möglicherweise nicht erlaubt. In diesem ren (ca. 60 cm x 60 cm, mit einer Bürstendichtung an der Fall sind Rollos, die von außen geöffnet werden können, eine unteren Kante) zwischen dem Nebenraum und dem Mikrosko- Alternative. pierraum, etwa 1,20 Meter über dem Boden, sind während Auf- Schlussendlich muss auch die für die Experimente notwendi- bau und Wartung außerordentlich hilfreich. ge Gasversorgung geplant werden. Druckluft für vibrations-

Weitere häufige Störquellen sind kalte Wasserleitungen an freie Tische oder Gasmischer (für CO2) sind Standard, aber den Klimaanlagen. Bei warmem und feuchtem Wetter kann Gashähne mit unterschiedlichen Druckbereichen für den Be-

Kondenswasser auf das Mikroskop tropfen. Im schlimmsten trieb können zusätzlich notwendig sein. CO2 wird eingesetzt für

Fall kann das System Wasser über ein Leck verlieren. Daher ist die Lebendzellmikroskopie und Carbogen (5% CO2, 95% O2)

eine zweite Decke oder eine Sammelwanne über dem Mikros- für akute Schnittpräparate. In einigen Fällen wird auch N2 benö- kop sehr empfehlenswert, vorzugsweise verbunden mit einem tigt. Finden Sie heraus, ob das Not-Aus auch die Gasversorgung Wassersensor, der Lecks frühzeitig anzeigt. unterbricht und, ob Sauerstoffsensoren im Raum erforderlich sind. Neben der Position der Gashähne im Raum muss abhängig Vibrationen Die Bildqualität wird durch Vibrationen beein- vom Gasverbrauch eine zentrale oder lokale Versorgung über trächtigt, daher sollten diese mit größter Sorgfalt auf ein Mini- Gasflaschen eingeplant werden. mum reduziert werden. Ein guter Anfang für eine vibrations- freie Umgebung ist gemacht, wenn sich keine Schüttler, Mitarbeiterbesetzung des Gerätezentrums Ultrazentrifugen, Pumpen, Kompressoren, Kühlschränke, Wa- renautomaten, Autoklaven oder Aufzüge in der Nähe der Mik- Im Juni 2015 hat GerBI eine Umfrage unter seinen Mitglieds- roskope befinden. Starke automatische Türschließer sollten zentren durchgeführt, um die gegenwärtige Situation in Bezug ebenfalls entfernt werden. Für komplexe mikroskopische Auf- auf Mitarbeiter- und Geräteausstattung zu untersuchen. 31 Zen- bauten ist es weiter empfehlenswert, moderne optische Tische tren nahmen an der Befragung teil, 27 wurden in die Datenaus- zu benutzen. Machen Sie sich außerdem die Vibrationsquellen wertung einbezogen. innerhalb des Mikroskopierraumes bewusst, wie zum Beispiel, Die Größe von Imaging-Zentren variiert in Deutschland stark. Pumpen, Multiphoton-Stromversorgung, Multiphoton-Laser- Sie reicht von zwei Geräten, die von einer Person betreut wer- kühler oder Ventilatoren von Inkubationskammern. Der Kon- den bis zu 30 Geräten mit fünf bis sieben zuständigen Mitarbei- takt von Hardwarekomponenten mit den Wänden sollte eben- terinnen und Mitarbeitern (Abb. 2). Es gibt eine Tendenz hin zu

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120 A 400 high B 28 medium 10 low 350 100 7 20 300 6 29 80 5 22 6 250 23 30 16 60 7 200 13 9 22 6 6 15 10 150 7 2 12 40 10 100 7 11 8 6 20 14 5 6 167 20 6 6 50 2

Zahl der Facility-Nutzer pro Jahr 118 Zahl der Facility-Nutzer pro Jahr 5 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Zahl der Facility-Mitarbeiter Zahl der Facility-Mitarbeiter

Abbildung 2: Merkmale einer repräsentativen Gruppe deutscher lebenszeitmikroskopie, Multiphoton- und nichtlineares Imaging, Imaging-CFs. (A) Aufgetragen ist die Nutzerzahl pro Jahr (y-Achse) Lichtblatt-Mikroskopie, Laser-Capture-Mikrodissektion; mittel (me- gegen die Anzahl an unterstützenden CF-Mitarbeiterinnen und Mitar- dium level system, MS): Punktscanning- und Spinning-Disk-Konfo- beitern (x-Achse). Jeder Kreis stellt eine CF dar. Die Größe der Kreise kalmikroskopie, interne Totalreflexionsfluoreszenzmikroskopie, Fluo- gibt die Zahl der Geräte vor Ort wieder, die im Kreis steht. Die Kreis- reszenz-Resonanzenergietransfer-Imaging; einfach (low level system, segmente zeigen die Anteile von mittleren und komplexen sowie ein- LS): Weitfeld-, Dekonvolution-, Stereo-Mikroskopie. Die gestrichelte fachen Systemen. Die Zuordnung wurde wie folgt vorgenommen: Linie zeigt das mittlere Nutzer-Mitarbeiter-Verhältnis (Median). (B) Komplex (high level system, HS): Höchstauflösende (Superresoluti- Vergrößerte Ansicht des in (A) gezeigten Bereiches. on-) Mikroskopie, Fluoreszenzkorrelationsmikroskopie, Fluoreszenz-

180 sind 69% des Personals an CFs promoviert, was die Notwen- digkeit wissenschaftlicher und Forschungs-Expertise in CFs 160 widerspiegelt. 140 Während des 6. Jahrestreffens der GerBI-Community im Juli

erhältnis 2015 wurden auf der Grundlage dieser Daten Empfehlungen für 120 die personelle Ausstattung von Imaging-CFs diskutiert und von 100 den Teilnehmern einstimmig angenommen. Ein Nutzer-Mitar- 80 beiter-Verhältnis von 45:1 wird als das maximal mögliche ange- sehen, um eine adäquate Betreuung an durchschnittlich an- 60 spruchsvollen Systemen zu gewährleisten. Ein niedrigeres 40 Verhältnis gilt für komplexere Systeme wie Superresoluti- on-Mikroskope. Darüber hinaus bestand Einigkeit bezüglich 20 der Empfehlung, dass ein Gerätezentrum mindestens zwei Be- Nutzer-Mitarbeiter-V 0 schäftigte haben sollte, um durchgängigen Betrieb und die Ab- Core Facilitys deckung von Urlaubs- und Krankheitszeiten zu gewährleisten. Insgesamt folgt aus den Daten, dass CFs häufig am oder sogar Abbildung 3: Nutzer-Mitarbeiter-Verhältnis in deutschen ALM-CFs. jenseits des Limits ihrer Personalkapazitäten betrieben werden. Jeder grüne Balken stellt eine CF dar. Die blaue Linie zeigt den Median. In diesem Zusammenhang ist es wichtig darauf hinzuweisen, dass die Zahl der verfügbaren Geräte alleine nicht gewährleis- Zentren mit ein bis zwei Angestellten, wobei die Zahl der Gerä- tet, daß die Nutzer effektiv und erfolgreich mikroskopieren te innerhalb dieser Gruppe von zwei bis 20 variiert. Entspre- können. Vielmehr ist eine ausreichende Anzahl von Personen, chend unterscheiden sich auch der Umfang und die Qualität der die die Nutzerinnen und Nutzer anleiten und die Funktionstüch- Betreuung, die diese CFs leisten können, von Fall zu Fall. Die tigkeit der Instrumente garantieren, entscheidend. Imaging-Facility, die in Abb. 2A durch den Kreis in der rechten Daher war es unser Ziel, auch ein optimales Gerät-Mitarbei- unteren Ecke gekennzeichnet ist (fünf Geräte, neun Angestell- ter-Verhältnis zu bestimmen. Dazu haben wir Empfehlungen im te), ist auf Hochdurchsatz-Screening spezialisiert und stellt da- Rahmen einer weiteren Umfrage unter den Teilnehmern der her einen Spezialfall dar. obengenannten Tagung gesammelt. Verschiedene Prozentsätze Im Median beträgt das Nutzer-Mitarbeiter-Verhältnis, das wir eines Vollzeitäquivalents (full time equivalent, FTE) werden aus diesem Datensatz berechnen konnten, 46. Zwölf der betei- benötigt, um eine angemessene Betreuung in Abhängigkeit von ligten CFs liegen darunter (Abb. 3). Bezüglich des Erfahrungs- der Komplexität des Mikroskops zu gewährleisten. Optimale niveaus des CF-Personals zeigte die Umfrage, dass alle Zentren Gerät-Mitarbeiter-Verhältnisse wurden abgeschätzt, indem mindestens eine promovierte Person beschäftigen; insgesamt 50% durchschnittliche Nutzung oder zwei bis drei Nutzerinnen

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TABELLE 1. GerBI-Empfehlungen für die personelle Besetzung von ALM-CFs. Empfehlung FTE Basierend auf

Minimum 11 FTE pro 45 Nutzerinnen und Nutzer; Mittleres Nutzer-Mitarbeiter-Verhältnis (GerBI-Um- 2 FTE pro CF; frage im Juni 2015, s. Abb. 2 und 3) mindestens 1 FTE mit Promotion

Optimum pro LS-System: 17%/FTE; Umfrage unter den Teilnehmern der Jahrestagung pro MS-System: 28%/FTE; der GerBI-Community 2015 pro HS-System: 53%/FTE (FTE: Vollzeitäquivalent; LS: einfaches System; MS: mittleres System; HS: komplexes System; s. a. Legende zu Abb.2).

TABELLE 2: Liste von Test-Messungen zum Erhalt der Mikroskop-Performance Quelle des Leistungs- Rückgangs Performance-Test Zeit Praktische Erwägungen A Objektiv 1) Linsenoberfläche 1) 5 min Reinigen; falls nötig über Nacht in wässrige Reinigungslösung visuell untersuchen 2) 15 min hängen.. PSF mit anderer Linse messen, um Schaden zu 2) PSF-Messungen lokalisieren. Wenn PSF mit Ersatzobjektiv in Ordnung ist, erstes Objektiv zur Reparatur geben. Wenn PSF mit Ersatzob- jektiv die gleichen Abweichungen zeigt, dann Test B2, D, E, F, und H durchführen. B Beleuchtung 1) Stabilität über die Zeit 1) 3h 15min B, E, und F überprüfen. 2) Homogenität der 2) 5 min Empfohlene Vergrößerungs- oder Zoom-Einstellungen nutzen, Feldausleuchtung 3) 1 min Lochblende (pinhole) öffnen, Strahlengang der Beleuchtung 3) Stärke neu ausrichten und A, D, und E prüfen. Strahlengang der Beleuchtung neu ausrichten und Linsen bzw. Filter im Strahlengang reinigen. Lichtquelle und Faser ersetzen. C Farbabweichung Messung von Farbab­ 15 min Wechsel der dichromatischen Spiegel zwischen den Kanälen weichungen in x-, y-, und vermeiden. A und B2 prüfen. z-Richtung D Lochblende (pinhole) Position der Lochblende 5 min Intensität von sub-resolution beads messen. Wenn die prüfen Intensität mit Vergrößerung des Blendendurchmessers von 1 AU auf > 2 AU nicht um mehr als den Faktor 3 zunimmt, ist die Position gut. Ist die Zunahme größer, Lochblendenposition korrigieren. E Scanner Uniformität des Feldes 15 min Empfohlenen Zoom und Geschwindigkeit nutzen. Außerdem F scannen und H prüfen. F Z-Antrieb 1) Stabilität über die Zeit 1) 20 min Sicherstellen, dass der Probentisch fest montiert ist, der 2) Präzision beim 2) 5 min Joystick auf “keine Bewegung”-Position und die Probe auf wiederholten Anfahren Raumtemperatur. Test auf Stabilität wenn alle Pumpen, einer Position Perfusionssysteme, Heizgeräte usw. abgeschaltet sind und die Klimaanlage oder Lüftung aus ist. Andernfalls das Mikroskop durch die Staubabdeckung vor Zugluft schützen. H prüfen. G Detektor 1) Dunkelrauschen des 1) 5 min Auch B, E, F, und H prüfen. Gerätes messen. 2) 10 min 2) SNR und Variations­ koeffizient messen

H XY-Translations-Tisch 1) Stabilität über die Zeit 1) 20 min Wie bei F. F prüfen. 2) Präzision beim 2) 5 min wiederholten Anfahren einer Position

und Nutzer pro Gerät und Tag angenommen wurden (Tabelle 1). difikation existierender Imaging-Methoden legt bzw. Hilfe bei Möglicherweise genügt eine geringere Mitarbeiterzahl, wenn der Probenvorbereitung und individuelle Bildanalyselösungen ein Gerätezentrum mehrere identische Mikroskope beherbergt anbietet, benötigt mehr Personal. oder wenn nur wenige, häufig wiederkehrende Personen ausge- bildet und betreut werden müssen. Ein größerer Personalstab ist Beurteilung der Performance von Geräten hingegen notwendig, wenn auch eine Betreuung in der Bildver- arbeitung und -auswertung nachgefragt ist. Auch eine CF, die Eine der Hauptaufgaben einer Imaging-CF ist es, die Leistung ihren Schwerpunkt auf individuelle und kundenspezifische Nut- der mikroskopischen Systeme, die in der Einrichtung stehen, zu zerbetreuung einschließlich der Einrichtung neuer oder der Mo- verfolgen und optimal zu erhalten. In einem Umfeld mit vielen

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Nutzerinnen und Nutzern sind Mikroskope anfällig für Konta- 2014)). Idealerweise sollten die standardisierten Abläufe für mination, Dejustage oder sogar Beschädigung optischer Bautei- Performancetests gemeinsam mit Ingenieuren der Herstellerfir- le. Regelmäßige Systemüberprüfung sollte zur Arbeitsroutine ma etabliert werden. Zu diesem Zweck wäre es extrem hilf- gehören und z. B. die Messung von Punktspreizfunktion (point reich, wenn Mikroskophersteller erfahrenem CF-Personal Test- spread function, PSF), Laserstärke, Ausleuchtung des Sichtfel- proben und -protokolle zur Verfügung stellten, um eine des, Detektorempfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis (si- eigenständige, qualifizierte Diagnose von Leistungsproblemen gnal to noise ratio, SNR) sowie des Variationskoeffizienten be- zu ermöglichen. inhalten (Cole et al., 2011; Cole et al., 2013; Gelman und Rietdorf, 2010; Hibbs, 2006; Stack et al., 2011; Theer et al., Sicherheitsaspekte 2014; Zucker und Price, 2001; Zucker und Price, 1999). Solche Tests helfen, wenn sie regelmäßig durchgeführt werden, häufig Mikroskopierräume müssen primär den allgemeinen und Ar- dabei, beschädigte oder dejustierte mikroskopische Bauteile zu beitssicherheitsregeln des jeweiligen Instituts entsprechen, so identifizieren, noch bevor sie die Qualität der Nutzerdaten signi- wie jeder andere Raum, in dem sich Personal aufhält. Alle Si- fikant beeinträchtigen. Hardware-Defekte treten oft an Objekti- cherheitsaspekte der Mikroskopierräume müssen sorgfältig be- ven, Beleuchtungseinheit, Scanner, Lochblende (pinhole) und dacht und mit den Sicherheitsbeauftragten der jeweiligen Insti- x/y/z-Translationsvorrichtungen. Häufige Quellen nachlassen- tution diskutiert werden. Einige Sicherheitsaspekte, die der Geräteleistung sowie Maßnahmen, die bei der Problemiden- spezifisch für Mikroskopierräume sind, möchten wir hier je- tifizierung helfen können, sind in Tabelle 2 aufgelistet. Es ist doch kurz ansprechen. wichtig festzuhalten, dass jedwede Fehlersuche nur dann erfolg- reich ist, wenn alle anderen Parameter (insbesondere die Quali- Lasersicherheit Die meisten der für mikroskopische Anwen- tät der Testpräparate) gleich bleiben und wenn die Aus- dungen gebräuchlichen Lasergeräte gehören zu den Klassen 3B gangs-Performance des Systems bekannt ist. Darüber hinaus ist und 4 und haben das Potenzial, Menschen zu verletzen. Kom- es für die meisten der erwähnten Tests wichtig, das Mikroskop merziell erhältliche Systeme erfüllen hohe Lasersicherheitskri- deutlich vor der Messung einzuschalten. Zu diesem Zweck soll- terien und sind so gebaut, dass Nutzerinnen und Nutzer nicht te die benötigte Aufwärmzeit des Systems bestimmt werden, z. dem Laserlicht ausgesetzt sind. Besondere Vorsicht ist dann B. indem die Stabilität der Position eines fluoreszierenden Par- geboten, wenn Imagingsysteme spezialangefertigt sind, um den tikels (bead) über eine Zeitspanne von 15 Minuten (Tabelle 2, Anschluss externer Laser im freien Raum zu ermöglichen. Der Spalte H1) oder mittels eines Multipositions-Experimentes ver- Kontakt mit einem direkten Laserstrahl (Klasse 3B) oder sogar folgt wird (Tabelle 2, Spalte H2). Nach dem Anschalten des einem indirekten Laserstrahl (Klasse 4, z. B. reflektiert durch Mikroskops wird die sichtbare Gesamtverschiebung der beads eine matte Oberfläche) kann zu Verletzungen von üblicherwei- innerhalb eines bestimmten Zeitfensters aufgenommen. Das se Augen oder Haut führen. Darüber hinaus müssen sekundäre Gerät sollte mindestens für die Zeitspanne aufgewärmt werden, Gefahren, wie z. B. laserinduziertes Feuer, in Betracht gezogen die notwendig ist, um diese Verschiebung zu minimieren (oder werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn entflammbare Flüs- die eine sinnvolle Näherung dieses Zeitraumes darstellt). Ab- sigkeiten (wie Ethanol) in der Nähe gelagert werden. Raum und hängig vom Grad der Motorisierung und der benutzten Licht- Gerät müssen mit international erkennbaren Laserlicht-Warn- quelle können die Aufwärmzeiten erheblich variieren. Häufig plaketten gekennzeichnet sein. Eine Sicherheitsbeauftragte beobachtete Aufwärmzeiten fortgeschrittener Lichtmikroskope oder ein Sicherheitsbeauftragter mit Spezialisierung auf Laser- belaufen sich auf bis zu drei Stunden. Leider gehören auch Soft- sicherheit muss den Raum und das Mikroskop untersuchen und ware- und Computerprobleme zu den häufigsten Gründen für zertifizieren, bevor der Nutzerbetrieb aufgenommen werden Funktionsfehler. Sie sind jedoch schwer vorhersagbar und müs- kann. Weiter ist es empfehlenswert, dass das Personal des Ge- sen in vielen Fällen vom Mikroskophersteller gelöst werden. rätezentrums ein Lasersicherheitstraining absolviert, um offizi- Eine regelmäßige Durchführung aller Überprüfungen und ell als Lasersicherheitsbeauftragte agieren zu können. Kalibrierungen, die in Tabelle 2 aufgelistet sind, nimmt eine beträchtliche Menge Imaging-Zeit und Personaleinsatz in An- Gassicherheit Lebendzellmikroskopie ist eine sehr stark spruch. Manche CFs beschäftigen studentisches Personal für nachgefragte Technik, die eine CO2-angereicherte (5%) Atmo- einen Teil der Routineabläufe. Welche Kalibrierungen sinnvoll sphäre in der Inkubationsvorrichtung am Mikroskoptisch erfor- sind und wie häufig sie durchgeführt werden sollten, ist von dert. Die notwendige CO2-Versorgung im Raum kann als feste Einrichtung zu Einrichtung unterschiedlich. Dies hängt von der Gaszufuhr mit verschiedenen Drücken (gewöhnlich 1 bar) oder Zahl der Nutzerinnen und Nutzer und deren Erfahrungsniveau in Form von Gasflaschen (10-25 l, 150-200 bar) installiert wer- ebenso ab, wie von der Art der Experimente, die sie durchfüh- den. Im Falle eines Defekts an den Gasventilen kann die ren. Zusätzlich ist es sinnvoll, die Ergebnisse von Performance- CO2-Konzentration im Raum schnell ansteigen, ganz beson- tests in einer Datenbank oder einem Datenmanagementsystem ders bei Verwendung von Hochdruckgasflaschen. CO2-Kon- zu speichern. Dadurch wird es möglich, Veränderungen, z.B. in zentrationen über 1000 ppm verursachen Kopfschmerzen, der Form der PSF, der Feldausleuchtung, der Laserstärke usw., Schläfrigkeit und Einschränkung der kognitiven Fähigkeiten. über die Zeit zu verfolgen. Für die Auswertung von Performan- Konzentrationen über 5000 ppm können die Gesundheit dauer- cetests und das Management der entsprechenden Daten sind haft schädigen und Konzentrationen über 50000 ppm führen zu verschiedene Bildanalysewerkzeuge und -makros erhältlich Vergiftung und Tod. Aus diesem Grund müssen der Raum und (MetroloJ/Fiji, (Hng und Dormann, 2013), PSFj (Theer et al., die CO2-Versorgung von auf Gassicherheit spezialisierten Si-

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cherheitsbeauftragten begutachtet werden. Abhängig von der gen (s. oben). Im Falle durch den Luftraum übertragbarer Pa-

Größe des Raumes, der Menge an gelagertem CO2 und der thogene ist die Dekontamination durch Begasung mit H2O2-

Raumbelüftung kann es notwendig sein, ein CO2-Monitoring- Dampf die Methode der Wahl, beschädigt aber optische und -Alarmsystem einzubauen. Die Sicherheitsaspekte anderer Komponenten, so dass über alternative Methoden nachgedacht Gase, die unter Umständen im Zusammenhang mit mikrosko- werden muss.

