Bioressourcen, Biodaten und digitale Gesundheit
Die Infrastruktur unterstützt Forschende unter anderem in den Bereichen Biomaterialien, medizinische Daten oder Bioinformatik. Sie bietet neben Analysewerkzeugen für die moderne Forschung auch Tools, Dokumente und Vorlagen für Auswertungen, Studienplanungen oder Biomaterialsammlungen.
Wir, die Infrastruktur "Bioressourcen, Biodaten und digitale Gesundheit" (BBD), bauen eine umfassende biomedizinische Dienstleistungsstruktur im DZIF auf. Unser Ziel ist es, biomedizinische Daten zu standardisieren und Datenbanksysteme interoperabel zu gestalten. So kann die translationale Forschung im DZIF noch ressourcenschonender, wissenschaftlich hochwertig und effizient erfolgen
Unsere Infrastruktur bietet DZIF-Wissenschaftler:innen einen verbesserten Zugang zu Informationen zu Bioproben und Sammlungen von Krankheitserregern sowie zu Datenbanken, Analysewerkzeugen oder Apps zur Verfügung, die für die translationale Infektionsforschung mehr denn je benötigt werden. Das neue DZIF Portal dient als zentraler Treffpunkt, um Wissen sowie die Kenntnis über Dienstleistungen im DZIF auszutauschen und die Zusammenarbeit zu stärken.
Unser Fokus liegt dabei auf:
- dem Ausbau der Daten- und IT-Infrastruktur für verbesserten Informationsfluss
- der Unterstützung von DZIF-Wissenschaftler:innen bei der Datenanalyse
- der Vermittlung von Schlüsselkompetenzen und Kapazitätsaufbau durch Schulung und Beratung
- der Entwicklung und Bereitstellung digitaler Werkzeuge und Dienste durch spezielle Projekte
Unsere größte Stärke ist unsere umfassende Expertise in den Bereichen Bioressourcen, Biodaten und digitaler Gesundheit. Diese Expertise können wir unter anderem nur anbieten, weil unsere Expert:innen an fünf von sieben DZIF-Standorten vertreten sind (s. rot hervorgehobene Standorte).
Unsere Expert:innen im Überblick
Die Bildergalerie bietet eine Orientierung über Expertisen und geeignete Kontaktpersonen für Ihre Anliegen:
Die Services der Infrastruktur Bioressourcen, Biodaten und Digitale Gesundheit
- Pathogendaten und Tools
- Wirtsbezogene Daten und Forschung: Klinische und epidemiologische Daten
- Wirtsbezogene Daten und Forschung: Biobanking
- IT-Infrastruktur
- Schulungen und Wissenstransfer
- Methodologischer Support und Konsultation
- Zentrale Links und Formulare
Wie können wir Ihre Forschung unterstützen?
Das zentrale Bioprobenregister im DZIF - erklärt in knapp zwei Minuten (erst mit Aufruf dieses Videos werden aktive Inhalte von YouTube geladen sowie personenbezogene Daten an YouTube übertragen; mehr Infos dazu in unserer Datenschutzerklärung).
Die Expert:innen der BBD sitzen an fünf von sieben DZIF-Standorten. Am Standort München wird der DZIF Data & Tools Hub (DZIF DT-Hub), das DZIF Metadaten Repository (DZIF-MDR) und das Zentrale Bioprobenregister (DZIF-ZBR) am Helmholtz Zentrum München betrieben. Im DZIF-ZBR sind derzeit Informationen über mehr als 10.000 Patient:innen und 384.000 Bioproben gespeichert. Wie genau das DZIF-ZBR funktioniert und wie die DZIF-Forschenden diese Daten nutzen können, erklärt das nebenstehende Kurzvideo. Neben dem DZIF-ZBR ist in München auch das DZIF-Biobanking für flüssige Bioproben verortet.
Am Standort Hannover-Braunschweig sind die Expert:innen für Bioinformatik und Maschinelles Lernen sowie für Epidemiologie angesiedelt. Hier finden DZIF-Forschende u.a. Unterstützung bei der Studienplanung und Datenanalyse, aber auch nützliche Tools zur Studiendurchführung wie Angebote für digitale Gesundheit, zum Beispiel die App für Gesundheitsforschung PIA (Prospektive Monitoring und Management-App). Des Weiteren befindet sich die Pathogenbank des DZIF am Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen in Braunschweig.
