Was steckt hinter dem Namen des Gebäudes?
Bildgebung – auf Englisch „imaging“ – ist ein zentrales Element in unserem wissenschaftlichen Gebiet, das wir systematisch einsetzen, um zelluläre Vorgänge in Organismen zu erforschen. Mit unterschiedlichen Technologien der Bildgebung lassen sich verschiedene Aspekte betrachten: Hochauflösende mikroskopische Verfahren vergrößern beispielsweise winzige Strukturen und erlauben detailgenaue Untersuchungen von einzelnen Zellen und ihren Bausteinen – es lässt sich aber nur ein Ausschnitt des Organismus betrachten. Verfahren der Ganzkörperbildgebung wie die Positronen-Emissions-Tomografie oder Magnetresonanztomografie haben eine geringere Auflösung als Mikroskope – dafür ermöglichen sie es aber, den Gesamtorganismus mit seinen Geweben und Organen darzustellen.
Um das Verhalten von Zellen in unterschiedlichen räumlichen Dimensionen und im zeitlichen Verlauf untersuchen zu können, integrieren wir verschiedene Bildgebungstechnologien in unsere Untersuchungen. Wir wollen Informationen von der einzelnen Zelle bis zum gesamten Organismus zusammenbringen und durch diesen ganzheitlichen Blick Zusammenhänge zwischen zellulären Mechanismen und der Funktion von Organen erkennen. Diese spezifische Bildgebungsmethodik – die „multiskalige Bildgebung“ – gibt unserem Forschungsgebäude seinen Namen. Sie erfordert innovative chemisch-biologische Strategien für die Markierung von Zellen, die es erlauben, die gleiche Zellart oder sogar dieselbe Zelle mit unterschiedlichen Signalgebern zu markieren – beispielsweise mit fluoreszierenden, magnetischen oder radioaktiven Molekülen – denn diese erzeugen Signale, die über ganz unterschiedliche Bildgebungstechnologien sichtbar werden. Neue Herausforderungen bestehen auch bei der Auswertung von Bilddaten. Hier kommt es darauf an, Datensätze verschiedener Bildgebungsverfahren zusammenzufügen und so Muster im Zellverhalten zu erkennen. Dabei spielen mathematische Modelle und das Trainieren künstlicher Intelligenz – das sogenannte Deep Learning – eine wesentliche Rolle.