pischen Untersuchungen genutzt werden (z. B. O2, N2, Gase Eine sorgfältige Umsetzung der hier erwähnten Sicherheits- zur Betäubung von Tieren usw.) können im Rahmen dieses vorkehrungen ist entscheidend, um das Risiko von Gesund- Textes nicht besprochen werden. heitsschäden beim Gebrauch von Mikroskopen zu minimieren. Eine weitere Gefahr, die in die Kategorie Gassicherheit im Jede Anwenderin und jeder Anwender muss in die potenziellen weiteren Sinne fällt, ist die Explosion einer quecksilberbasier- Gefahren und Sicherheitsvorschriften in Mikroskopierräumen ten Lichtquelle. In diesem Fall füllt sich der Luftraum mit gif- eingeführt werden. Zur Absicherung sollten alle Nutzerinnen tigem Quecksilberdampf, weswegen der Raum umgehend eva- und Nutzer ein umfassendes Dokument über die „Nutzungsbe- kuiert werden muss. Moderne LED-basierte Lichtquellen sind dingungen“ unterzeichnen, das allgemeine und mikroskopie- Quecksilberlampen überlegen und werden diese wahrschein- spezifische Vorschriften abdeckt. Zusätzlich müssen alle Si- lich in den meisten mikroskopischen Anwendungen in den cherheitsaspekte im Rahmen der Einführung erneut kommenden Jahren ersetzen. durchgegangen werden. Die Einhaltung einiger Sicherheitsvor- schriften wie Laser- und Biosicherheit erfordert die Durchfüh- Biosicherheit Die allgemeinen Sicherheitsregeln, die für je- rung eines jährlichen Nutzertrainings. Dadurch werden der den Bereich gelten, der dem Kontakt mit genetisch veränderten Aufbau und die Erhaltung eines hohen Sicherheitsstandards für Organismen (GMOs) ausgesetzt ist, finden natürlich auch in maximale Arbeitssicherheit gewährleistet. Mikroskopierräumen Anwendung. Die Dokumentation in Be- zug auf GMOs liegt üblicherweise in der Verantwortung der Verwaltung Anwenderin oder des Anwenders (Gruppenleitung, PIs). Das Imaging-Zentrum muss jedoch festhalten, welche Typen von Finanzieller Rahmen Einige Aspekte der Verwaltung einer GMOs im Rahmen der Nutzung untersucht werden. Eine Do- Core Facility müssen mit größter Aufmerksamkeit geplant kumentation dazu kann bereits in das Anmelde- und Buchungs- werden, um sicherzustellen, dass die Imaging-CF langfristig verafahren integriert werden, in dessen Verlauf Nutzerinnen reibungslos und nachhaltig läuft. Einer dieser Aspekte ist die und Nutzer angeben müssen, mit welcher Art biologischer Pro- Art der Finanzierung der CF, für die es verschiedene Optionen ben sie arbeiten. In besonderen Fällen, die erweiterter Biosi- gibt. Aus Sicht der CF ist die vollständige Finanzierung über cherheitsvorkehrungen bedürfen (z. B. Forschung an anste- die Institution, die die Geräte beherbergt, der einfachste Weg. ckenden Humanpathogenen), muss der Mikroskopierraum in In den meisten Fällen erheben diese Zentren keine Gebühren enger Zusammenarbeit mit den Sicherheitsbeauftragten des für ihren Service (Gerätenutzung und Betreuungszeit). Dieses Instituts für die Nutzung unter den biologischen Sicherheitsstu- Modell funktioniert jedoch nur, wenn die CF nur internen Nut- fen BSL 2, 3 oder 4 zertifiziert werden. Die entsprechenden zern und ihren Kooperationspartnern dient. Sobald eine größe- Regularien variieren abhängig von Land, Pathogen und der Art re Anzahl externer Forschender die CF nutzt, wird die Instituti- der Untersuchung. Bezüglich der Desinfektion von Arbeitsbe- on ein Interesse an der Erhebung von Nutzungsgebühren reichen mit erhöhter Sicherheitsstufe gelten allerdings generell haben. strenge Regeln: Jegliches Gerät und Material muss sterilisiert Solche Gebühren zu implementieren hat verschiedene Vorteile. werden, bevor es den Biosicherheitsbereich verlässt. Die mik- Erstens sind sie ein transparenter Weg, um die Kosten wissen- roskopische Ausstattung muss für die jeweilige Desinfektions- schaftlicher Arbeit und Ausstattung aufzuzeigen. Des Weiteren prozedur geeignet sein. Des Weiteren müssen alle Oberflächen schätzen die Nutzerinnen und Nutzer der Einrichtung den Zu- zur Desinfektion leicht zugänglich sein, falls versehentlich et- gang eher, halten sich strikter an die reservierten Zeitfenster und was verschüttet wird. Alle Kabel müssen daher sorgfältig ver- sind umsichtiger, wenn sie für die Nutzung von Geräten bezah- staut werden, so dass nichts auf dem Boden oder den Tischen len müssen. Außerdem sind Nutzungsgebühren der Schlüssel liegt. Auch die Löcher im optischen Tisch müssen in der Regel zum Open-Access-Konzept: Sie eröffnen externen Wissen- abgedeckt werden. Wenn das Tragen einer vollständigen Ge- schaftlern den Zugang zur CF und unterstützen somit die Nut- sichtsmaske oder einer Schutzbrille notwendig ist (BSL 3 und zung und das Teilen von Geräten. Wenn Gebühren erhoben wer- 4), schränkt dies die Fähigkeit ein, die Probe durch das Okular den, ist eine Vollkostenkalkulation (full economic costing, fEC) zu betrachten. Es ist möglich, für solche Fälle beim Hersteller die Grundlage für die Festlegung von Nutzungsgebühren. Sie spezialangefertigte Okulare mit einer sehr langen Brennweite ermöglicht die Entscheidung, welche Posten von der Nutzerge- in Auftrag zu geben. Außerdem empfiehlt es sich, die zur War- meinschaft der CF zu tragen sind und welche Kosten bezuschusst tung der Mikroskope notwendigen Werkzeuge innerhalb des werden. Häufig trägt die beherbergende Institution einen Teil der Sicherheitsbereiches aufzubewahren. Einige Sicherheitsabläu- Kosten für die Nutzung durch interne Anwenderinnen und An- fe können die mikroskopischen Untersuchungen beeinträchti- wender, während externe Forschende Gebühren entrichten müs- gen, z. B. sollten die automatischen Tests der vorgeschriebenen sen. In Deutschland besteht die Möglichkeit, Kosten für die Nut- Notbeleuchtung nicht zeitgleich mit empfindlichen mikrosko- zung von CFs in Finanzierungsanträgen an die DFG geltend zu pischen Aufnahmen erfolgen. Weiter kann die notwendige machen. Abhängig von Instrumententyp und Betriebsmodus hohe Luftaustauschrate die Temperaturstabilität beeinträchti- reichen die anrechenbaren Beträge, die die DFG 2011 veröffent-

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licht hat, von 15 bis 100 Euro pro Stunde (http://www.dfg.de/ Volle Geräteauslastung wird in Maschinenstunden gerechnet formulare/55_04/55_04_de.pdf). und definiert die Zahl an Nutzungsstunden pro Jahr, die einer Innerhalb der Vollkostenkalkulation können direkte Kosten, hundertprozentigen Auslastung entspricht. Im Allgemeinen die durch die Nutzung der CF verursacht werden und indirek- wird davon ausgegangen, dass ~1600 Maschinenstunden pro te Kosten, die für die Finanzierung der Infrastruktur entste- Jahr (~40 Wochen/Jahr mal 5 Tage/Woche mal 8 Stunden/Tag) hen, sowie die Mehrwertsteuer (soweit anfallend) unterschie- einer hundertprozentigen Auslastung entsprechen. Diese Ab- den werden. Die vollständigen Kosten des Betriebes einer schätzung berücksichtigt wöchentliche Wartungszeiten und Forschungsinfrastruktur setzen sich aus mehreren Posten zu- sonstige Zeiten, in denen das Gerät abgeschaltet ist, bereits. sammen: 1. Wartungsverträge, 2. Ausstattungsbezogene Kos- Der Nutzungspreis bei voller Geräteauslastung wird dann be- ten, 3. Personal der Einrichtung und 4. Wertverlust der Aus- rechnet, indem man die Summe direkter und indirekter Kosten stattung. Im Folgenden werden diese Kostenpunkte erklärt durch 1600 Stunden teilt. Im Beispiel des LSCM bedeutet dies, und eine Beispielrechnung für ein „typisches“ Konfokal-La- dass, unter Annahme voller Geräteauslastung durch interne serrastermikroskop (Laser Scanning Confocal Microscope, Nutzung, direkte Kosten in Höhe von 124,8 TEUR/Jahr durch LSCM) vorgestellt. 1600 Stunden geteilt werden. Der resultierende Nutzungspreis 1. Serviceverträge, die den Ersatz des Lasers beinhalten sind pro Gerätestunde beläuft sich auf 78 EUR. teuer, aber für stark genutzte CFs empfehlenswert. In Einige Förderinstitutionen gestatten es nicht, den Wertverlust Deutschland belaufen sich die Kosten für einen Stan- der Geräte in die Kostenkalkulation einzubeziehen. Im dard-LSCM-Vertrag auf etwa 30 TEUR pro Jahr. LSCM-Beispiel würden die Gebühren pro Gerätestunde folg- 2. Die Nutzung der Geräte verursacht ausstattungsbezogene lich auf das typische Niveau von Nutzungspreisen für interne Kosten, wie Ausgaben für Reparaturen (z. B. Linsen), Nutzung im Bereich von 33 EUR/Stunde fallen. Im Gegensatz Kleingeräte (z. B. Objektive und Tischhalterahmen) sowie dazu müssen externe Nutzerinnen und Nutzer mit rund 120 Verbrauchsmaterial (z. B. Filter, Lampen, Immersionsflüs- EUR/Stunde – um beim Beispiel des LSCM zu bleiben - die sigkeit). Über den Daumen gepeilt müssen ausstattungsbe- vollen Kosten tragen (30% Zuschlag für indirekte Kosten und zogene Kosten von etwa 10 TEUR pro Gerät und Jahr ein- 19% Mehrwertsteuer eingeschlossen). kalkuliert werden. Einige Einrichtungen sehen neben internen und externen Nut- 3. Die permanente Anwesenheit gut ausgebildeten Personals ist zerinnen und Nutzern eine dritte Nutzergruppe, die der „Ko- entscheidend, um „state-of-the-art“ Geräte zu unterhalten. operationspartner“ vor. Die zugrundeliegende Idee ist, für alle Durchschnittlich zwei Stunden pro Woche werden benötigt, Gruppen die gleiche Kostenbasis anzuwenden, aber verschie- um ein Gerät gründlich zu warten (z. B. Reinigung, Justagen, dene Posten in die jeweilige Preisberechnung einzubeziehen. Messung der Laserstärke und der PSF). Das addiert sich auf Externe bezahlen beispielsweise die vollen Kosten, während zu 100 Stunden/Jahr (zwei Stunden mal 50 Wochen). Darü- Kooperationspartner keine indirekten Kosten tragen, und für ber hinaus wird Personal permanent für die Nutzerbetreuung Interne weder indirekte Kosten noch der Wertverlust der Geräte benötigt. Durchschnittlich verursacht jede Stunde Nutzung berechnet wird. fünf Minuten Betreuungszeit durch CF-Personal, was sich Sehr häufig finden sich in einer CF mehrere vergleichbare Ge- dann zu 167 Stunden/Jahr aufaddiert (5 min mal 8 Stunden/ räte. Unserer Erfahrung nach ist es hilfreich, Nutzungspreise Tag mal 5 Tage/Woche mal 50 Wochen/Jahr). Abhängig von als Mischpreis für Gerätegruppen zu berechnen statt für einzel- der Institution werden sich die Personalkosten auf etwa 50 ne Geräte. Wir ordnen vergleichbare Geräte in Gruppen, z. B. EUR/Stunde belaufen. Im Beispiel des LSCM entstehen so- LSCMe oder Lebendzell-Weitfeldsysteme und berechnen den mit 13,4 TEUR jährlicher Personalausgaben (267 Stunden/ Nutzungspreis in einer Mischkalkulation unter Einbeziehung Jahr, 50 EUR/Stunde). der Kosten aller Geräte der Gruppe. Andernfalls würde die 4. Der Wertverlust kann abhängig von der Institution unter- jährliche Neuberechnung des Nutzungspreise zu beträchtlichen schiedlich berechnet werden. Für Mikroskope gilt gewöhn- Schwankungen sowie zu Unterschieden zwischen technisch lich eine Abschreibungszeit von drei bis 13 Jahren. Bei ei- vergleichbaren Geräten führen. Mit einer Mischkalkulation nem LSCM, das ursprünglich für 500 TEUR angeschafft können für ähnliche Geräte ähnliche Preise angeboten werden. wurde, wird ein Wertverlust von 71,4 TEUR/Jahr angenom- Dadurch erhalten Forschende die Möglichkeit, die Wahl des men (500 TEUR/7 Jahre). Gerätes einzig von der Eignung für die geplante Untersuchung Die direkten Kosten für den Betrieb eines LSCM können jetzt abhängig zu machen und nicht vom Nutzungspreis. als die Summe der Ausgaben für Servicevertrag (30 TEUR/ Wir möchten darauf hinweisen, dass in diesem Beispiel keine Jahr), ausstattungsbezogene Kosten (10 TEUR/Jahr), Personal- Kosten für Bildanalyse oder Training von CF-Personal, inkl. kosten (13,4 TEUR) und Abschreibung (71,4 TEUR/Jahr) be- Reisekosten, einkalkuliert sind. Der letztgenannte Punkt be- rechnet werden. Folglich betragen die direkten Kosten für den zieht sich auf das sehr wichtige Thema der Fortbildung und Betrieb eines LSCM rund 124,8 TEUR pro Jahr. Wie zuvor er- Wahrung der fachlichen Expertise in CFs (s. unten). wähnt, müssen indirekte Kosten sowie Mehrwertsteuerauf- wand (z.B. für externe Nutzung) für die Deckung der Geräte- Nutzungsbedingungen Unabhängig von der Größe einer ALM- kosten ebenfalls berücksichtigt werden. Je nach Institution CF und der Zahl der gemeinsam genutzten Geräte ist es klar, dass werden Betriebskosten (z. B. für Raummiete, Elektrizität, Hei- jede Nutzergemeinschaft sich auf ein Regelwerk verständigen zung/Kühlung, Verwaltung) von einem Zuschlag abgedeckt, muss, das eine effiziente und nachhaltige Nutzung des Zentrums der etwa 30% der direkten Kosten betragen kann. erlaubt. Es ist außerordentlich empfehlenswert, diese Leitlinien in

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schriftlicher Form festzuhalten, so dass Nutzerinnen und Nutzer, • Aus CF-Perspektive: darunter auch die PIs, sie lesen und ihnen zustimmen können. In – Registrierung der Nutzerinnen und Nutzer im System Fällen, wo die ALM-CF Teil einer übergeordneten Technolo- – Regelung des Nutzerzuganges gie-Plattform ist, müssen Nutzerinnen und Nutzer zuerst den all- – Begrenzung der Länge von buchbaren Zeitfenstern gemeinen Bestimmungen der Technologieplattform zustimmen – Sperren von Geräten (für Wartungsarbeiten) und, in einem zweiten Schritt, den für die CF spezifischen Nut- – Abwesenheit von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zungsregeln. Wir sind uns völlig im Klaren darüber, dass nicht alle (Meetings, Krankheit, Urlaub) Situationen, die im täglichen Betrieb einer ALM-CF entstehen – Fehlernachverfolgung (mit Schnittstellen zu Nutzern und mögen, von schriftlichen Regeln abgedeckt werden können. Aus Firmen) diesem Grund empfehlen wir, einen Absatz hinzuzufügen, der die – Nutzungsverlauf und -statistik Anweisung enthält, im Zweifelsfall immer das CF-Personal zu – Management von Nutzerprojekten konsultieren. Die folgende Liste enthält typische allgemeine Nut- – Festsetzung von Preisen für Geräte-Nutzung und Betreu- zungsregeln, die in vielen ALM-CFs gelten. ung • Sicherheitsregeln – Abgleich von Nutzeridentifikationsdaten zwischen Mik- – Allgemeine Sicherheit roskopen und zentraler IT (z. B. Lightweight Directory – Lasersicherheit Access Protocol, LDAP) – Sicherheitsabläufe im Zusammenhang mit der Nutzung quecksilberbasierter Lichtquellen • Aus Verwaltungs- und Management-Perspektive: – Sicherheitsregeln, die für die Arbeit mit GMO gelten. – Integrierte Rechnungsstellung • Regeln in Bezug auf die Buchung: – Einfacher Datenexport zur Finanzverwaltungssoftware – Wie funktioniert die Buchung, wie ändert oder storniert Dritter man Buchungen – Einfacher Zugang zur den Nutzungsstatistiken – Wie kann man gebuchte Zeitfenster anbieten, die nicht gebraucht werden Es gibt eine Vielzahl von Programmen, die gegenwärtig für – Buchungseinschränkungen Aufgaben des CF-Managements genutzt werden. Einige Pro- – Zahlungsinformationen (inklusive Gebührenordnung) gramme decken lediglich die Geräte ab, während einige kom- • Melden von Problemen plexere, gewöhnlich kommerziell erhältliche Software-Platt- • Melden von Missbrauch der CF durch andere Nutzerinnen formen ein breiteres Spektrum an Optionen bieten. In einigen und Nutzer Fällen werden Programme speziell für eine bestimmte Institu- • Verwarnung im Falle des Missbrauchs der CF tion geschrieben und erfüllen dann alle dort auftretenden An- • Regeln bezüglich der IT-Infrastruktur und Datenspeicherung forderungen. Es gibt jedoch auch lizenzfreie Software-Lösun- • Danksagungen und Regelungen der Mitautorschaft gen. Sollten Sie sich für mehr Informationen dazu interessieren, besuchen Sie die GerBI-Wikipage: http://www.germanbioima- Managementsoftware für den Betrieb einer Imaging-Facility ging.org/wiki/index.php/Manufacturers. Wir empfehlen außer- Der Umfang der Software, die für die Verwaltung einer ALM- dem, eine Publikation von Kollegen am Friedrich Miescher CF benötigt wird, hängt in höchstem Maße von deren Größe Institute for Biomedical Research in Basel (Schweiz) zu Rate hinsichtlich der Zahl der Geräte und Nutzer ab. Viele Zentren zu ziehen, die ein komplexes Nutzermanagementsystem für fangen klein an und können zu Beginn schlicht mit Papier und ihre CFs entwickelt haben: http://www.imaging-git.com/scien- Bleistift organisiert werden. Wenn Einrichtungen wachsen und ce/protocols/enhancing-efficiency-resource-use. nach und nach mehr Geräte und – insbesondere externe – An- wenderinnen und Anwender anziehen, wird professionelleres Training von Nutzerinnen und Nutzern der Werkzeug nötig. Für eine große Nutzergemeinschaft sind z. B. Gerätezentren Systeme zur Online-Buchung eine Notwendigkeit. Im Folgenden stellen wir typische Anforderungen zusammen, Üblicherweise profitieren zwischen 50 und 300 Nutzer pro die Management-Software für Gerätezentren erfüllen sollten. ALM-CF und Jahr von der wissenschaftlichen Beratung durch die Mitarbeiter der Zentren. Training ist eine der Schlüsselakti- • Aus Nutzerperspektive: vitäten einer CF und muss auf zwei Ebenen angeboten werden: – Reservierung und Stornierung von CF-Buchungen einerseits müssen die Nutzerinnen und Nutzer so ausgebildet – Reservierung und Stornierung von Betreuung durch werden, dass sie ihre Experimente unabhängig und effizient CF-Personal durchführen können ohne die Arbeit anderer zu beeinträchti- – Problemberichte gen. Anderseits benötigt aber auch das Personal des Zentrums – Änderung der Registrierungs- und Kontakt-Daten fortwährendes Training, um in Service und Betreuung stets auf dem neuesten Stand der Technik zu sein (s.a. Kapitel „Siche- • Aus der Perspektive der PIs: rung größtmöglicher Expertise in Gerätezentren“). Training ist – Informationen darüber, wie stark Gruppenmitglieder die eine der zeitaufwendigsten Aktivitäten in einem Lichtmikros- einzelnen CFs nutzen kopie-Zentrum. Folglich ist es wichtig, Trainingsaktivitäten – Informationen über für CF-Leistungen ausgegebene Mit- effizient zu organisieren. Diese können wie folgt kategorisiert tel (falls zutreffend) werden:

Microscopy Research and Technique GERMAN BIOIMAGING BEST PRACTICE MANUAL 13

Nutzerberatung Personen, die eine ALM-CF nutzen wollen, Vorwissen und Erfahrung in Bezug auf mikroskopische Un- benötigen zu Beginn eines Forschungsprojektes Rat zu unter- tersuchungen. Mit diesen Informationen kann das beste Ge- schiedlichen Aspekten der geplante Untersuchung. Dazu gehö- rät gefunden und ein maßgeschneiderter Trainingsablauf ren die Probenaufbereitung und die Wahl der Imaging-Technik entwickelt werden. Zusätzlich können Sie Ihr Gegenüber sowie des passenden Gerätes und der möglichen Farbstoffe. hinsichtlich der Probenvorbereitung beraten. Es ist außer- Diese Anforderungen sollten in einem ersten Gespräch disku- dem wichtig, den nutzerseitigen Bedarf hinsichtlich Bildver- tiert werden. Anschließend kann das eigentliche Training am arbeitung und Datenmanagement zu erfassen. Mikroskop erfolgen. Wie oben erwähnt, müssen während des Folgende Punkte sind bei diesem Treffen zu besprechen: Art Erstgespräches Informationen über die Nutzungsbedingungen und Anzahl der Proben, Probenhalterung, (Fluores- der CF sowie über die Regeln der guten Laborpraxis und rele- zenz)-Markierung, 2D- oder 3D-Datenaufnahme, lebende vante Richtlinien des Instituts vermittelt werden. Nutzerbera- oder fixierte Proben, gewünschte Vergrößerung und Auflö- tung ist allerdings eine Aufgabe, die sich über die gesamte sung. Dauer von Projekten erstreckt: Dass ein Nutzer ein Gerät be- 2. Vereinbaren Sie einen ersten Trainingstermin, der auf die tech- dienen kann, bedeutet nicht zwangsläufig, dass er in der Lage nischen Details des Gerätes sowie nutzungsrelevante Theorie ist, die Daten korrekt zu interpretieren oder Folgeexperimente abhebt. Für diese Sitzung verwenden Sie am besten eine „neu- abzuleiten. Unterstützung bei der Verbesserung der Datenqua- trale“ Probe, so dass die Nutzerin oder der Nutzer nicht durch lität wird ebenfalls häufig nachgefragt. Nach der Datenaufnah- Fragen, die für das Experiment spezifisch sind, abgelenkt ist. me bitten Nutzerinnen und Nutzer oft um Rat bezüglich der Folgende Punkte sind bei diesem Treffen zu besprechen: An- besten Art der Bildanalyse. Abhängig von den Möglichkeiten und Ausschalten des Systems, Aufbau des geeigneten Strah- der CF können diese Personen direkt betreut oder an erfahrene lengangs, Filtereinstellungen, Aufnahmegeschwindigkeit, Pi- Kollegen bzw. weitere Serviceeinheiten verwiesen werden xelgröße, Auflösung und Vergrößerung, Detektoreinstellungen sowie die Frage des Speicherns und Abrufens einer so defi- Theoretisches Wissen über mikroskopische Techniken nierten Konfiguration. Während einer praktischen Einführung in den Gebrauch von 3. In einer folgenden Sitzung sollte die Nutzerin oder der Nut- Mikroskopen ist in der Regel nicht genügend Zeit, um viel the- zer gemeinsam mit dem CF-Personal einen für die biologi- oretisches Wissen über mikroskopische Techniken zu vermit- sche Fragestellung geeigneten Versuchsaufbau entwickeln. teln. Ein solches Wissen würde jedoch dazu beitragen, fehler- Nun sollte sie oder er eigenes Probenmaterial mitbringen, hafte Datenaufnahme bzw. -interpretation zu vermeiden. Eine das neu erworbene Wissen anwenden und das Mikroskop praktische Möglichkeit um sicher zu stellen, dass Anwenderin- aktiv nutzen. Beim dritten Treffen sollten folgende Punkte nen und Anwender ein Minimum an Hintergrundwissen haben, besprochen werden: Anpassung der Imaging-Bedingungen sind verpflichtende Online-Kurse und -Tests wie die von der an die Nutzerprobe sowie eine Überprüfung, ob die Nutzerin Australian Microscopy and Microanalysis Research Facility oder der Nutzer in der Lage ist, Imaging-Parameter selbst (AMMRF; http://li155-94.members.linode.com/myscope/) zur korrekt einzustellen. Die ersten selbständig aufgenommenen Verfügung gestellten. Erfahrene Forscherinnen und Forscher Bilder sollten diskutiert werden: Was kann bezüglich der werden den Test schnell absolvieren, während andere die Gele- Datenaufnahme verbessert werden? Wie können die Bilder genheit haben, sich notwendiges Basiswissen über die On- interpretiert werden (und wie nicht)? Welche Möglichkeiten line-Tutorials anzueignen. für eine weitergehende Analyse gibt es? Eine andere Möglichkeit des Nutzertrainings sind spezielle Mikroskopie-Kurse. Empfehlungen dazu, wie solche Kurse Alles in Allem brauchen Forschende in der Regel mehrere aufgebaut sein können, finden sich auf der GerBI-Wikipage. Stunden Aufmerksamkeit, bevor sie zuverlässig in der Lage Hier sind auch Vorlagen für Trainingsmodule und detaillierte sind, ein Gerät zu bedienen und alleine belastbare Ergebnisse Vorschläge bezüglich z. B. Kursinhalte, Schüler/Dozenten-Ver- zu produzieren. (Ob sie dabei tatsächlich im Detail verstehen, hältnisse und Schüler/Geräte-Verhältnisse abrufbar. Dennoch was sie tun, liegt letzten Endes in der Verantwortung des Ein- bedarf es individuell abgestimmter Trainingseinheiten für jede zelnen. Dieses Verständnis unbedingt vermitteln zu wollen, Nutzerin und jeden Nutzer, damit er oder sie einen fortgeschrit- kann ermüdend sein und ist wenig erfolgsverprechend, wenn tenen Imaging-Aufbau bedienen und die jeweiligen Fragestel- dem Gegenüber die Motivation fehlt.) lungen bearbeiten kann. Obwohl diese Aufgabe so extrem zei- tintensiv ist, bleibt sie die effizienteste Art der Qualitätskontrolle der wissenschaftlichen Ergebnisse Es liegt Wissensvermittlung, ganz besonders in Zentren mit vielen ver- im Interesse der Gerätezentren, dass die Daten, die an ihren Ins- schiedenen Aufbauten, in denen eine Bandbreite unterschiedli- trumenten produziert werden, dem höchsten wissenschaftlichen cher Experimente durchgeführt wird. Standard entsprechen also unter anderem reproduzierbar und be- lastbar sind. Imaging-Zentren sind sogenannte „Nutzerzentren“, Eine hilfreiche Struktur für den Ablauf von Nutzertrainings in denen die Geräte direkt von den Forschenden bedient werden. ist die Folgende (basierend auf (Anderson et al., 2007; DeMag- In den meisten CFs ist aufgrund der großen Zahl an Anwender- gio, 2002; Trogadis, 2006) und Umfragen der GerBI-Arbeits- innen und Anwendern mit ihren sehr vielfältigen Imaging-Pro- gruppe 5): jekten eine angemessene Qualitätskontrolle der erhobenen und 1. Treffen Sie sich mit der Nutzerin oder dem Nutzer und be- verarbeiteten Daten durch das Personal nicht möglich. Folglich sprechen sie die Anforderungen an das Experiment sowie liegt die Verantwortung für das Projekt, inklusive des experi-

German BioImaging 14 FERRANDO-MAY ET AL.

Biologie Datenerfassung Bildanalyse Datenexploration

Probevorbereitung 2D...nD Qualitätskontrolle Normalisierung

Layouts Resolution Normalisierung Klassifizierung

eexperiment lles Setup Korrelativ Segmentierung Hit-Extraktion

Protoklol e/Reagenzien Durchsatz/Content Mustererkennung Interpretation

Abbildung 4: Schematische Darstellung eines Experimentes in der ­Bildanalyse bis zur (iv) Datenexploration einschließlich der Interpre- quantitativen Biologie. Die Abbildung zeigt den Informationsfluss tation des zugrundeliegenden biologischen Prozesses. vom (i) biologischen Ansatz über (ii) Datenerfassung und ­(iii)

mentellen Designs, der Qualität der Ergebnisse sowie der Ein- diesem Fall werden die Rohdaten von den Mikroskopen direkt haltung guter wissenschaftlicher Praxis in den Händen der Pro- an ein zentrales Speichersystem transferiert. Dadurch können die jektleitung (PIs). CFs können jedoch anbieten, den Methoden-Teil Daten parallel weiterverarbeitet werden. Die ALM-CF muss relevanter Publikationen Korrektur zu lesen. In Fällen, in denen dann nur ein vernünftiges Nutzer-, Gruppen- und Projektma- Mitarbeiter der CF vollständig einbezogen waren in die Konzep- nagement mit internem und externem Zugang zu den Bildroh- tion der Versuche, die Datenaufnahme und/oder -verarbeitung und -analysedaten schaffen. Eigenständige Zentren, die keinen sowie deren Interpretation, sollten diese Verantwortung überneh- Zugang zu solchen IT-Ressourcen haben, müssen ihre eigene men und Mitautorschaft in Publikationen einfordern. In beiden Infrastruktur aufbauen. Bietet das Zentrum vollumfängliche Be- Fällen ist es wichtig, sich zu Beginn des Projektes über das Aus- treuung im Bereich Bildanalyse an, die Verarbeitung erfolgt also maß der Beteiligung und Verantwortung der CF zu verständigen. entweder direkt durch CF-Personal oder durch Nutzer (unter Verwendung von CF-Ressourcen), so hängt die Rechnerausstat- DATENANALYSE UND tung letztlich noch immer stark von der Zahl und der Art der DATENMANAGEMENT Mikroskope ab. Während für Einrichtungen, die mit mikroskopi- schen Standardaufbauten ausgestattet sind (z. B. Weitfeld- und Moderne, hochentwickelte Lichtmikroskopie bietet abhängig Konfokalmikroskope) eine angemessene Zahl von Standardar- von der biologischen Fragestellung und dem mikroskopischen beitsplätzen1 ausreicht, sollten im Fall von Imaging-Zentren, die Aufbau Zugang zu einem weiten Spektrum räumlich und zeit- die neuesten Technologien anbieten (z.B. Superresolution-, lich aufgelöster Daten. Wissenschaftlerinnen und Wissen- Lichtblatt- und Hochdurchsatz-/High-Content-Mikroskopie) zu- schaftler im Bereich der Bildgebung nehmen unter Umständen mindest Hochleistungsarbeitsplätze2 und am besten auch Clus- sehr große Mengen von Daten auf, in denen multiparametri- ter-Verarbeitung in Betracht gezogen werden. sche Merkmalsräume kodiert sind. Dies wirft die Frage auf, Im Zusammenhang mit Datenspeicherungs- und -manage- wie der Informationsgehalt zuverlässig extrahiert werden kann. mentsystemen sind leicht konfigurierbare Server, die angemes- Heutzutage sind Biomedizinerinnen und -mediziner mit der sene Speicherfähigkeiten inklusive Backup-Funktionen bieten, Tatsache konfrontiert, dass digitale Bildverarbeitung und Da- kommerziell erhältlich (Größenordnung: TB). Die einzelnen tenanalyse einen sehr hohen Stellenwert im gesamten experi- Bildanalyse-Arbeitsplätze agieren dann als Clients innerhalb mentellen Ablauf einnehmen (Abb. 4). Tatsächlich ist zu er- dieses lokalen Intranets (Abb. 5). Die zentralen Datenserver warten, dass sich die Gewichtung innerhalb der quantitativen ermöglichen den Transfer und die Speicherung von mikrosko- Biologie in der Zukunft mehr und mehr hin zur Bioimage-In- pischen Rohdaten während gleichzeitig auch das Verwaltungs- formatik verschiebt. Es ist davon auszugehen, dass die Fähig- system der CF darüber betrieben kann. Als Nebeneffekt wer- keit, Bild- und Datenanalyse anzuwenden, eine große Rolle für den die wertvollen Speicherkapazitäten der Mikroskope die Zukunftsperspektiven von Forschenden im Life-Scien- geschont, weil ihre Steuerrechner nicht für die Bildverarbei- ce-Bereich spielen wird (Carpenter et al., 2012; Eliceiri et al., tung mitbenutzt werden. Falls die Richtlinien des Zentrums 2012; Myers, 2012). eine langfristige Datenspeicherung vorsehen, kann es günstig sein, einen gesonderten Bild-/Datenspeicher und vorzugsweise Empfehlungen zur IT-Infrastruktur eine Datenbank mit jeweils externem Zugang zu den Bildroh- daten und Auswertungsergebnissen zu installieren. Die Anforderungen an geeignete Datenanalyseressourcen und Software-Lösungen werden stark beeinflusst vom Design und den internen Richtlinien der CF in Bezug auf Datenspei- cherung, -management und -auswertung. Im Idealfall ist die Core Facility vollständig in eine bestehende 1 Standard-Computer mit ausreichend freiem Arbeitsspeicher, einer leistungsstarken Grafikkarte und einem Multi-Core-Prozessor Datenmanagement- und -analyse-IT-Infrastruktur integriert. In 2 Computer, der speziell für Bildverarbeitungszwecke angepasst wurde

Microscopy Research and Technique GERMAN BIOIMAGING BEST PRACTICE MANUAL 15

Datenerfassung Datenserver Datenanalyse

Rohdaten Rohdaten Prozessierte Daten Ergebnisse

Abbildung 5: Bildrohdaten werden auf einen zentralen Datenserver ist. Der Server gewährleistet Nutzer- und Datenmanagement sowie geschrieben und gespeichert, welcher idealerweise mit einem integ- externen Zugriff für Datenanalyse-Arbeitsstationen. rierten Bild-/Datenarchiv bzw. bevorzugt einer Datenbank ausgestattet

Datenbearbeitung und -struktur Bildanalyse

Bildannotation In Imaging-Zentren befinden sich in der Re- Die meisten Bildanalyselösungen, die im akademischen Be- gel verschiedene mikroskopische Aufbauten für verschiedene reich entwickelt werden, sind auf die Bearbeitung bestimmter Anwendungen und von unterschiedlichen Herstellern. Folg- wissenschaftlicher Problemstellungen zugeschnitten (Tabelle lich müssen verschiedene herstellerspezifische, geschützte 3). Einige werden für bestimmte Geräte, Zelltypen, Gewebe, Formate von Bildrohdaten berücksichtigt werden, wobei die Versuchsanordnungen, Dimensionen oder Durchsätze angebo- meisten Mikroskopentwickler einen direkten Export der Bil- ten. Derartige Werkzeuge sind in bestimmten Onlinelisten er- der im Tagged Image File Format (TIFF) unterstützen. In je- fasst, wie z. B. im Neuroinformatics Tools and Resources Cle- dem Fall ist es von größter Wichtigkeit, Dateiformate zu ver- aringhouse (NITRC; [1]). NITRC unterhält Listen nützlicher wenden, die zumindest die Minimalstandards gebräuchlicher, Neuroimaging-Analyse-Software. FSL [2] und I Do Imaging universell lesbarer Datenträger erfüllen, um nicht auf die [3] sind andere umfassende Bibliotheken, in denen man lizenz- Analysesoftware des Herstellers beschränkt zu sein. Ein sol- freie Anwendungen für medizinische Bildgebung findet. Eine cher universeller Standard wurde vom Bio-Formats-Projekt andere Kategorie von Bildanalysesoftware beinhaltet diejeni- (Open Microscopy Environment (OME), http://www.open- gen Programme, die für allgemeinere Problemstellungen geeig- microscopy.org/site/products/bio-formats) eingeführt, der die net sind. Sie sind für gewöhnlich modular aufgebaut und bieten meisten allgemeingebräuchlichen Bilddatenformate beinhal- große Flexibilität für verschiedenste Anwendungen. Einige tet. Zusätzlich zu den eigentlichen Bilddaten garantiert dieser kommerziell erhältliche Tools wie Amira [4], Arivis, [5], Imaris Standard auch den Abruf sogenannter Metadaten. Der Meta- [6], Image-Pro Plus [7], Leica LAS [8], MetaMorph [9], datenblock einer Bilddatei befindet sich im Header der Datei NIS-Elements [10], SlideBook [11], Velocity 3D [12] und Zeiss und beinhaltet bildbezogene Informationen wie Pixel-Zahlen, Zen [13] werden von Bildverarbeitungs- und Mikroskopanbie- Dynamikbereich, Dimensionalität, experimentelle Parameter tern vertrieben. und so weiter. Des Weiteren ermöglicht der OME-Standard Häufig müssen Forschende verschiedene Analyseprogramme die Überführung von geschützten Dateiformaten in das benutzen, darunter solche für die Bildvorbearbeitung, Zellseg- OME-XML-Datenmodell, das das TIFF-Bildformat und ei- mentierung, Zelltracking und Quantifizierung bestimmter Para- nen XML-Metadatenblock enthält. meter durch fortgeschrittene Algorithmen des maschinellen Ler- nens. ImageJ (ursprünglich NIH Image genannt) hat Datenzugang Zwei Arten von CF-internen Richtlinien regeln Alleinstellungsmerkmale im Bereich erweiterbarer und vollstän- den Zugang zu Bilddaten. Im Rahmen eines (i) autonomen Nut- dig kompatibler Open-Source-Programme, wodurch es zum be- zermanagements sind die Nutzerinnen und Nutzer selbst für liebtesten und weit verbreiteten multifunktionalen Bildanalyse- das Datenmanagement (in der für sie zugänglichen Ordner- programm wurde (Kamentsky et al., 2011; Preibisch et al., 2010; struktur) verantwortlich. Die Bilddaten werden von der Infra- Schneider et al., 2012) [14]). Das 3D-Viewer-Plugin in ImageJ struktur der CF entfernt, wenn das Experiment beendet ist. Im bietet dem Nutzer Mehrkanal-3D-Visualisierung zur Erkundung Rahmen einer (ii) vollumfänglichen Nutzerbetreuung inklusive der Daten. Diese Anwendungen basieren häufig auf VTK (Visua- Datenmanagement und (langfristiger) Datenspeicherung, sollte lization Toolkit; [15]), einer umfassenden Open-Source-Biblio- die Ordnerstruktur vom Zentrum vorgegeben werden und einer thek für 3D-Grafik, Bildverarbeitung und Visualisierung. klaren, hierarchischen Ordnung folgen (z. B.: ‘/group/user/pro- Fiji (Fiji Is Just ImageJ, (Schindelin et al., 2012) [16], wurde ject/experiment/microscope/..’). Außerdem erleichtert eine sol- speziell für die Gemeinschaft von Mikroskopanwendern entwi- che stringente Ordnung das Wiederauffinden von (Bild-)Daten ckelt und deckt viele Besonderheiten und Plugins ab, die für für eine lange Zeit und bildet zusätzlich die Basis für eine effi- diese Nutzergruppe spezifisch sind. Fiji arbeitet eng mit dem zient Aufnahme von Bildroh- und -analysedaten in einen Bild- ImageJ2-Projekt zusammen und stellt eine verbesserte Version und Datenspeicher oder eine Datenbank. von ImageJ zur Verfügung. Das gegenwärtige Datenmodell

German BioImaging 16 FERRANDO-MAY ET AL.

TABELLE 3: Liste ausgewählter Software-Tools und jeweilige Bezugsquellen.

Tool URL [1] NITRC http://www.nitrc.org/ [2] FSL http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/ [3] “I do Imaging” http://www.idoimaging.com/ [4] AMIRA http://www.fei.com/software/amira-3d-for-life-sciences/ [5] Arivis http://vision.arivis.com/en/ [6] Imaris http://www.bitplane.com/imaris [7] Image-Pro Plus http://www.mediacy.com/ [8] Leica LAS http://www.leica-microsystems.com/products/microscope-software/soft- ware-for-materials-sciences/details/product/leica-las-image-analysis/ [9] MetaMorph http://www.moleculardevices.com/systems/metamorph-research-imaging [10] NIS-Elements http://www.nikoninstruments.com/en_DE/Products/Software/NIS-Elements-Ad- vanced-Research/NIS-Elements-Viewer [11] SlideBook https://www.intelligent-imaging.com/slidebook [12] Velocity 3D http://www.perkinelmer.com/pages/020/cellularimaging/products/volocity.xhtml [13] Zeiss Zen http://www.zeiss.com/microscopy/en_de/products/microscope-software/zen. html [14] ImageJ http://imagej.nih.gov/ij/index.html [15] VTK http://www.vtk.org/ [16] Fiji http://fiji.sc/Fiji [17] CellProfiler http://www.cellprofiler.org/ [18] Ilastik http://ilastik.org/ [19] KNIME https://www.knime.org/ [20] OMERO http://www.openmicroscopy.org/site [21] BISQUE http://bioimage.ucsb.edu/bisque [22] FARSight http://farsight-toolkit.ee.uh.edu/wiki/Main_Page [23] BioImageXD http://www.bioimagexd.net/ [24] Icy http://icy.bioimageanalysis.org/ [25] Huygens - Deconvolution http://www.svi.nl/HomePage [26] AutoQuant - Deconvolution http://www.mediacy.com/index.aspx?page5Home [27] ImageJ - Deconvolution http://bigwww.epfl.ch/algorithms/deconvolutionlab/#soft

von ImageJ ist vorrangig auf 2D-Bilddatensätze beschränkt. tenanalyselösungen sowohl für Fachleute als auch für Nichtex- Das n-dimensionale Modell von ImageJ2 und Fiji unterstützt perten zugänglich werden. Die Stärke solch einer Plattform multidimensionale Bildanalyse besser (Pampaloni et al., 2013; oder anderer Werkzeuge wie OMERO (Open Microcopy En- Preibisch et al., 2010). vironment Remote Objects, (Allan et al., 2012) [20], und BIS- Pipeline- und workflow-basierte Softwareplattformen stellen QUE (Bio-Image Semantic Query User Environment, (Kvilek- vielseitig verwendbare Bild- und Datenanalysewerkzeuge für val et al., 2010) [21], ist, dass sie getrennt sind von den Teilen die Lebenswissenschaften zur Verfügung. CellProfiler (Car- der Software, die die eigentliche Arbeit erledigen. penter et al., 2006) [17], ist ausgesprochen modular aufgebaut Vaa3D (Visualization Assisted Analysis 3D, (Peng et al., und erleichtert das Anlegen von Bildanalysepipelines für ver- 2014), FARSight [22] und BioImageXD (Kankaanpaa et al., schiedene biologische Fragestellungen wie Intensität, Phänoty- 2012), [23], bieten hochentwickelte, auf Volumen- und Ober- pisierung und Tracking. Ilastik ([18]) ist ein auf maschinellem flächenerkundungen basierende Visualisierungsmethoden an Lernen basierendes Werkzeug, das nutzerfreundliches interak- für große dreidimensionale Bilddaten komplexer biologischer tives Lernen und Segmentierung für automatisierte Klassifika- Systeme wie ganzer Organismen und Organe. Icy (de Chau- tion sowohl auf Pixel- als auch auf Objektebene, sowie Tra- mont et al., 2012) [24], bietet spezielle Möglichkeiten für Zell- cking und Zählen bietet. Workflow-basierte Lösungen sind in segmentierung und Zell-Tracking und zielt darauf ab, die aller- der biologischen Bildanalysegemeinschaft stark im Kommen besten Eigenschaften bestehender Tools und Interaktionen mit und bieten sogar noch mehr Flexibilität. Solche Werkzeuge verschiedener mikroskopischer Hardware zu verbinden. Huy- sind immer attraktiver geworden, weil die Notwendigkeit, gens Software [25], und AutoQuant Deconvolution [26], sind Bilddaten auf hohem Niveau zu bearbeiten und auszuwerten, kommerziell erhältliche Datenverarbeitungspakete für Lumi- sich von der Expertenebene auf die Ebene der Nichtexperten neszenzmikroskopie, die für die Wiederherstellung von Bil- ausbreitet. Der Konstanz Information Miner (KNIME, [19]) ist dern ausgelegt sind. Für ImageJ gibt es verschieden Open-Sour- eine workflow-basierte Datenanalyseplattform, die vielfältige ce-Plugins (3D-Deconvolution, [27]). Werkzeuge zur Datenexploration beinhaltet, sowie eine Erwei- Dank all dieser Möglichkeiten der Bildvisualisierung, -verar- terung für die Bildverarbeitung, die auf ImageJ2/Fiji beruht. beitung und -analyse haben Nutzerinnen und Nutzer die Wahl, Dort werden Arbeitsabläufe über eine intuitive grafische Nut- welches Werkzeug sie verwenden möchten. Eine große Her- zeroberfläche generiert, so dass automatisierte Bild- und Da- ausforderung ist nicht nur die Wahl des richtigen Tools, son-

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dern – innerhalb der Werkzeuge, die viele Lösungen bieten – gehen, bis Daten, die in der CF aufgenommen wurden, in einem die Frage wo man beginnen soll. Sowohl in der kommerziell Manuskript auftauchen. Folglich kann passieren, dass Studieren- erhältlichen als auch in Open-Source-Software gibt es eine de oder PIs einfach vergessen, wer ihnen bei der Erzeugung der große Anzahl von Optionen mit stark überlappenden Funktio- schönen Bilder geholfen hat. Eine Möglichkeit, um angemessene nen. Anwenderinnen und Anwender wählen Programme oft Anerkennung zu fördern, könnte darin bestehen, für anschließen- aufgrund einer Präferenz für eine bereits bekannte Oberfläche, de Projekte einen Preisnachlass zu gewähren. Für Cf-Steue- einfacher Handhabung und ähnlichen Kriterien. Ein wichtiges rungsgremien sowie wissenschaftliche Gutachter spielen Impac- Ziel für eine CF sollte es sein, einen monolithischen und gut tfaktoren, H-Indices und die Höhe der eingeworbenen Drittmittel strukturierten Ansatz zu bieten, um die Wahl der passenden eine sehr große Rolle. Es kann demnach nicht unterschätzt wer- Tools zu erleichtern. den, wie wichtig die genaue Dokumentation der wissenschaftli- chen Produktivität einer CF und ihrer Nutzer für deren Bewer- WIE SIE IHRE IMAGING-CF AUF DEM tung ist. ­NEUESTEN STAND HALTEN (iii) Aktivitäten zur Verbesserung der Sichtbarkeit: Workshops, Seminare und Gerätedemonstrationen, die von Angemessene Anerkennung von Zentren und Evaluation der CF organisiert werden, zeugen ebenso von ihrer Leistung ihrer Leistung und Lebendigkeit wie Posterpräsentationen und Vorträge auf Konferenzen. Letztere stärken die Sichtbarkeit und den Ruf Eine regelmäßige Evaluation der Leistung einer CF ist Vor- der CF zusätzlich. Sie sind ein geschickter Weg, um neue Ent- aussetzung für die Aufrechterhaltung hoher Standards in Bezug wicklungen in der Bildgebung oder Probenvorbereitung, die auf den Betrieb und die Qualität der wissenschaftlichen Arbeit. das CF-Personal entwickelt hat, sowie Software und Plugins Die Kriterien der Evaluation müssen das vielfältige und inter- für die Bildanalyse oder sogar Weiterentwicklungen adminis- disziplinäre Spektrum der Aktivitäten von CFs widerspiegeln, trativer Werkzeuge zu präsentieren. Das Institut oder die Ab- das Verpflichtungen in den Bereichen Service, Lehre und For- teilung nimmt diese Aktivitäten nicht unbedingt wahr. Daher schung beinhaltet. Die meisten Gerätezentren legen der Insti- ist es hilfreich und notwendig, sie in Jahresberichten hervor- tutsverwaltung oder ihrem Steering Committee jährliche Be- zuheben. Im Gegensatz dazu wird die erfolgreiche Einwer- richte vor. Die nachfolgenden Punkte sollten in diesen Berichten bung von Drittmitteln zur Anschaffung neuer Geräte oder Per- erwähnt sein: sonalstellen sehr deutlich bemerkt und ist daher ein wichtiger (i) Quantitative Daten zur Nutzung: Die Leistung einer CF Faktor zur Stärkung der Stellung eines Gerätezentrums inner- wird gewöhnlich daran gemessen, wie häufig sie genutzt und halb der Institution. gebucht wurde sowie an den genutzten Kapazitäten der CF. Die angemessene Würdigung der Leistung einer CF ist uner- Diese Daten reflektieren weder die Qualität der Experimente, lässlich, um ihre Existenz sowie die kontinuierlichen Investiti- noch den Schwierigkeitsgrad und Zeitaufwand einzelner Pro- onen zu rechtfertigen, die notwendig sind, um die CF auf dem jekte. Dennoch sind diese Statistiken essenziell, um neue In- neuesten Stand der Technik zu halten. Eine gründliche Evalua- vestitionen, insbesondere den Ersatz veralteter Geräte, zu tion ist demnach eine wichtige Säule der Nachhaltigkeitsstrate- rechtfertigen. gie. Standardisierte Evaluationen und Befragungen, die die (ii) Wissenschaftliche Leistung: Ein ebenso wichtiges, aber we- oben erwähnten Gesichtspunkte berücksichtigen, könnten als niger einfach messbares Kriterium zur Beurteilung der Leistung Ausgangspunkt für einen objektiven Vergleich zwischen CFs einer CF ist ihr Beitrag zum wissenschaftlichen Output des Insti- dienen. Darauf aufbauend kann ein Qualitätszertifikat entwi- tutes oder der Abteilung. Dieser ist viel schwieriger zu evaluie- ckelt werden, das langfristig das gegenwärtige Prozedere er- ren, da er den ständigen Austausch zwischen der CF und der setzt, in dem CFs gewöhnlich nur nach ihrem wissenschaftli- Nutzergemeinschaft erfordert. Es ist notwendig, die Nutzerinnen chen Output bewertet werden. Regelmäßige Qualitätskontrollen und Nutzer darauf aufmerksam zu machen, dass Gerätezentren dieser Art könnten dann in Entscheidungen über Mittelbewilli- auf die Erwähnung ihres Personals in Danksagungen ebenso an- gungen für die sehr teure Ausstattung einfließen. gewiesen sind, wie auf Mitautorenschaften in wissenschaftlichen Publikationen inklusive studentischer Abschlussarbeiten. Im Ide- Sicherung größtmöglicher Expertise in Gerätezentren alfall ist dies in den Leitlinien des Instituts festgeschrieben (z. B. http://www.embl.de/services/library/open-access-information/ Kontinuierliche Weiterbildung von CF-Personal Sehr gut BMC_pre_pay_scheme1/IP-63---EMBL-Publication-Policy.pdf). ausgebildetes Personal ist eine Voraussetzung für eine quali- Wenn nicht, ist es ratsam, den Nutzungsregeln der CF einen ent- tativ hochwertige CF. Die interdisziplinäre Ausrichtung sol- sprechenden Absatz hinzuzufügen, der die Übermittlung der In- cher Einrichtungen verlangt nach Menschen, die in verschie- formation über eine erfolgreiche Veröffentlichung von Daten denen Gebieten ausgebildet sind, nicht nur in Mikroskopie fordert, damit die wissenschaftliche Leistung der CF durchgän- und Bildanalyse. Wie bereits erwähnt, brauchen Angestellte gig verfolgt werden kann. Einige Softwareplattformen zum in CFs auch Hintergrundwissen in Physik, Biologie, und Che- CF-Management bieten Nutzerinnen und Nutzern die Möglich- mie, um Nutzerinnen und Nutzer verschiedener Disziplinen keit, ihre Publikationen direkt in das Buchungssystem einzutra- bei der Planung ihrer Projekte, der Probenvorbereitung, Be- gen. In der Praxis können jedoch Monate, wenn nicht Jahre ver- dienung der Mikroskope sowie Datenanalyse und -interpreta-