Die Standorte Bonn-Köln, Heidelberg und Tübingen stellen die Expert:innen für klinische Daten und IT-Infrastruktur. Die IT-Expert:innen am Standort Köln-Bonn haben zum Beispiel das DZIF-Portal entwickelt, das neben Verlinkungen zu einem Großteil der angebotenen Forschungsinfrastrukturen Tools für Datenmanagement und Kommunikation bietet. Das DZIF-Portal ist die erste Anlaufstelle für alle DZIF-Forschenden und stellt weitere interne Services wie das DZIF-Berichtswesen zur Verfügung. Am Standort Heidelberg betreuen die BBD-Expert:innen die DZIF-Gewebebank.
Pathogendaten und Tools
Computergestützte Analysen großer biomedizinischer Datensätze sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Erforschung von Krankheitserregern. Insbesondere die rasante Entwicklung von OMICS-Technologien hat zu einem erhöhten Bedarf an informatischen Methoden in der biologischen und klinischen Forschung geführt. Diese Daten vernünftig zu sammeln und auszuwerten, erfordert die Expertise von Bioinformatiker:innen sowie spezialisierte Soft- und Hardware.
Die Bioinformatik ist daher eine wesentliche Komponente bei der Analyse von Daten innerhalb von DZIF-Projekten und erfordert umfangreiches Fachwissen, um entweder neue Methoden zu entwickeln oder die besten verfügbaren Software-Tools für eine Aufgabe zu identifizieren. Im Bereich Bioinformatik und Maschinelles Lernen verfügen wir über umfangreiche Expertise in der Bewertung bioinformatischer und maschineller Lernmethoden zur Analyse mikrobieller Pathogene und mikrobieller Gemeinschaften, der Implementierung bioinformatischer Pipelines und deren Anwendung in der DZIF-relevanten translationalen Forschung. Wir geben Best-Practice-Empfehlungen zum experimentellen Design und zur computergestützten Datenanalyse. Außerdem unterstützen wir DZIF-Forschende bei der Auswahl geeigneter Methoden für spezifische Datenanalysen aus einer Vielzahl verfügbarer computergestützter Methoden.
Haben Sie eine Frage? Alice McHardy und ihr Team stehen gerne unter bioinformatics@dzif.de zur Verfügung.
Datenbanken für Pathogendaten
Für Genomsequenzen und weitere OMICS-Daten sowie assoziierte Metadaten entwickeln wir benutzerfreundliche Datenbanken. Dabei fördern wir die Nachhaltigkeit und FAIRness von Daten und Analysen gemeinsam mit internationalen Initiativen. EnteroBase ermöglicht webbasierte Genom-Analysen und ist besonders nützlich für die Verfolgung von Übertragungsketten, Ausbrüchen und Epidemien. BacDive ist weltweit die größte Datenbank für standardisierte Informationen zu Bakterienstämmen. Für mikrobiombezogene Daten aus menschlichen Proben wird eine OMICS-Datenbank entwickelt, mit besonderem Augenmerk auf die Wahrung des Datenschutzes.
Pathogenbank
Die DZIF Pathogenbank ist im Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen in Braunschweig lokalisiert. Sie bietet qualitätsgeprüfte Mikroorganismen, assoziierte Metadaten und wissenschaftliche Dienstleistungen für Wissenschaft und Forschung an. Gleichzeitig werden verschiedene Möglichkeiten der sicheren Langzeitverwahrung von Mikroorganismen angeboten.
