Bachelor- und Masterarbeitsthemen
In unserem Institut gibt es fast immer Ideen oder kleinere Projekte, die im Rahmen einer Bachelorarbeit, eines Praktikums oder als Werkstudent:in ausgearbeitet werden können. Für weiter fortgeschrittene Student:innen bieten wir auch gerne Masterarbeitsthemen an. Unsere aktuellen Themen für studentische Arbeiten und Themen anderer Arbeitsgruppen des BMOs finden Sie unten. Die konkreten Fragestellungen können gerne in einem persönlichen Gespräch ausgearbeitet werden.
Falls aktuell keine passenden Stellen für Sie ausgeschrieben sein sollten, Sie aber trotzdem gerne am Institut Ihre Abschlussarbeit anfertigen möchten, kontaktieren Sie uns gerne. Für besonders motivierte und interessierte Studenten finden wir bestimmt eine Lösung!
Gerne stehen Ihnen die Arbeitsgruppenleiter und die Doktoranden als Ansprechpartner zur Verfügung.
Bei Interesse schicken Sie dem Ansprechpartner:in bitte einen Lebenslauf sowie einen aktuellen Notenspiegel mit Ihrer Anfrage.
Entwicklung eines Python-basierten Korrekturalgorithmus für bi-direktional gescannte SLIDE Mikroskopie
AG Karpf - Bachelorarbeit
Die SLIDE Mikroskopie ist eine neue, hochschnelle Mikroskopie Methode für in vivo Bildgebung. Durch einen neuen spektralen Scanmechanismus sowie bi-direktionale Galvo- und Piezoscanverfahren werden Aufnahmeraten von 40 Volumen pro Sekunde erreicht, also ca. 100-mal schneller als konventionelle scannende Mikroskopie. Aktuell muss die Phase der Scanelemente händisch eingestellt werden. In dieser Arbeit soll ein Korrekturalgorithmus in napari (Python-basiert) entwickelt werden, der Bildartefakte durch falsche Phase (sog. Reißverschlüsse) erkennt und automatisch korrigiert. Zusätzlich soll die Phasenlage der Fluoreszenzkurven anhand von einer globalen FLIM-Kurve analysiert werden.
Bei Interesse kontaktieren Sie bitte: Sebastian Karpf
Entwicklung einer Multiscanner-Einheit für die MHz-OCT
AG Huber - Bachelor- oder Masterarbeit
Moderne optische Kohärenztomographie (OCT) verwendet zur Erfassung dreidimensionaler Datensätze häufig Strahlablenksysteme, die auf galvanometrischen Scannern basieren. Diese Systeme bieten den Vorteil einer einfachen Integration, hoher Präzision und flexibler Scanmuster. Allerdings sind sie auf Scangeschwindigkeiten von wenigen Kilohertz limitiert, was sie für schnelle MHz-OCT-Systeme ungeeignet macht. Resonante Scanner hingegen erreichen Scangeschwindigkeiten von über 10 kHz, arbeiten jedoch bei festgelegten Frequenzen und bieten weniger Flexibilität in der Scanmustergestaltung. Eine vielversprechende Lösung stellt die Kombination aus einem resonanten Scanner und zwei galvanometrischen Scannern dar. Diese Hybridstruktur würde die Aufnahme zahlreicher schnell gescannter Subvolumen ermöglichen und somit neue Möglichkeiten für biomedizinische Anwendungen erschließen. Insbesondere für die funktionelle OCT-Bildgebung, die auf der Analyse zeitlich wiederholter Messungen basiert, könnten auf diese Weise Zeitfenster von Minuten bis hin zu wenigen Mikrosekunden abgedeckt werden.
Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Entwicklung einer Multiscanner-Einheit, die aus einem schnellen resonanten Scanner und zwei langsamen galvanometrischen Scannern besteht. Diese sollen sowohl einzeln als auch in Kombination für die zeitliche Multiskalen-OCT-Bildgebung einsetzbar sein. Die Arbeit umfasst folgende Schritte:
- Simulation des optischen Designs
- Erstellung von CAD-Entwürfen
- Aufbau und Inbetriebnahme der Scanner
- Umfassende Charakterisierung der Strahlwege
- Integration in ein bestehendes MHz-OCT-System
- Systematische OCT-Messungen
Besondere Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, jedoch ist ein grundlegendes technisches Interesse wünschenswert. Die Arbeit bietet spannende Einblicke in die Bereiche Optik, CAD-Konstruktion und Bildverarbeitungsprogrammierung und kann sowohl im Rahmen einer Masterarbeit als auch in geringerer Tiefe im Rahmen einer Bachelorarbeit bearbeitet werden.
Bei Interesse kontaktieren Sie bitte: Madita Göb
Echtzeit-Temperaturregelung für Laserbestrahlungen an der Netzhaut des Auges
AG Brinkmann - Bachelorarbeit
Im Rahmen eines DFG-geförderten Projekts wird ein neuer Laseraufbau erstellt, bei dem wir mit nur einem einzigen Laser die Netzhaut erwärmen und parallel die Temperaturerhöhung in Echtzeit messen wollen. In der Bachelorarbeit sind Optimierungen des Aufbaus, Messungen an Retina-Explantaten von Schweineaugen, sowie die Echtzeitaufnahme und Verarbeitung der Daten vorgesehen. Anhand von Zell-Vitalitätsessays soll ein Abgleich zur thermischen Schädigung als Funktion des Temperaturverlaufs gewonnen werden.Voraussetzungen: Experimentelles Geschick und Programmiererfahrung
Bei Interesse kontaktieren Sie bitte: Ralf Brinkmann
Aufbau einer Fourier-Ptychogaphie-Bildgebung und Auswertung mittels Maschine Learning
AG Rahlves - Masterarbeit
Die Fourier-Ptychographie ist eine hochauflösende Bildgebungsmethode, bei der Intensitätsbilder einer Probe unter verschiedenen Beleuchtungswinkeln unter kohärenter Beleuchtung aufgenommen werden. Aus den Einzelaufnahmen kann numerisch sowohl ein höher aufgelöstes Bild als auch die Objektphase rekonstruiert werden ohne das interferometrische Aufnahmen notwendig sind. Hierfür sind sogenannte Phase-Retrieval Algorithmen für die Bildrekonstruktion notwendig, wie beispielsweise der Gerchberg-Saxton-Algorithmus. Alternativ etablieren sich jedoch zunehmend Methoden des Maschine Learnings, um die Rekonstruktion zu ermöglichen. Ziel der Arbeit ist zunächst der Aufbau einer einfachen Fourier-Ptychographie Bildgebung. Der Schwerpunkt wir jedoch auf der Implementierung und Evaluation von Maschine Learning basierter Auswertung liegen, die beispielsweise in Python unter Verwendung von PyTorch oder TensorFlow realisiert werden sollen.
Bei Interesse kontaktieren Sie bitte: Maik Rahlves
