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Die haben Nerven

(08.11.2018) Das Schweizer Start-up Ariadne-Service rekonstruiert auch – aber nicht nur – Neuronen mithilfe von künstlicher Intelligenz.
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Laborjournal fragt: Warum heißt Ihre Firma Ariadne-Service? Geschäftsführer Adrian Wanner, Neurobiologe und ‚Roter-Faden-Leger‘, antwortet.

Herr Wanner, ich habe gelesen, dass Sie theoretische Physik studiert haben. Jetzt arbeiten Sie in an der Darstellung von Neuronen-Morphologie. Wie passt das zusammen?

Wanner: Ich habe an der ETH Zürich interdisziplinäre Naturwissenschaften studiert, ein Studiengang, der den Studierenden viele Freiheiten bietet. Man kann sich aus unterschiedlichen Disziplinen sein Programm zusammenstellen. In meinem Fall waren das Physik, Chemie und Mathematik. Im Laufe des Studiums habe ich mich auf die theoretische Physik spezialisiert und dort auf ein etwas exotisches Teilgebiet, die Neuro-Informatik. Über den theoretischen Zweig der Hirnforschung bin ich zur Neurobiologie gekommen. Für meine Doktorarbeit in Basel am Friedrich-Miescher-Institut habe ich mich dann für ein experimentelles Projekt entschieden, nämlich einen Schaltplan für das Geruchszentrum des Zebrafisches zu rekonstruieren.

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Was meinen Sie mit rekonstruieren?

Wanner: Jede Nervenzelle im Gehirn ist mit tausenden anderen Nervenzellen verknüpft. Um diese Verbindungen darzustellen, habe ich Zellen mit einem Elektronenmikroskop aufgenommen. Das sind schnell ein paar Terabyte Daten für ein kleines Hirnareal, und die müssen analysiert werden. Da klar war, dass ich das manuell nicht schaffe, habe ich mir Hilfe von Fabian Svara und Jörgen Kornfeld geholt, die gerade ihre Doktorarbeit bei Winfried Denk in Heidelberg machten. Sie rekonstruierten ebenfalls Nervenzellen, allerdings mithilfe einer Software und jeder Menge Manpower.

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Geschäftsführer Adrian Wanner

Das hört sich erst einmal nach einer üblichen wissenschaftlichen Kooperation an. Wie ist daraus die Idee entstanden, eine Firma zu gründen?

Wanner: Unsere Zusammenarbeit fiel in die Machine-Learning-Revolution. Man konnte also dem Computer viele dieser Annotations­aufgaben beibringen, die bisher manuell erledigt werden mussten. Wir drei waren immer an solchen Algorithmen interessiert und haben daran gearbeitet, diese Techniken auf die Rekonstruktion von Neuronen anzuwenden. Dadurch konnten wir den Datendurchsatz erhöhen. Das ist im Moment einer der wenigen Services, der so etwas für ganz konkrete Probleme der biomedizinischen Forschung anbietet. Also haben wir 2014 Ariadne-Service gegründet.

Wer sind Ihre Kunden? Und warum können die das, was Sie machen, nicht alleine machen?

Wanner: Angefangen hat es mit verschiedenen Laboren aus der Grundlagen-Forschung. Das waren oft Leute, die an sehr ähnlichen Rekonstruktionen gearbeitet haben wie wir, also im Feld der Connectomics. Es hat sich mit der Zeit ’rumgesprochen, dass wir einen Service anbieten, bei welchem man Leute für die Annotation und Rekonstruktion von Zellen sozusagen mieten kann. Inzwischen haben wir auch Kunden außerhalb der Connectomics, denn durch die automatische Segmentierung können auch größere Rekonstruk­tionsprojekte günstiger und schneller durchgeführt werden.

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Haben Sie ein Beispiel dafür?

Wanner: Zellbiologen, zum Beispiel, interessieren sich dafür, wie dicht gepackte Netzwerke von Mitochondrien in einer Muskelzelle interagieren. Die Entwicklung von Deep-Learning-Algorithmen und das Finetuning ist nicht nur eine sehr zeitaufwendige Geschichte, Sie benötigen dafür auch viel Erfahrung. In einem Biologie-Labor hat man vor allem das Knowhow für biologische Fragestellungen, aber nicht unbedingt für Machine Learning oder automatische Bildanalyse. Diese Lücken versuchen wir mit unserem Service zu füllen.

Kommen wir zum Firmennamen: Ariadne ist die Halbschwester des Minotaurus, der im Labyrinth der Palastanlage von Knossos auf Kreta sein Unwesen trieb. Angeblich verhalf sie ihrem Schwarm Theseus mithilfe des Ariadnefadens aus diesem Labyrinth. Welche Fäden legt Ihre Firma?

Wanner: Fabian und Jörgen haben damals die Software Knossos entwickelt. Das ist eine Tracing-Software für Neuronen-Rekonstruktion, die dem Anwender helfen soll, sich seinen Weg durch die Labyrinth-ähnlichen Gehirnstrukturen zu bahnen. Und wenn man sich die Daten anschaut, ist es wirklich wie ein Labyrinth. Ich habe auch mit dieser Software angefangen zu tracen. Ich habe also Neuronen rekonstruiert, indem ich Punkte setzte und diese miteinander verband. Diese Linien sahen dann aus wie ein roter Faden, der sich durch das Neuronen-Labyrinth schlängelt, ähnlich dem Ariadnefaden. Deshalb fand ich es passend, die Firma so zu nennen.

Bei aller Wissenschaftlichkeit muss auch ein bisschen Nerdtum sein. Oder wie erklären Sie die Domain-Endung Ihrer Webseite auf .ai?

Wanner: [lacht] Ja, da ist jemand unverhofft zu Reichtum gekommen, und zwar diese kleine karibische Insel Anguilla. Ganz offensichtlich steht die Endung für Artificial Intelligence. Wir arbeiten mit Artificial-Intelligence-basierten Segmentierungs-Algorithmen, da war es nur konsequent, die Webseite Ariadne.ai zu taufen.

Die Fragen stellte Sigrid März

    Steckbrief Ariadne-Service

  • Gründung: 2014
  • Sitz: Buchrain (Schweiz)
  • Mitarbeiter: 14
  • Produkt: Automatisierte Bildanalysen und Rekonstruktionen

Sie möchten mehr über Ariadne-Service und Neuronen-Rekonstruktion erfahren? Dann lesen Sie das Firmenportrait über das Schweizer Start-up im November-Heft der Laborjournal-Printausgabe (11/2018).



Letzte Änderungen: 08.11.2018

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