DZIF-Pathogenbank - Angebot
- fast 3.000 Stämme (Bakterien, aber auch Pilze und Bakteriophagen)
- Metadaten über den DSMZ-Katalog oder über BacDive verfügbar
- DNA und andere Dienstleistungen (DSMZ Services)
- verschiedene Optionen zur Hinterlegung von Stämmen (öffentliche Sammlung, interne DZIF-Sammlung, Sicherheitshinterlegung, Patenthinterlegung)
- DZIF-Trainingskurse zur professionellen Handhabung von Pathogenen
Schwerpunkte
- Mikrobiomstämme aus dem Gastrointestinaltrakt von Maus, Schwein, Huhn und Mensch
- Multiresistente Bakterien-Stämme (WHO priority pathogen list)
- Multiresistente Erreger aus der DZIF-Transplantationskohorte
Ihre Kontakte bei Fragen zur DZIF-Pathogenbank: Koordinator ist Jörg Overmann. Birte Abt steht als Ansprechperson für Fragen und Anregungen zur Verfügung.
Wirtsbezogene Daten und Forschung: Klinische und epidemiologische Daten
Unsere Metadatenrepositorien bieten eine umfassende Übersicht und Kontext zu biomedizinischen Daten, um Forschende effizient mit relevanten Informationen zu versorgen.
DZIF-Metadaten Repository (MDR)
Das DZIF Metadaten Repository (DZIF-MDR) ist eine Metadatenbank für Kerndatensätze, die strukturierte Informationen über Forschungsdaten nach den FAIR-Prinzipien speichert. Durch die Bereitstellung von zentralisierten und harmonisierten Metadaten können Datenbestände effektiver verwaltet werden, um neue Datensätze für Forschungszwecke zu erstellen. Das DZIF-MDR ist somit ein wertvolles Tool zur Standardisierung und Harmonisierung von Daten.
Ihre Ansprechpersonen für Fragen und Anregungen zum DZIF-MDR sind Aloysius Alonso Lubega und Hans Demski.
Hier geht es zur Webseite des DZIF-MDR
DZIF-Zentrales Bioprobenregister (ZBR)
In Biobanken lagern biologische Proben wie menschliche Gewebe, Blut und DNA. Diese Proben und die damit verknüpften personenbezogenen Daten sind von besonderem Wert für die translationale Forschung im DZIF. Mit ihrer Hilfe können in der Infektionsforschung Krankheitsursachen aufgedeckt und neue präventive, diagnostische und therapeutische Methoden entwickelt werden.
Um die dezentral an den einzelnen DZIF-Standorten gelagerten biologischen Materialien für die Forschung nutzbar zu machen, betreibt das DZIF am Helmholtz Zentrum München das zentrale Bioprobenregister (DZIF-ZBR). Das ZBR führt die Probendaten aus den lokalen Systemen zusammen, konsolidiert die Daten der verschiedenen Standorte und Studien und stellt damit ein wertvolles Werkzeug zur Datenharmonisierung dar. Mittels individueller Suchabfragen bietet das ZBR den Forschenden im DZIF somit eine Übersicht über die gesammelten Bioproben und assoziierten Daten und damit ein wirksames Instrument zur Planung von Projekten mit Einsatz von Bioproben.
Ihre Ansprechpersonen für Fragen und Anregungen zum DZIF-ZBR sind Hans Demski und Manuela Scheuner.
Hier geht es zur Website des DZIF-ZBR
DZIF klinischer Kerndatensatz
Der klinische Kerndatensatz des DZIF unterstützt Forschende beim Studienaufbau und standardisiert Datensätze. Dadurch werden sowohl die Interoperabilität zwischen verschiedenen Studien als auch die Wiederverwendbarkeit der erhobenen Daten nachhaltig gefördert.
Der Datensatz wurde auf Grundlage der iDEx-Umfrage entwickelt und berücksichtigt bestehende Datensätze und Datensammlungen, darunter das DZIF-ZBR, MuSPAD, ImmuneBridge und GECCO. Zusätzlich integriert er die Elemente des DZG Basisdatensatzes, der in DZG geförderten Studien eingesetzt werden soll. Dies dient der DZG übergreifenden Standardisierung und Datenhomogenisierung. Eine Übersicht der Datenelemente findet sich im DZIF-MDR.
Parallel zum DZG Basisdatensatz wird auch der DZIF klinische Kerndatensatz im Medical Data Models Portal zum Download zur Verfügung gestellt. Der Prozess der Veröffentlichung befindet sich derzeit in Arbeit. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Meta Bönniger.
Wirtsbezogene Daten und Forschung: Biobanking
Biobanken-Übersicht
Die an den einzelnen Standorten vorhandenen Biobanken und Bioprobensammlungen – auch die mit Bezug zum DZIF – sind im "German Biobank Directory" der "Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure" (bbmri) eingetragen. Hier erhalten Sie Informationen zu den derzeit innerhalb des DZIF vorhandenen Biobanken und Sammlungen humaner Bioproben sowie zu Biobanken im DZIF-Netzwerk. Eine Kurzdarstellung sowie weitere Informationen zu den einzelnen Biobanken finden Sie unter den jeweiligen Akronymen, wenn Sie unter "Biobank network" den Suchbegriff "DZIF" eingeben.
Sofern Sie auch nach Bioproben im internationalen Kontext suchen möchten, können Sie Ihre Suchanfrage unter folgendem Link starten:
https://directory.bbmri-eric.eu
Eine weitere Möglichkeit, Bioproben zu suchen und anzufragen, finden Sie unter folgendem Link:
https://samplelocator.bbmri.de/
Möchten Sie Ihre Biobank oder Bioprobensammlung im German Biobank Directory aufnehmen lassen oder haben Sie Änderungswünsche? Bitte senden Sie eine E-Mail an Dr. Bettina Lorenz-Depiereux.
Biobanking für Flüssigproben (Liquids)
Am Helmholtz Zentrum München (HMGU) ist das DZIF-Biobanking angesiedelt, das für alle Fragestellungen rund um die Sammlung von flüssigen Bioproben verantwortlich ist. Unser Ziel ist es, sichere, qualitativ hochwertige, authentifizierte und standardisierte Bioproben für DZIF-Projekte und externe Partner:innen bereitzustellen.
Gerne unterstützen und beraten Sie die Expert:innen der Infrastruktur in allen Bereichen des Biobanking - von der Probengewinnung und -verarbeitung bis hin zu Lagerung und Qualitätsmanagement - und bieten modernste Verarbeitungs- und Analysemethoden an.
Wir unterstützen Sie unter anderem gerne bei den folgenden Punkten:
- Erstellung von Ethikunterlagen unter Berücksichtigung der Nachnutzbarkeit von Proben und Daten
- Datenmanagement von Bioprobensammlungen (LIMS, föderierte Datenhaltung)
- Qualitätsmanagement (QM): für die Transplant-Kohorte haben wir ein dreistufiges QM-System mit SOPs, friendly Audits und Qualitätsüberprüfungen an Bioproben entwickelt, das wir gerne an Ihre Bedürfnisse anpassen
- Eintrag Ihrer Bioprobensammlung in deutsches/europäisches Biobankenregister
An allen DZIF-Partnerstandorten und mit allen Kooperationspartner:innen arbeiten wir an der Harmonisierung und Standardisierung dieser Themen. Unser federführendes Kooperationsprojekt ist die Transplantationskohorte (Tx) innerhalb des Forschungsbereichs Infektionen im immungeschwächten Wirt. Für die Münchner Tx-Partner lagern wir die Bioproben zentral in der HMGU Biobank. Eine weitere wichtige Aufgabe unserer Gruppe ist der Betrieb des Zentralen Bioprobenregisters (ZBR), das einen aktuellen Überblick über verfügbare Bioproben im DZIF bietet.
Ihre Ansprechpartnerin für Fragen und Services zu flüssigen Bioproben ist Bettina Lorenz-Depiereux.
DZIF-Gewebebank
Die zentrale DZIF-Gewebebank am Standort Heidelberg stellt Kollektive relevanter Gewebeproben für Forschungsprojekte im DZIF zur Verfügung. Die Gewebebank bietet in diesem Zusammenhang modernste Analyse- und Prozessierungsmethoden sowie Technologien im Gewebebereich an.
Die DZIF Gewebebank konnte mit Beginn der SARS-CoV-2 Pandemie ein umfassendes COVID-19-Kollektiv einrichten und über den Verlauf hinweg durch fortwährende Obduktionen verstorbener COVID-19-Patientinnen und -Patienten dieses Kollektiv nachhaltig erweitern. Mit der Erforschung des Gewebes konnten unter anderem die pathophysiologischen Mechanismen der Infektionskrankheit analysiert und die Behandlung schwerer Krankheitsverläufe angepasst werden.
