Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Massenspektrometrie am lebenden Objekt

21.09.2007
Neue Methode zur Probennahme erlaubt direkte massenspektrometrische Analyse der Hautoberfläche

In Science-Fiction-Filmen gang und gäbe: Ein kleines Gerät wird dem kranken Crew-Mitglied kurz auf die Haut gehalten - und Sekunden später zeigt ein Bildschirm an, was ihm fehlt. Diese Zukunftsvorstellung könnte durchaus real werden. Einen ersten Schritt in diese Richtung beschreiben Forscher von der ETH Zürich in der Zeitschrift Angewandte Chemie: ihre neue Methode zur Probennahme von lebenden biologischen Objekten für die direkte massenspektrometrische Untersuchung.

Mit Hilfe eines Stickstoffstrahls können Substanzen von der Haut eines Probanden in ein Massenspektrometer geleitet und schnell und genau analysiert werden. Außer für die rasche klinische Diagnostik ganz ohne Blutabnahme-Piekser könnte die neue Technik für die Erforschung von Stoffwechselvorgängen, für die Dopingkontrolle, die Terrorabwehr sowie die Kontrolle von Nahrungsmitteln herangezogen werden.

Die Massenspektrometrie hat sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen Analyseverfahren für biologische Proben entwickelt. Vor der eigentlichen Analyse muss die Matrix der Probe entfernt werden, damit sich die gesuchten Analyten korrekt nachweisen lassen. Diese aufwändige Probenvorbereitung erschwert Routineuntersuchungen mit hohem Probendurchsatz. Das neue Verfahren der Gruppe um Renato Zenobi (eine Weiterentwicklung ihres Verfahrens zur Analyse von Atemluft, Angewandte Presseinformation 44/06) kommt ohne derartige Umwege aus. Statt die Proben, wie sonst üblich bei Messungen mit einem Elektrospray-Massenspektrometer (ESI-MS), als Lösung zuzuführen und mit Hilfe eines Gases zu vernebeln, werden die Analyten im neuen Verfahren - ähnlich wie mit einem Staubsauger - direkt von der Oberfläche "gesaugt": Aus einer kleinen Düse wird Stickstoff auf die Probenoberfläche, beispielsweise die Haut eines Probanden, geblasen. Wenn das Gas auf die Oberfläche trifft, nimmt es dort halbflüchtige Stoffe auf. Der Gasstrom wird direkt in die Elektrospray-Quelle des Massenspektrometers geleitet. Hier kreuzt er einen Strom geladener Wasser-Tröpfchen, die die interessierenden Moleküle aufnehmen und aufladen. Die Analyse erfolgt dann sekundenschnell.

So lassen sich chemische "Fingerabdrücke" von der Haut eines Menschen nehmen. Man erkennt beispielsweise, ob jemand Raucher ist und ob ein Proband Kaffee getrunken hat. Auch Spuren von Sprengstoffen und Modellsubstanzen für chemische Kampfstoffe ließen sich nachweisen. "Technisch ist die neue Methode nicht aufwändig," erklärt Zenobi, "übliche Elektrospray-Masssenspektrometer können rasch und problemlos umgerüstet werden."

Auch Reihenuntersuchungen von Lebensmitteln lassen sich mit der neuen Methode schnell, kostengünstig und zuverlässig durchführen. Tiefgefrorene Proben, etwa Fleisch oder Fisch, müssen dafür nicht einmal aufgetaut werden. Verdorbene Lebensmittel erkennt man an einer charakteristischen Änderung ihres molekularen Fingerabdrucks.

Angewandte Chemie: Presseinfo 38/2007

Autor: Renato Zenobi, ETH Zürich (Switzerland), http://www.zenobi.ethz.ch/zenobi.html

Angewandte Chemie 2007, 119, No. 40, 7735-7738, doi: 10.1002/ange.200702200

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Massenspektrometer Massenspektrometrie Proband Probe Zenobi

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie