289990 Algorithmen zur superauflösenden Mikroskopie (Pj) (SoSe 2009)

Photoswitching-Mikroskopie ist eine neue Technik, die eine mit fluoreszierenden Farbstoffen gefärbte Probe durch stochastisches Schalten einer kleinen Untermenge dieser Fluorophore mit revolutionär hoher Auflösung mikroskopisch untersuchbar machen kann. (Anders formuliert: Man erreicht eine höhere räumliche Auflösung, indem man die räumlich zu nah aneinander liegenden Lichtquellen auf der Zeitachse separiert.) Die Arbeitsgruppe Angewandte Laserphysik & Laserspektroskopie entwickelt zur Umsetzung des Prinzips die dSTORM-Methode, die sich besonders durch geringen experimentellen Aufwand bei höchster Auflösung auszeichnet und weltweit konkurrenzfähig ist. Das Verfahren hat höchste biologische Relevanz, weil es zur Untersuchung von lebenden Zellen und Zellstrukturen bestens geeignet ist.

Die Erkennung, Lokalisation und Verbildlichung der so isolierten Fluorophore sind informatisch hochinteressante Probleme. Im Zentrum der aktuellen informatikbezogenen Forschung stehen hierbei mögliche Wege, die Probendrift (räumliche Bewegung der Probe während der Aufnahme auf einer Skala von 10-100 Nanometern) zuverlässig zu erkennen, zu quantifizieren und auszugleichen;
jedoch gibt es auch weitere offene und interessante Probleme.

Wir bieten deshalb die Bearbeitung eines dieser Probleme als Projekt für Bio- und naturwissenschaftliche Informatiker an. Vorkenntnisse in angewandter, praktischer und Neuro-Informatik sind hierzu genauso wie Kenntnisse der Laserphysik und der relevanten Molekularbiologie nützlich, aber keine Voraussetzungen.