Bridging Electron Microscopy in Life Sciences and Material Sciences – Common Challenges and Opportunities

Das Alliance Center Electron Microscopy (ACEM) der Berlin University Alliance (BUA) lädt herzlich ein zum ACEM-Symposium unter dem Titel: “Bridging Electron Microscopy in Life Sciences and Material Sciences – Common Challenges and Opportunities”, das am 22. und 23. Juli 2025 am MDC Buch stattfindet.

Im Fokus des Symposiums steht der interdisziplinäre Austausch zwischen den Lebenswissenschaften und den Materialwissenschaften im Bereich der Elektronenmikroskopie. Beide Disziplinen treiben die Weiterentwicklung dieser Schlüsseltechnologie aus unterschiedlichen Perspektiven voran – und profitieren dabei zunehmend voneinander. So führen etwa die Lebenswissenschaften durch ihre besonders empfindlichen Proben hochsensitive ortsauflösende Detektoren ein, von denen auch die Materialwissenschaften bei präziseren Messungen physikalischer Zusammenhänge profitieren. Umgekehrt eröffnen materialwissenschaftliche Entwicklungen im Bereich der Ortsauflösung neue Möglichkeiten in der biologischen Bildgebung. Auch der Einsatz von Big Data und Künstlicher Intelligenz ist ein gemeinsames Zukunftsthema, das beide Felder enger miteinander verknüpfen kann.

Mit dem Symposium möchte das ACEM gezielt Studierende und Nachwuchswissenschaftler*innen aus dem BUA- und BR50-Raum ansprechen und zur aktiven Beteiligung aufrufen. Insbesondere besteht die Möglichkeit, ein Poster zu einer der folgenden Sessions einzureichen:

• Volume SEM
• Artificial Intelligence in Electron Microscopy
• Quantitative Phase-sensitive S/TEM-Methods
• In Operando and Time Resolved EM

Ein besonderer Höhepunkt des Programms ist die Teilnahme internationaler Expert*innen, z.B. Prof. Colin Ophus (Berkeley & Stanford), ein Pionier der 4D-STEM-Methoden; Prof. Knut Müller-Caspary, neu berufen an der LMU München und einer der vielversprechendsten Köpfe der deutschen Elektronenmikroskopie; Norman Rezepka (Scalable Minds, Potsdam), ein führender Experte auf dem Gebiet des Handling großer Volumen-EM-Datensätze. Prof. Martin Beck, Direktor des Max-Planck-Instituts für Biophysik, ist ein renommierter Experte im Bereich der Cryo-Elektronentomographie mit Fokus auf integrative Methoden. Seine Arbeiten kombinieren Cryo-ET, Massenspektrometrie, molekulare Modellierung und KI um strukturbiologische Fragestellungen auf molekularer Ebene zu beantworten. Prof. Marc Willinger, kürzlich an die TU München berufen, ist ein international anerkannter Experte auf dem Gebiet der in-situ und operando Elektronenmikroskopie mit Schwerpunkt Katalyseforschung. David Haselbach ist Forschungsgruppenleiter und Leiter einer Technologieplattform am Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie in Wien, wo er die Strukturen und Funktionsweisen von biomolekularen Maschinerien, insbesondere des Ubiquitin-Proteasom-Systems, mit Hilfe von zeitaufgelösten cryo-EM-Verfahren untersucht.

Berlin bietet mit seiner exzellenten Forschungslandschaft – von den Universitäten bis hin zu den außeruniversitären Einrichtungen im BR50-Verbund – eine einmalige Dichte an Elektronenmikroskopie-Kompetenz. Ziel des Symposiums ist es, diese Kräfte stärker zu bündeln und den Wissenschafts- und Innovationsstandort Berlin auch international sichtbarer zu machen.

Eine Anmeldung ist bis zum 17. Juli 2025 möglich unter: sharing-resources@berlin-university-alliance.de

Tuesday, July 22, 2025

09:00 Registration

Session: Volume SEM
Chairs: M. Ochs (CHA), S. Kunz (MDC)

10:00 Mechanosensitive nuclear pores
Martin Beck, MPI Frankfurt

10:45 Volume electron microscopy of the neuromuscular junction
Carsten Dittmayer, Charité

11:05 Comprehensive solutions for volume EM data challenges
Norman Rzepka, Scalable Minds GmbH, Potsdam

11:50 Volume electron microscopy to reveal mitochondrial adaptations supporting hypoxia tolerance
Gary Lewin, Max Delbrück Center

12:10 VolumeEM – from larger volumes to single particles
Andrea Lepper, JEOL

12:30 Lunch Break (120 min)

Session: Artificial Intelligence in Electron Microscopy
Chairs: C. Koch (HU), K. Ludwig (FU)

14:30 Computational Imaging of Biological and Soft Materials using 4DSTEM
Colin Ophus, Stanford University, USA

15:15 AI-assisted processing of 2D and 3D EM image data
Yannic Kerkhoff, FU Berlin / Zuse-Institut Berlin

15:35 What we can learn about Corona when we combine EM information
Andrea Thorn, Helmholtz-Zentrum Berlin

16:20 Coffee Break (20 min)

16:40 Deep Learning-based Advances in Cryo-Electron Tomography
Noushin Hajarolasvadi, Zuse-Institut Berlin

17:00 Learn how to train your own Deep Neural Network, in 15 min.
Matthias Gänge, ZEISS

From 17:20 Get-Together with Barbecue

Wednesday, July 23, 2025

Session: Quantitative Phase-sensitive S/TEM-Methods
Chairs: M. Lehmann (TU), C. Diebolder (CHA)

09:15 Momentum-resolved STEM in Physical and Life Sciences: Versatile phase retrieval or 4-dimensional noise?
Knut Müller-Caspary, LMU München

10:00 Dynamic nanoscale architecture of synaptic vesicle fusion in mouse hippocampal Neurons
Jana Kroll, Max Delbrück Center

10:20 Optical Near-Field Electron Microscopy: a novel non-invasive widefield technique for prolonged super-resolution dynamic imaging
Ilia Zykov, University of Vienna

11:05 Coffee Break (20 min)

11:25 3D Strain Field Reconstruction by Inversion of Dynamical Diffraction
Laura Niermann, TU Berlin

11:45 Pixelated sensor technology designed for ultrafast EBSD
Daniel Goran, Bruker

12:05 Lunch Break & Poster Session (115 min)

Session: In Operando and Time Resolved EM
Chairs: D. Berger (TU), M. Wahl (FU)

14:00 Dynamics of active catalysts: insights from multi-scale operando electron microscopy
Marc-Georg Willinger, TU München

14:45 Investigating the Influence of FIB-Preparation Induced Surface Effects in Operando Semiconductor TEM-Lamellae
Hüseyin Çelik, TU Berlin

15:05 Time resolved cryoEM reveals the mechanisms of ubiquitin chain synthesis and 
recognition
David Haselbach, IMP Vienna

15:50 Coffee Break (20 min)

16:10 Approaches for time-resolved cryo-EM in vitro and in the cellular context
Magdalena Schacherl, Charité

16:30 Introducing Krios 5 - Cutting edge solutions across SPA and Cryo-ET
Javier Fernandez Collado, ThermoFisher Scientific

16:50 Closing Remarks
Matthias Ochs, Charité & Speaker of the ACEM

Organizers