Ihre Ansprechpersonen für Fragen und Anregungen zu Gewebeproben sind Tilman Pfeffer und Peter Schirmacher.
Zur Website der DZIF-Gewebebank
IT-Infrastruktur
DZIF-Portal - Wo sich das DZIF trifft
Das DZIF-Portal ist eine zentrale, cloudbasierte Webplattform, auf der sich Forschende und Expert:innen aller DZIF-Standorte und der anderen Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZGs) vernetzen, austauschen und gemeinsam arbeiten können.
Im Rahmen des IT-Infrastruktur-Schwerpunkts der BBD entwickelt, vereint das DZIF-Portal Kollaborationstools mit Verlinkungen zu DZIF-internen Forschungsinfrastrukturen. Zu erreichen über eine einzige Anmeldung (den sog. Single-Sign-On), stehen den DZIF-Forschenden unter anderem eine gemeinsame Cloud für kollaboratives Arbeiten an Dokumenten, eine Chatfunktion sowie ein umfassendes Gruppen- und Berechtigungsmanagement zur Verfügung. Für die Umsetzung des DZIF-Portals wurde auf quelloffene Software zurückgegriffen. Auch der DZIF-Data & Tools-Hub ist an den Single-Sign-On angeschlossen und somit benutzerfreundlich über das einheitliche Interface erreichbar.
Außerdem werden zukünftig DZIF-spezifische Unterlagen wie FlexFunds-Anträge über das Portal zu finden sein. Das Schreiben und Einreichen von Berichten wird in einem extra Tool integriert und ermöglicht ein standardisiertes Einreichen von Berichten für das zentrale Fördermittelmanagement (FMM).
DZIF-Data & Tools-Hub - zentrale Plattform für DZIF-Ressourcen
Im Data & Tools-Hub (DZIF-DT-Hub) werden die im DZIF entwickelten Ressourcen und Daten gesammelt und kategorisiert, um sie zentral an einem Ort sichtbar zu machen. Die Plattform hat die Funktion eines unabhängigen Verweisverwalters und ist als One-Stop-Shop in das DZIF-Portal integriert. Forschende können somit komfortabel auf eine Vielzahl von Biodaten, Studien, Datenbanken inkl. bioinformatischer Anwendungen, Softwaretools,datenschutzgerechter Verknüpfung von Routine- und Studiendaten, Dokumente und Vorlagen für Auswertungen, Studienplanungen oder Biomaterialsammlungen zugreifen. Der effiziente Austausch etablierter Daten und Tools strafft und vereinfacht Arbeitsabläufe und fördert die Zusammenarbeit innerhalb der DZIF-Community.
Ihre Ansprechperson für Fragen und Anregungen zum DZIF-DT-Hub ist Manuela Scheuner.
Hier geht es zum DZIF-Data & Tools-Hub.
Schulungen und Wissenstransfer
Unsere Schulungen, Webinare und Workshops vermitteln wertvolles Wissen und praktische Fähigkeiten, um Forschende im DZIF bestmöglich zu unterstützen.
Unsere Expert:innen geben gerne ihr Wissen weiter - sowohl an den Nachwuchs als auch an erfahrene Forschende, die ihr Know-how erweitern wollen. Ob "Deep Learning" für die freie Statistiksoftware "R", Anwendungstreffen für Bioprobenregister oder die Überwachung von Ausbruchsgeschehen: Orientiert an den Fragen und Problemen der DZIF-Forschenden werden unter anderem spezifische Forschungsmethoden vermittelt und an konkreten Beispielen aus dem Forschungsalltag eingeübt. Eine Ausweitung der Zusammenarbeit mit der DZIF Academy wird angestrebt.
Aktuelle Veranstaltungen finden Sie unten auf dieser Seite.
Sie und Ihre Kolleg:innen haben einen Vorschlag für eine Schulung und/oder Workshops?
Wir freuen uns auf Ihre Anregungen.
Methodologischer Support und Konsultation
Von der Planung über Antragstellung bis zur Umsetzung: Die Expert:innen der BBD stehen Ihnen bei vielen Schritten Ihrer wissenschaftlichen Studien zur Seite.
