Informationen zur professionellen Version von Dr. Jastrows elektronenmikroskopischem Atlas

Kurzbeschreibung:
Elektronenmikroskopischer Atlas mit über 1.500 qualitativ sehr hochwertigen, digitalen Originalabbildungen in sehr hoher Auflösung von Organen, Geweben und Zellen des Menschen und von Säugetieren. Erklärende, miteinander verknüpfte Texte und über 250 detailliert beschrifte Abbildungen sowie ein Vokabular machen zelluläre Strukturen allgemeinverständlich klar und zeigen Zusammenhänge sowie Struktur - Funktionsbeziehungen auf.

detaillierte Beschreibung:
In der Aus- und Weiterbildung nicht nur in der Medizin, sondern auch in der Physiologie, allgemeinen und molekularen Zellbiologie, Pathologie, Biochemie, Pharmakologie, letztlich in allen Disziplinen des biomedizinischen Lehr- und Forschungsfeldes aber auch schon im Biologieunterricht ab der Sekundarstufe spielen die Vermittlung und die Aneignung anatomischen Grund- (und Spezial) Wissens eine wichtige Rolle. Hierbei ist die eingehende Kenntnis der mit dem Lichtmikroskop nicht mehr erkennbaren Bestandteile von Zellen und Geweben, die als Ultrastrukturen bezeichnet werden ein wichtiger Schlüssel zum Verständnis der Funktion von Lebewesen und der Entstehungsursache (Ätiopathologie) vieler Erkrankungen. Hierfür ist qualitativ hochwertiges Originalbildmaterial unverzichtbar. Es stehen jedoch nur wenige Lehrbücher oder andere Informationsquellen zur Verfügung, in denen ausreichend detaillierte elektronenmikroskopische Aufnahmen in hinreichender Zahl vorhanden sind.

Anhand von über 1.500 hochwertigen, großen digitalen transmissionselektronenmikroskopischen Originalabbildungen vermittelt Dr. Jastrows EM-Atlas eine realistische Vorstellung der Ultrastrukturen. Die nahezu vollständige Bildsammlung von Zellen, Geweben und Organen stammt von Präparaten des Menschen oder von Säugetieren (Affe, Ratte, Schwein, Maus, Meerschweinchen). Die meisten Bilder sind zusammengesetzte, mit einer Slow-Scan CCD Kamera aufgenommene, Einzelaufnahmen, die übrigen eingescannte Fotos oder Negative von Originalpräparaten. Nach bestmöglicher Entfernung von Artefakten, ggf. Ausleuchtungskorrektur und Schärfung wurden die digitalen Bilder als JPG Dateien maximaler Qualität (83%) in den Atlas integriert. Die Auswahl des Materials erfolgte nach der Qualität und der Relevanz für die Ausbildung an Schulen und Hochschulen. Da das Bildmaterial in der Regel eine Auflösung von ca. 3.000 x 2.000 Bildpunkten hat, lassen sich im Gegensatz zur Internetversion wesentlich mehr Details erkennen. Zu jedem Thema sind verschiedene Abbildungen verfügbar, die von Übersichten in geringer bis hin zu Details in sehr hoher Vergrößerung reichen. Neben über 1.100 eigenen Aufnahmen wird Bildmaterial von Kollegen (Prof. Wartenberg, Dr. Klinger, Dr. Jackowiak) gezeigt. Die professionelle Version enthält alle Bilder der Internetversion außer den 36 des "Schiller" Verzeichnisses.

Die Startseite listet wesentliche Begriffe auf, die thematisch geordnet zusammengefaßt sind. Sie zeigt eine tabellarische Übersicht aller Bestandteile von Zellen, extrazellulären Strukturen, der vier Grundgewebsarten, sowie von Organen und Organsystemen (Abb.1). Per Link lassen sich entsprechende Informationsseiten mit Miniaturbildübersichten aufrufen. Weitere Verknüpfungen führen von der Startseite zur alphabetischen Auswahl des Vokabulars für mikroskopische Anatomie (Abb.2), zu einer Beschreibung der Herstellung von Schnitten und Fotos von Geräten (Transmissions- und Rasterelektronenmikroskop). Auch die Abbildungen, welche dem Kurs der mikroskopischen Anatomie der Universität Mainz zur Verfügung gestellt wurden, und eine Liste verwendeter Abkürzungen lassen sich von hier aufrufen. Klickt man „Die Zelle“ an, gelangt man zu einer Schemazeichnung einer idealisierten Zelle, die alle wesentlichen Ultrastrukturen, wie z.B. Organellen und Oberflächendifferenzierungen zeigt. Anklicken eines Namens führt hier zu der entsprechenden Seite mit detaillierten Informationen und Miniaturbildern der gewählten Struktur. Die "Vorlesungsabbildungen" auf der Startseite führen zu Zusammenstellungen über Zellorganellen, die einige didaktisch besonders geeignete Aufnahmen mit den wesentlichsten Informationen darüber zeigen (Beispielseite).

Die mit stichwortartigen Legenden versehenen Miniaturbilder (Beispielseiten) ermöglichen schnell das Aufsuchen interessierender Materialien. Beim Anklicken eines Miniaturbildes erscheint die entsprechende unbeschriftete Originalabbildung (Beispielseiten) als große Bilddatei, in der sich Details erkennen lassen. Anklicken der Legende unter Miniaturbildern führt bei den über 250 eingehend beschrifteten Abbildungen zu erklärenden Seiten (Beispielseiten). Diese zeigen den gesamten, der Übersichtlichkeit halber, auf eine Höhe 500 Pixel, verkleinerten Schnitt. Alles Wesentliche ist mit einheitlichen Kürzeln bezeichnet, die eine Legende allgemeinverständlich, aber dennoch sehr detailliert erklärt. Die verwendeten Fachtermini folgen fast immer der internationalen anatomischen Nomenklatur und sind mit Informationsseiten der bezeichneten Strukturen verknüpft oder führen zu einer Seite des zum Atlas gehörenden Vokabulars mit über 250 in Deutsch und Englisch erklärten Begriffen (Beispielseite). Einige dieser Seiten sind bereits in Englisch verfügbar, eine komplette englische Version ist in Arbeit. Der Atlas enthält auch einige Animationen dreidimensionaler Rekonstruktionen von Synapsen der Sehbahn und synaptischer Körperchen (Beispiel).

Der elektronenmikroskopische Atlas demonstriert und erklärt nahezu alle Zellbestandteile, Gewebe und Organe. Die detaillierten Informationen sind für den Biologieunterricht an Schulen hilfreich und im Rahmen der Aus-, Fort- und Weiterbildung nicht nur in der Anatomie, sondern auch in anderen Disziplinen des gesamten biomedizinischen Lehr- und Forschungsfeldes von großem Nutzen, z.B. in der Pathologie, molekularen Zellbiologie, Biochemie, Pharmakologie, Physiologie, klinischen und biologischen Ausbildung und Forschung. Dabei ist die Verwendung in Vorlesungen, Kursen, Seminaren, Workshops, Vorträgen und Lehrveranstaltungen ebenso möglich wie im Eigenstudium. Der Atlas stellt eine Referenz für normale Ultrastruktur sowie eine Bild- und Informationsquelle für Forschung und Lehre dar. So stammt z.B. das im Kurs der mikroskopischen Anatomie der Universität Mainz verwendete EM-Bildmaterial, welches zur Demonstration und in Prüfungen genutzt wird, aus diesem Atlas. Diese Auswahl didaktisch hochwertiger Aufnahmen ist auf gesonderten Seiten zusammengestellt. In Form einer in einem passwortgeschützten lokalen Netzwerk installierten (Intranet)version, kann der Atlas von Dozenten, Lehrern, Ausbildern wie auch Studierenden, Schülern und Auszubildenden gleichzeitig genutzt werden. Zum einen als Bildquelle zur Integration in Präsentationen, Folien, Dias oder anderem Lehrmaterial oder zur Verwendung als Prüfungsmaterial, zum anderen zum Lernen und Verstehen von Zusammenhängen. Da verwendete Fachbegriffe allgemeinverständlich erklärt werden, reicht das Einsatzspektrum von der Facharztausbildung über die ärztliche-, zahnärztliche und biologische Hochschullehre, die Ausbildung in medizinassoziierten Berufen, den Biologieunterricht der Sekundarstufe bis zur Selbstinformation medizinischer Laien. Die der internationalen Nomenklatur folgende Beschriftung erlaubt, wie auch englische Versionen vieler Seiten, eine internationale Nutzung der Wissensbasis. Der Atlas wird international schon seit einigen Jahren von Biologielehrern, Hochschuldozenten und als Intranetversion an Universitäten von Lehrenden und Studierenden zur Vorlesungs-, Kurs- und Examensvorbereitung verwendet. Er läßt sich auch als Referenz der „normalen“ Ultrastruktur bei der Beurteilung entsprechender eigener Präparate verwenden.

Die gestufte Gliederung des Atlasses gestattet dem Nutzer, sich die ihn interessierenden Informationen interaktiv abzurufen. Weiterführende Links von Stichworten zu verknüpften Bildübersichten, Originalabbildungen und detaillierten Informationen über die Zellorganellen ermöglichen ein umfassendes Verständnis ultrastruktureller Gesamtzusammenhänge. Die in hoher Auflösung und Qualität gezeigten Originalschnitte vermitteln eine realistische Vorstellung ihres Aufbaus und erlauben bei beschrifteten Seiten auch eine Kontrolle des eigenen Wissensstandes. Gegenüber herkömmlichen, oft unhandlichen, teuren oder schwer zu beschaffenden hochwertigen Lehrbüchern bietet die Wissensvermittlung im Rahmen dieses Atlasses die Möglichkeit, per Link verknüpfte Inhalte sofort zu sehen. Updates des kontinuierlich erweiterten Atlasses lassen sich einfach einkopieren und realisieren auch von Nutzern eingebrachte Verbesserungsvorschläge. Der Atlas stellt eine detaillierte, umfangreiche und schnell verfügbare Ergänzung anderen Lehrmaterials dar, zumal es derzeit keine diesem Atlas vergleichbaren Produkte weder im Internet noch als kommerzielle Software gibt.

Perspektive:
Der Atlas und das zugehörige Vokabular der mikroskopischen Anatomie werden kontinuierlich erweitert durch neues Bildmaterial und Ergänzung, Überarbeitung, bzw. Aktualisierung der Informationstexte. Es ist geplant, alle bereits vorhandenen Schnitte detailliert zu beschriften. Fernziel ist es, einen kompletten EM-Atlas mit allen Zellarten und Geweben (bevorzugt des Menschen) als ein internationales Referenzwerk in Deutsch und Englisch und ggf. in weiteren Sprachen zu schaffen, in dem alle Begriffe und Strukturen dem aktuellen Wissensstand entsprechend erklärt und durch qualitativ hochwertiges Bildmaterial veranschaulicht werden.

Referenzen:
Die professionelle Version von Dr. Jastrows EM-Atlas ist die Weiterentwicklung des im Deutschen Ärzteblatt (DÄB 98, Heft 41B: 2290-2292 [12.10.2001], sowie Supplement Praxis Computer 5/2001: 17-20. Artikel im PDF Format) vorgestellten Internet Atlasses der Elektronenmikroskopie. Der Atlas wurde auf der 96. Versammlung der Anatomischen Gesellschaft am 25.3.2001 in Münster vorgestellt (Präsentation Nr. 83; Abstrakt publiziert in Annals of Anatomy 183 (Suppl.), 50-51. Internet Version der kompletten Präsentation). Zahlreiche E-mails und Seitenzugriffsstatistiken der Internetversion belegen ein sehr starkes Interesse von Lehrenden und Lernenden aber auch Laien an dem Lehrangebot. Lehrer und Dozenten sowie Schüler und Studierende, insbesondere der Medizin, finden den Atlas zur Unterrichts-, Kurs-, Klausur-, Prüfungs- und Examensvorbereitung sehr geeignet. Die Publikation "On the use and value of new media and how medical students assess their effectiveness in learning anatomy" (Anatomical Record B Volume 280B, Issue 1: 20-29 [Sept. 2004]; Abstrakt & Link zum pdf) unterstreicht die Forderung Studierender nach qualitativ hochwertigem Bildmaterial, auf das Wesentliche konzentrierten Lerntexten, die prüfungsrelevantes Wissen vermitteln und ergänzendem, leicht navigierbarem elektronischen Lehrmaterial.

technische Informationen und Systemvoraussetzungen:
Der Atlas besteht aus einer DVD und umfasst ca. 4 GB an Daten. Nach Installation auf eine Festplatte läßt er sich mit üblichen Internetbrowsern (Browsersoftware nicht im Lieferumfang enthalten) auf IBM® kompatiblen PCs nutzen. Die Lauffähigkeit wurde getestet für Netscape® ab Version 4.6, Internet Explorer® ab Version 3, Mozilla® ab Version 1. Da der Atlas darauf angelegt ist, das Wesentliche möglichst schnell und einfach zu präsentieren, wurde bewußt auf aufwendige Skriptoperationen und dekorative Animationen verzichtet. Er besteht aus .html, .jpg und mp4 codierten .avi Dateien und ist daher sowohl unter Windows als auch unter Unix oder Linux einsetzbar. Getestet wurde die Lauffähigkeit auf einem "Minimalsysten" mit Intel® 486DX2-66 Prozessor, 128 MB RAM und 20 GB Festplatte. Ein Monitor mit entsprechender Grafikhardware, die eine Auflösung von 1.600 x 1.200 Pixel oder mehr zuläßt, wäre sinnvoll, da sonst von den großen Originalschnitten nur recht kleine Teile angezeigt werden können.

Demoversion im Internet:
Der Atlas steht im WWW zur Verfügung, dort jedoch in reduzierter Form (Abbildungen sind in der Auflösung und der Qualität stark vermindert).
Zum Betrachten bitte diesen Link anklicken: http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/EMAlles.html

Demoseiten in hoher Auflösung:
Auswahl an Beispielseiten mit Abbildungen in der Qualität und Auflösung der professionellen Version
(Anklicken eines jeden Miniaturbildes läd die Abbildung in der Originalgröße. Die Downloadgröße ist in MB angegeben)

1. Übersichtsseiten mit Miniaturbildern der Originalaufnahmen (Seite der www-Demoversion mit aktiven Links durch Anklicken der Beschriftung abrufbar)				2. Beispielanimation (für hohe Auflösung anklicken; 11,3 MB)
Heterolysosomen 1,6 MB	Skelettmuskulatur 2,2 MB	Leber 2,3 MB	Synaptische Körperchen 0,5 MB	Stereoanimation einer rekonstruierten Stäbchenribbonsynapse

3. digitalisierte Originalaufnahmen
Endokrine Zelle (Prolaktinozyt) der Zwischenhirndrüse (Hypophyse) 3,4 MB	Leberzelle (Hepatozyt) mit darunter liegendem Disse-Raum 2,9 MB	Menschlicher neutrophiler Granulozyt 4,3 MB	Schwann-Zelle im Plexus submucosus (Colon = Dickdarm) 4,3 MB	Menschlicher eosinophiler Granulozyt 4,1 MB

4. beschriftete Abbildungen (Seite mit aktiven Links aus der www-Demoversion durch Anklicken der Beschriftung abrufbar)					5. Vorlesungsabbildung		6. Seite aus dem Vokabular (Ausschnitt)
Ganglienzelle 0,7 MB	Schlußleiste 0,7 MB	Corti-Organ 0,7 MB	Menschliche Mastzelle 0,6 MB		Lysosomen 1,1 MB		Termini, die mit M beginnen 1,6 MB