Bei ScopeM kommt Kleines ganz gross raus

Immer weiter hinab geht es durch lange, mit Metallplatten ausgelegte G?nge bis tief in den Keller. Unterhalb der Wiese zwischen den Geb?uden HPM und HPF stehen hier am ETH-Standort H?nggerberg hinter schweren Stahlt¨¹ren einige der wertvollsten Elektronenmikroskope der ETH Z¨¹rich. Nur so ¨C neun Meter unter der Erde in einem speziellen Bau aus Eisen-Beton ¨C k?nnen sie ersch¨¹tterungsfrei und ohne elektromagnetische St?rfelder optimal funktionieren.

Die Mikroskope geh?ren zu ScopeM, dem ?Scientific Center for Optical and Electron Microscopy?. Diese interdisziplin?re Technologieplattform hat die ETH Anfang 2014 ins Leben gerufen. Sie vereint das Zentrum f¨¹r Elektronenmikroskopie (EMEZ) und das Lichtmikro?skopie- und Screening-Zentrum (LMSC) unter einem Dach. ?Wir verstehen uns als Dienstleistungszentrum f¨¹r wissenschaftliche Mikroskopie. Bildlich gesprochen ist unser Gebiet die Aufnahme und Analyse von kleinen Objekten mit der h?chsten Aufl?sung?, beschreibt Gesch?ftsf¨¹hrer Nicolas Blanc die Funktion von ScopeM.

Blanc ist im September 2014 zum 30-k?pfigen Team von ScopeM gestossen. Der Physiker, der 25 Jahre in der angewandten Forschung mikroelektronische Komponenten und optische Sensoren entwickelte, soll die Technologieplattform unternehmerisch f¨¹hren und weiterentwickeln. Fachlich unterst¨¹tzt wird er von den beiden technischen Leitern, dem Strukturforscher Roger Wepf und dem Biophysiker G¨¢bor Cs¨²cs. Wepf war zuvor zust?ndig f¨¹r das EMEZ und Cs¨²cs f¨¹r das LMSC. Beide entwickeln die Plattform gemeinsam mit Nicolas Blanc strategisch weiter.

Bereits 500 Nutzer bei ScopeM

?Unser Angebot richtet sich vor allem an ETH-Angeh?rige und die wissenschaftlichen Mitarbeitenden, ist aber grunds?tzlich f¨¹r alle offen?, erl?utert Blanc. Die Ger?te sind stundenweise zu mieten. Die Reservierung ist online m?glich. F¨¹r Wissenschaftler gelten dabei g¨¹nstigere Konditionen als f¨¹r Nutzer aus der Industrie. Bereits jetzt machen ¨¹ber 500 Nutzer aus 180 Forschungsgruppen Gebrauch von der Technologieplattform, die zu den gr?ssten der ETH z?hlt; 95 Prozent von ihnen kommen aus der ETH oder aus dem ETH-Bereich.

?Die Nutzer werden zun?chst von uns am Mikroskop geschult, bevor sie selbstst?ndig daran arbeiten d¨¹rfen?, berichtet Blanc. Je nach Komplexit?t des Mikroskops kann die Einf¨¹hrung bis zu mehreren Tagen dauern. Schliesslich gilt es neben der Bedienung des Ger?tes auch zu erlernen, wie die Proben zu pr?parieren und anschliessend auszuwerten sind. Dies ist bei fast jedem Mikroskop anders. Wer ein bestimmtes Mikroskop nur einmalig ben?tigt, kann daher sein Projekt teilweise bis ganz vom ScopeM-Team umsetzen lassen.

Generell soll ScopeM als Plattform die Mikroskopiedienstleistungen der ETH Z¨¹rich b¨¹ndeln. ?Anstatt dass sich jede Forschungsgruppe ihre eigenen Ger?te anschafft und nur sporadisch einsetzt, stellen wir sie hier zentral allen rund um die Uhr zur Verf¨¹gung?, erkl?rt Blanc. Bei Kosten von bis zu vier Millionen Franken pro Ger?t ist das nicht unwesentlich. Allerdings hat der Zusammenschluss zu einer zentralen Plattform auch wissenschaftliche Gr¨¹nde. Zum Beispiel erg?nzen sich die Ergebnisse in vielen Forschungsprojekten, wenn man Licht- und Elektronenmikroskopie kombiniert.

Der Traum vom idealen Mikroskop

Beide Techniken haben unterschiedliche St?rken. Bislang kann nur die Elektronenmikroskopie Strukturen auf atomarer Ebene bis zu 0,1 Nanometern darstellen. Mit Lichtmikroskopen wiederum lassen sich biologische, geologische oder chemische Strukturen dynamisch sowie farblich darstellen und besser unterscheiden. Auch k?nnen mit ihnen lebende Proben untersucht werden. Mit der Elektronenmikrospie geht das bisher nicht.

Das ?ultimative Mikroskop? sollte daher die Aufl?sung der Elektronenmikroskopie und die Flexibilit?t der Lichtmikroskopie miteinander vereinen, sagt G¨¢bor Cs¨²cs.

Ein Ger?t, das sich diesem Ideal ann?hert, steht seit einigen Monaten im Geb?ude HPM versteckt hinter gr¨¹nen Trennw?nden und einem Vorhang, der es bei Aufnahmen vor Streulicht sch¨¹tzt. Es handelt sich um ein ?STED-Mikroskop?. Es bringt die Fluoreszenz-Lichtmikroskopie einen deutlichen Schritt weiter an das Aufl?sungsverm?gen der Elektronenmikroskopie. Sein Erfinder Stefan Hell hat gerade erst den Nobelpreis 2014 erhalten. ?Wir haben es allerdings noch vor der Preisverleihung angeschafft?, sagt G¨¢bor Cs¨²cs mit ein wenig Stolz.

Insgesamt verf¨¹gt ScopeM ¨¹ber etwa 100 Ger?te, von denen der Gesch?ftsf¨¹hrer 30 als ?Kernger?te? bezeichnet. Darunter sind auch Ger?te, die es in der ganzen Schweiz nur einmal gibt. So zum Beispiel der ?Atom Probe ?Tomograph?, mit dem man Proben mit atomarer Aufl?sung in 3D rekonstruieren kann.

Plattform wird weiter ausgebaut

Seit Jahresbeginn sind bereits weitere sieben neue Ger?te zur Schulung und Ausbildung von ETH-Angeh?rigen sowie drei High-End-Instrumente f¨¹r die Forschung dazugekommen. Um dem Anspruch als Mikroskopiezentrum auch r?umlich zu entsprechen, soll 2016 ein Grossteil der Ger?te von ScopeM zentral in zwei bis drei Stockwerke des HPM-Geb?udes ziehen. Roger Wepf freut sich schon jetzt, denn die Elektronenmikroskope und Pr?parationsger?te waren zeitweise auf sechs Geb?ude verteilt. Heute befinden sie sich noch immer in drei Geb?uden.

Nur die empfindlichen Grossger?te bleiben auch in Zukunft in dem eigens f¨¹r sie gebauten Keller.