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tion beraten zu können. Darüber hinaus werden technische Karrierewege in Gerätezentren CFs eröffnen neue Karriere- Fertigkeiten benötigt, um die Wartung und Reparatur der Ge- möglichkeiten für junge Akademikerinnen und Akademiker. räte in Zusammenarbeit mit den Technikern der Herstellerfir- Für gewöhnlich bewerben sich Forschende auf Stellen in CFs men leisten zu können. nach einem oder zwei Beschäftigungsverhältnissen als normale Gegenwärtig erfolgt das Training des CF-Personals haupt- Postdocs, in deren Verlauf sie für ihre Forschungsprojekte Er- sächlich berufsbegleitend. Eingestellt werden technische As- fahrungen mit einer Reihe von Bildgebungsverfahren gesam- sistentinnen und Assistenten, Master oder Promovierte. Häufig melt haben. Die Gehaltsstufe und das Verantwortungsniveau, verfügen diese Neueinsteiger bereits über fundierte wissen- die bei der Einstellung zugewiesen werden, können dabei er- schaftliche und technische Fähigkeiten. Wissenslücken können heblich variieren. In erster Linie liegt das daran, dass sich die durch die Teilnahme an Kursen gefüllt werden, die z. B. von Umstände, unter denen Gerätezentren gegründet und betrieben EMBO (www.embo.org), der Royal Microscopy Society werden, stark unterscheiden. Wie in der Einleitung dargestellt, (RMS; www.rms.org.uk) oder GerBI wird die Leitung einer CF häufig von extern mit einer Wissen- (http://www.germanbioimaging.org/wiki/index.php/Ca- schaftlerin oder einem Wissenschaftler besetzt, die oder der lendar:Courses) organisiert werden. Erfahrung hat und auf Augenhöhe mit den PIs der Gruppen Auch gut ausgebildetes CF-Personal muss sich ständig up-to- agiert, die die CF am stärksten nutzen. Diese stellen in der Re- date halten, gerade im sehr dynamischen Bereich der optischen gel auch das Steering Committee. Wenn die CF jedoch als Ab- Mikroskopie. Es ist äußerst wichtig, dass Angestellte von CFs leger einer oder weniger Gruppen entsteht, die Mikroskope einerseits regelmäßig Mikroskopie-Konferenzen besuchen, um häufig nutzen, verbleibt die finanzielle und personelle Verant- in der Lage zu sein, die Nutzerinnen und Nutzer bei Experi- wortung sowie die wissenschaftliche Führung oft bei der Lei- menten auf dem neuesten Stand der Technik zu unterstützen. tung einer dieser Gruppen, die als wissenschaftliche Direktorin Andererseits trägt auch der Besuch von CF-Mitarbeitertreffen, oder Direktor agiert. Häufig bleiben auch die Geräte im Verant- wie dem Royal Microscopical Society (RMS) Facility Mana- wortungsbereich dieser Person. Ein Steering Committee wird gers Meeting oder dem Jahrestreffen des GerBI-Netzwerkes zu nicht immer ins Leben gerufen. In diesem Fall übernimmt die Interaktion und Diskussion mit Experten bei. Austausch- oder Leitung des Zentrums wichtige Aufgaben in der technischen Job-Shadowing-Programme sind eine dritte Möglichkeit. Das Beratung und Assistenz aus. Obwohl diese Person die Lei- GerBI-Job-Shadowing-Programm beispielsweise gibt CF-Per- tungsfunktion inne hat, ist sie in der Regel wissenschaftlich sonal die Möglichkeit, andere Gerätezentren zu besuchen, um weniger erfahren und kann auch „nur“ als technische Fachkraft sich mit deren Betriebsabläufen oder Lehraktivitäten sowie mit fungieren. speziellen Imaging- oder Bildverarbeitungstechniken vertraut Welches dieser beiden Szenarien realisiert wird, hängt von zu machen (http://www.germanbioimaging.org/wiki/index. vielen Faktoren ab, allen voran der finanziellen Situation und php/GerBI_Educational_Programme). Seit das Programm den institutionellen Gegebenheiten. Eine Struktur, die eine 2013 ins Leben gerufen wurde, haben 26 Wissenschaftlerinnen starke Einrichtungsleitung vorsieht, kann in Bezug auf Karrie- und Wissenschaftler aus CFs daran teilgenommen und andere reaussichten attraktiv sein, ganz besonders dann, wenn die Zentren besucht. Neuerdings entstehen Masterprogramme, die Möglichkeit besteht, nebenher Forschungsarbeiten durchzu- verstärkt auf Bioimaging ausgerichtet sind, und in manchen führen. Wissenschaftliche Angestellte könnten über einige davon werden CF-orientierte Inhalte in die Curricula integriert Zwischenschritte, die im Voraus im Hinblick auf Stellenbe- (Tabelle 4). schreibung und Gehalt klar umschrieben werden sollten, in die- Zusätzlich zu rein akademischem Wissen in den Lebenswis- se Position aufsteigen. Personalabteilungen stellen möglicher- senschaften muss CF-Personal auch kompetent in Bezug auf weise die Frage, ob die Mitarbeiter einer CF als Management und soziale Interaktion sein, um die sehr vielfäl- wissenschaftliche Angestellte zu betrachten sind, da diese Be- tigen Aufgaben ausfüllen zu können. Beispiele sind: der Um- schäftigtengruppe unter anderem über Tätigkeiten in der For- gang mit einer heterogenen Nutzergemeinschaft, Teamma- schung definiert ist. Diese noch unklare Stellenbeschreibung nagement und -führung, Kommunikationsstrategien, führt bei CF-Personal zu sehr unterschiedlichen dienstrechtli- Verhandlungsführung mit gewerblichen Vertretern und die Or- chen Eingruppierungen, die oft der Verantwortung im Job nicht ganisation des Betriebes der CF. gerecht werden. Eine weitere Folge des Fehlens von angemes- Es gibt nur sehr wenige Kurse zu diesen Themen angeboten, senen und abgestimmten Richtlinien für die Einstellung von die speziell auf die Bedürfnisse von CF-Personal zugeschnit- CF-Personal ist die Tatsache, dass die große Mehrheit befristet ten sind. Beispiele sind der RMS-Kurs „Establishing and Pro- beschäftigt ist. Dies steht in diametralem Gegensatz zum viding Light Microscopy Core Facility Services“ mit eher Hauptziel von CFs: der Sicherung von Kontinuität in Bezug technischem Fokus und der GerBI-Core-Facility-Manage- auf wissenschaftliche Betreuung und technische Expertise. ment-Kurs (Utz, 2014) (http://www.germanbioimaging.org/ CFs können dieses Ziel nicht erfüllen, wenn sie Personal-Fluk- wiki/index.php/GerBI-Core_Facility_Management_Course). tuationen in gleicher Weise unterliegen, wie es für Forschungs- Letzterer behandelt berufsbezogene Herausforderungen wie gruppen üblich ist. GerBI hat sich für die Schaffung von „For- die unterschiedlichen Rollen von Facility-Managerinnen und schungsinfrastruktur-Professuren“ eingesetzt, um die -Manager, Konflikte mit Nutzerinnen und Nutzern, schwieri- Notwendigkeit der dauerhaften Beschäftigung von Einrich- ge Verhandlungen mit Zulieferbetrieben oder innerhalb der tungsleiterinnen und -leitern zu betonen (http://www.german- Organisation sowie Budgetplanung und Gebührenberech- bioimaging.org/wiki/images/c/ca/IF-Professur-Positionspa- nung. pier.pdf, nur in deutscher Sprache). Tatsächlich hat der

Microscopy Research and Technique GERMAN BIOIMAGING BEST PRACTICE MANUAL 19

TABELLE 4: Liste von Masterstudiengängen weltweit, die einen Fokus auf Bioimaging haben

Universität und Art des Programmes URL Boston University: http://www.bumc.bu.edu/mbi/ Master of Science in Bioimaging ETH Zürich: http://www.master-biomed.ethz.ch/education/focus/Bioimaging2 Master in Biomedical Engineering, Track Bioimaging Universities Turku and Abo Akademi: http://www.bioimaging.fi/program/ Biomedical Imaging University of Bordeaux: http://www.u-bordeaux.fr/formation/PRMASB_171/master-biologiesan- Master Biologie sante, specialite Bioimagerie te-specialite-bioimagerie Imperial College London: http://www3.imperial.ac.uk/chemicalbiology/mresbioimaging Master in Bioimaging Sciences Paris Institute of Technology: http://www.bme-paris.com/en/article/26 Master BioMedical Engineering, Track BioImaging University of Iowa: http://www.engineering.uiowa.edu/bme/undergraduate-program/bme-tracks/ Master Biomedical Engineering, Bioimaging Track bioimaging-track-bme University of California Davis: http://bme.ucdavis.edu/graduate/research/biomedical-imaging/ Master Biomedical Engineering, Biomedical Imaging University of California Davis: http://bme.ucdavis.edu/graduate/student-info/designated-emphasisin-bio- Master Biomedical Engineering, Biophotonics and photonics/University of Singapure: CBIS BioImaging Training Programme Bioimaging University College Dublin: http://www.ucd.ie/graduatestudies/coursefinder/taughtprogrammes/ MSc Imaging and Microscopy msc-imaging-and-microscopy/ University of Amsterdam: http://gss.uva.nl/masters-programmes/content18/study-programme/ MSc Biomedical Sciences, Track Cell Biology and cell-biology-and-advanced-microscopy.html Advanced Microscopy University of Sydney: http://sydney.edu.au/handbooks/archive/2012/science/postgraduate/ Master of Science in Microscopy and Microanalysis coursework/microscopy_microanalysis.shtml

Wissenschaftsrat Forschungsinfrastrukturen zu einer Säule des rung von Imaging- oder Probenvorbereitungsmethoden liegt, akademischen Systems erklärt, die langfristige Karrierepers- ist dies auch für die Nutzergemeinschaft von Vorteil, womit pektiven bieten sollte. sich für beide Seiten ein Gewinn ergibt. Ein kontrovers diskutiertes Thema ist auch die Frage, ob Ge- Zusammengefasst lässt sich sagen, dass eine klare Beschrei- rätezentren eigene Forschungsprojekte durchführen sollten. bung der Karrierewege und -möglichkeiten in CFs signifikant Die Legitimation und genuine Aufgabe einer CF liegt offen- dazu beitragen wird, hochqualifizierte und -engangierte junge kundig im Service für die Nutzer, daher kann Forschung immer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für eine Beschäfti- nur eine untergeordnete Rolle spielen. Das Hauptargument ge- gung in diesen Einrichtungen zu motivieren. Dies ist eine es- gen unabhängige Forschung, in der die CF-Leitung als PI sentielle Voraussetzung damit Forschungsinfrastrukturen, agiert, besteht darin, dass diese Tätigkeit Ressourcen und Auf- langfristig auf dem neuesten Stand bleiben und ihrer Nutzer- merksamkeit vom eigentlichen Service abzieht und, dass die gemeinschaft zuverlässig hochwertigen Service bieten. Qualität der Forschung nur mittelmäßig sein kann, weshalb sich die Investition von Zeit und Ressourcen nicht lohnt. Für die Möglichkeit, sogar für die Forderung, nach einem gewissen Anteil an unabhängiger Forschung spricht die Tatsache, dass diese eine sehr große Rolle bei der Rekrutierung hochmotivier- ter, junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für die Leitung von CFs spielt. Herausragende Postdocs, die nach ei- ner Stelle im akademischen Bereich suchen, betrachten die Lei- tung einer CF momentan als die zweit-, wenn nicht drittbeste Option, da sie mit einem Mangel an Unabhängigkeit und Krea- tivität verbunden ist. Deswegen besteht die Gefahr, dass diese Stellen mit hochqualifizierten und fleißigen, aber nicht beson- ders innovativen Personen besetzt werden, was im extrem dy- namischen Kontext der wissenschaftlichen Technologien sehr kontraproduktiv sein kann. Schlussendlich ist es eine Frage der Ressourcenzuteilung, ob Gerätezentren die Möglichkeit erhal- ten, unabhängige Forschungsprojekte zu verfolgen. Wenn der Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung oder Verfeine-

German BioImaging 20 FERRANDO-MAY ET AL.

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