Wir bieten zum Beispiel eine umfassende und unabhängige Unterstützung von DZIF-Projekten über die Beratung bei der FlexFunds-Antragstellung an. Anhand unserer Checkliste, zu finden in der DZIF-Public Area im DZIF-Portal, erhalten DZIF-Forschende direkt bei der Erstellung eines FlexFunds-Antrags einen Überblick über die Services und Ressourcen, die zur Verfügung stehen. Der vertrauliche Review durch unsere Expert:innen ermöglicht die optimale Nutzung der DZIF-Strukturen und erzeugt Synergieeffekte.
Außerdem erstellen unsere Expert:innen Best-Practice-Empfehlungen für DZIF-Forschende zum experimentellen Design und zur computergestützten Datenanalyse. Wir unterstützen auch bei der Auswahl geeigneter Methoden für spezifische Datenanalysen aus einer Vielzahl verfügbarer computergestützter Methoden.
Im Rahmen verschiedener Kooperationen innerhalb DZIFs sind eine Reihe von Mustertexten, Standardarbeitsanweisungen und Vorlagen sowie Empfehlungen erarbeitet worden, die im DZIF-Portal sowie auf Anfrage zur Verfügung stehen.
Wir beraten Sie gerne zu:
Biologischen Materialien und Krankheitserregern
- Lagerung und Logistik
- Kostenkalkulation für Bioprobensammlungen
- Qualitätsmanagement, gute Biobankpraxis
- SOPs (Standard Operating Procedures)
- Labor-Informations-Management-System (LIMS)
- Präanalytik
- Einhaltung von Gesetzen, Genehmigungen
- Ethik, informierte Zustimmung und Patienteninformation
- Nagoya-Protokoll
Bioinformatik-Analysen
- Serologische Auswertungen
- Genomische Überwachung
- Mikrobiom-Daten
- Krankheitserreger
- AMR (Antimicrobial Resistance)
Digitale Instrumente zur Unterstützung von Kohortenstudien
- App für Gesundheitsforschung (PIA)
- Biobanken Tool HEnRY (HIV Engaged Research Technology)
- Klinische Kerndatensätze
Digitale Instrumente zur Unterstützung der Surveillance von Infektionskrankheiten
Epidemiologie
- Studiendesign, Fallzahlberechnung und Datenanalyse
- Systematische Übersichten und Literatursuche
Unser versiertes Team ist in der Lage, schnell und professionell sowohl systematische Übersichtsarbeiten als auch systematische Literatursuchen in Zusammenarbeit mit Expert:innen aller Forschungsbereiche anzufertigen. Wir unterstützen sowohl bei "einfachen" Literatursuchen als auch bei der Ausarbeitung umfangreicher systematischer Übersichtsarbeiten. - Dynamische Modellierung von Infektionskrankheiten
Wir haben Erfahrung in der Erstellung eigener infektionsdynamischer Modellierungen. Durch Evidenzsynthese oder methodische Kapazität können wir Modellierungen unterstützen. Im Rahmen der COVID-19 Pandemie haben wir die öffentliche Kommunikation und die Arbeit in Expertengremien durch eigene Modellierungen sowie den Aufbau einer Kommunikationsplattform für die deutsche Modellierungscommunity unterstützt. - Meta-Analysen und Plattformen zur Durchführung von individuellen Teilnehmerdaten-Metanalysen
Wir führen Meta-Analysen sowohl im Rahmen von systematischen Übersichtsarbeiten als auch außerhalb davon durch. Insbesondere sind wir spezialisiert auf den Aufbau, die Rekrutierung und den Erhalt von Plattformen, die der Durchführung von Meta-Analysen mit individuellen Teilnehmerdaten dienen. Im Rahmen der COVID-19 Pandemie haben wir zum Beispiel den Serohub aufgebaut, der individuelle Teilnehmerdaten von serologischen Studien in Deutschland enthält.
Haben Sie Fragen? Sprechen Sie uns gerne an!
Zentrale Links und Formulare
Wichtige Links und Formulare haben wir im Folgenden für Sie zusammengefasst:
