Ein umfassender Online-Leitfaden macht quantitatives Bioimaging leichter zugänglich

Etwas Neues zu beginnen, kann für jemanden, der nicht weiß, was er braucht oder wo er anfangen soll, überwältigend sein. Quantitatives Bioimaging, der Prozess der Gewinnung quantitativer Daten anhand von Bildern (manchmal Tausende davon) und rechnerische Ansätze wie maschinelles Lernen sind auf dem Gebiet der Mikroskopie relativ neu.

Aufgrund seiner Neuartigkeit und Komplexität kann es für Biologen ohne Computerkenntnisse schwierig sein, quantitative Bioimaging in ihre Experimente einzubeziehen. Es gibt zwar Ressourcen, um alles zu vermitteln, was für die Durchführung quantitativer Biobildgebung erforderlich ist, die Menge an Lehrmaterialien kann jedoch diejenigen, die gerade erst anfangen, einschüchtern.

In Zusammenarbeit mit BioImaging North America (einer Organisation, die die Zusammenarbeit in der Bioimaging-Community fördert) hat Beth Cimini, stellvertretende Direktorin für Bioimage-Analyse in der Imaging Platform am Broad Institute of MIT und Harvard, daran gearbeitet, Bioimaging mit der Erstellung von zugänglich zu machen bioimagingguide.orgein Online-Leitfaden zur Erstellung hochwertiger Mikroskopiebilder für die quantitative Datenanalyse.

Mit dem Leitfaden und einem Begleitpapier veröffentlicht in PLOS-BiologieCimini, die Postdoktorandinnen Rebecca Senft und Barbara Diaz-Rohrer und ihre Kollegen wollen eine Ressource schaffen, die die Werkzeuge, Techniken und Prinzipien der quantitativen Biobildgebung für Biologen ohne Computerkenntnisse zugänglicher macht.

Wir haben uns mit Cimini zusammengesetzt, um zu besprechen, was bioimagingguide.org ist und wie es Wissenschaftlern helfen kann, die Bioimaging in ihre Forschung einbeziehen möchten.

Was ist die Grundidee hinter bioimagingguide.org?

Zur Erstellung einer guten quantitativen Mikroskopie sind viele Schritte erforderlich, und über jeden einzelnen Schritt gibt es viel zu lernen. Viele Orte bieten tolle, intensive Mikroskopiekurse an, aber diese Kurse werden für etwa 20 Personen pro Jahr abgehalten. Und vielleicht haben Sie das Glück, an einem Ort zu arbeiten, an dem es ein großartiges Mikroskopiezentrum gibt, wo jedes Jahr ein Kurs wie dieser angeboten wird. Viele Leute sind es jedoch nicht.

Was unserer Meinung nach fehlte, war ein „großer Überblick“ über die Mikroskopie, bei dem es sich nicht um ein vollständiges Lehrbuch, sondern um einen mittelgroßen Leitfaden handelte, der besagt: „Hier finden Sie alles, was Sie lernen müssen, und hier finden Sie Links zu großartigen Ressourcen, die wir bzw andere Leute haben geschrieben, um mehr zu erfahren.

Unser Ziel war es also, etwas zusammenzustellen, das einen umfassenden Überblick über die Themen bietet, die man wissen muss, um mit der Biobildgebung zu beginnen, und das Menschen mit Informationen verbindet, die sie in ihrem eigenen Tempo nachschlagen können.

Ursprünglich handelte es sich bei dem Leitfaden nur um eine wissenschaftliche Arbeit, aber wir merkten bald, dass es zu viele Informationen gab. Außerdem wollten wir eine Möglichkeit, neue Dinge hinzuzufügen, sobald wir sie finden, und den Leitfaden auf dem neuesten Stand zu halten. Ein Papier ist ein statischer Zeitpunkt und zeigt, welche Informationen zum Zeitpunkt seiner Veröffentlichung verfügbar waren; Wenn morgen jemand etwas Tolles Neues schreibt, wollten wir es einbringen können.

Welche Arten von Bioimaging-Experimenten hatten Sie beim Schreiben des Leitfadens im Sinn?

Bioimaging-Experimente können von einem einzelnen Bild, bei dem jemand eine Sache messen möchte, bis hin zu Terabytes von Bildern, bei denen er Tausende messen möchte, reichen. Vieles von dem, was wir in diesem Leitfaden behandeln, richtet sich an Personen, die eine Probe färben, ein paar Dutzend Fluoreszenzbilder aufnehmen und aus diesen Bildern zwei oder drei Dinge lernen müssen.

Wie unterscheidet sich dieser Leitfaden von anderen Ressourcen?

Das Besondere an diesem Leitfaden ist, dass er Einsteigern die wichtigsten Themen des Bioimaging in einem leicht zugänglichen Online-Format vermittelt, das viele Inhalte zusammenführt und organisiert, die bereits anderswo vorhanden waren. Wir haben es absichtlich so strukturiert, dass Menschen Informationen auf breiter Ebene aufnehmen können, aber wenn sie Details wünschen, können sie leicht weitere Informationen finden. Es wird nicht alles auf einmal auf dem Bildschirm angezeigt, was den Start hoffentlich weniger überwältigend macht. Rebecca und Barbara haben großartige Arbeit geleistet, etwa 15 Autoren bei der Arbeit zu unterstützen und einige großartige Ressourcen zusammenzustellen.

Was hat Sie alle dazu inspiriert, den Leitfaden zu erstellen?

Auf der Imaging-Plattform erstellen wir Open-Source-Tools und Arbeitsabläufe für Forscher bei Broad und darüber hinaus. Im Durchschnitt arbeiten wir mit 20 bis 30 Gruppen pro Jahr an Projekten zusammen und sprechen mit Hunderten von Forschern. Wenn wir mit diesen Leuten sprechen, hören wir oft die gleiche Frustration darüber, dass sie Teile eines Projekts wiederholen müssen, weil Fehler hätten vermieden werden können, wenn sie gewusst hätten, was zu tun ist.

Wir wollten bereits eine Möglichkeit entwickeln, Menschen dabei zu helfen, gute Daten zu generieren, die sich für eine gute Quantifizierung eignen, und in diesen Gesprächen erkannten wir, dass auch eine Einführung in die Durchführung einer guten Mikroskopie erforderlich war. Deshalb haben wir uns an die Image Informatics Working Group von BioImaging North America gewandt, die sich mit Bildanalyse beschäftigt, und die Training and Education Working Group, die sich mit der Mikroskopie-Ausbildung beschäftigt, und sie um Rat für die Erstellung eines solchen Projekts gebeten.

Was ist Ihr Lieblingsfeature auf der Website?

Es gibt viele Funktionen, die man lieben kann, aber die Tatsache, dass fast alle Informationen im Leitfaden durchsuchbar sind, fällt mir zuerst ein. Es gibt viele Links zu Artikeln und anderen Websites sowie ein Glossar voller Begriffe und Definitionen.

Ich freue mich auch sehr über eine Funktion, an der wir arbeiten, die aber noch nicht live ist: die automatische Übersetzung der Website. Nicht jeder Wissenschaftler spricht fließend Englisch, und obwohl jemand immer Google Translate oder ähnliches verwenden kann, sind solche Übersetzungen nicht immer perfekt. Wir arbeiten mit der Arbeitsgruppe Training und Bildung zusammen, um den gesamten Inhalt ins Französische, Spanische und Portugiesische zu übersetzen, und arbeiten mit Leuten zusammen, um die Website auch in andere Sprachen übersetzen zu lassen.

Wie erwarten oder hoffen Sie, dass die Leute diesen Leitfaden nutzen werden?

Sehr oft werden Sie feststellen, dass quantitatives Bioimaging nicht linear, sondern eher kreisförmig erfolgt. Eine Person könnte in ihrem Projekt an einem Punkt angelangt sein und feststellen, dass etwas, das sie zuvor getan hat, dazu geführt hat, dass sie nicht weitermachen kann. Anschließend müssen sie wieder an den Labortisch gehen und einen anderen Antikörper oder Farbstoff oder sogar eine andere Art von Mikroskop ausprobieren.

Ich hoffe, dass die von uns zusammengestellten Informationen den Menschen dabei helfen, zu erkennen, wo sie sich in diesem Kreis befinden, und ihn schneller zu den Antworten zu finden, nach denen sie suchen.