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Düsseldorf: Studierende steuern Mikroskope an der Uni von daheim aus

Labor-Arbeit unter Corona-Bedingungen : Düsseldorfer Studierende steuern Mikroskope an der Uni von daheim aus

Die Heinrich-Heine-Universität setzt besondere Technik ein, um Nachwuchswissenschaftlern trotz der Pandemie-Einschränkungen die Laborarbeit zu ermöglichen.

 Abstandsregeln und Personenzahlbegrenzung erschweren die Arbeit im Labor. Um Nachwuchswissenschaftlern dennoch die Möglichkeit zu bieten, die für die Ausbildung so wichtige Praxisarbeit zu lernen, geht die Heinrich-Heine-Universität neue Wege. Am Center for Advanced Imaging (CAi) werden sogenannte Remote-Schnittstellen eingesetzt: Über diese können Studierende die modernen Mikroskope auch von zu Hause aus bedienen und lernen, die gewonnenen Bilder auszuwerten.

Das CAi-Team zeigt den Studierenden, wie sie über die Fernsteuerung mit vor allem sogenannten konfokalen Laserscanningmikroskopen arbeiten können. Ganz ohne jemanden vor Ort geht es allerdings nicht: Ein Betreuer sitzt im Labor vor dem Mikroskop, die Studierenden werden mit einer speziellen Software auf den Bedienungscomputer des Mikroskops aufgeschaltet. In einer gleichzeitig laufenden Videokonferenz erläutert der Betreuer dann Gerät und Software, wie eine Probe vorbereitet werden muss, wie gute Aufnahmen von ihr gemacht und diese ausgewertet und wie die großen Datenmengen – oft Dutzende bis Hunderte Gigabyte pro Bild – verwaltet werden können.

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Die Nachwuchswissenschaftler brauchen diese Kenntnisse, um später selbstständig Proben aus Biologie, Medizin, Chemie oder Physik untersuchen zu können. „Es ist erstaunlich, dass die Studierenden über 90 Prozent dessen remote machen können, was mit dem Mikroskop möglich ist. Ich muss natürlich vor Ort die Probe präparieren und das Bild grob suchen und einstellen“, sagt Sebastian Hänsch, Mitarbeiter und Praktikumsbetreuer am CAi.

 Über eine Webcam (hinten) können Studierende sehen, wie die Probe am Mikroskop positioniert wird.
Über eine Webcam (hinten) können Studierende sehen, wie die Probe am Mikroskop positioniert wird. Foto: HHU / Steffen Köhler

Die Studierenden können sich auch während der Arbeit miteinander beraten und austauschen und sich damit Lösungswege erarbeiten. Dies ist über die Videokonferenz möglich, während sie gleichzeitig das virtuelle Bedienungspult des Mikroskops sehen. Zwar kann nur einer gleichzeitig die Kontrollen bedienen, sie können aber wichtige Hinweise geben, indem sie ihren Mauszeiger an die richtige Stelle auf dem Bildschirm lenken.

Die digitale Technik hat aber auch ihre Grenzen, wenn Studierende das Mikroskopieren aus der Ferne lernen sollen: Das haptische Element fehlt. Hänsch: „Um den Studierenden hierfür einen Eindruck zu vermitteln, haben wir ihnen sehr einfache ‚Foldscopes‘ aus Pappe und Kunststoff mit nach Hause geben, die sie dort zusammenbauen und einfache Experimente machen konnten.“ Erhalten haben sie auch Präparierflüssigkeiten und Glasträger, so dass sie die Arbeitsschritte üben können, um eine Probe mikroskopierfähig zu machen.

Einige für den Kurs entwickelte Elemente sollen auch beibehalten werden, wenn demnächst die Arbeit wieder in Präsenz möglich sind. „Über die Onlineschnittstelle ist es viel einfacher, dass bei größeren Gruppen alle Teilnehmenden jeden Arbeitsschritt am Gerät gleich gut beobachten können. Wenn dagegen ein Dutzend Studierender vor einem einzelnen Gerät im Labor sitzt, sehen diejenigen in der letzten Reihe kaum, was vorne passiert“, sagt Sebastian Hänsch.