Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Massenspektrometrie-Verfahren geht in den weltweiten Vertrieb

10.06.2020

Um Biomoleküle in Gewebeschnitten wie mit einem „chemischen Mikroskop“ darzustellen, lässt sich die bildgebende Technik der MALDI-Massenspektrometrie einsetzen. MALDI steht für Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation. Durch die Bestimmung des Gewichts, also der Masse, von Stoffen erhalten Forscher wichtige Informationen über deren Zusammensetzung. Ein an der Universität Münster entwickeltes System zur Optimierung dieses Verfahrens geht jetzt in die Serienproduktion und in den weltweiten Vertrieb.

Ob Kohlenhydrate, Vitamine oder Botenstoffe: Alle Lebensvorgänge basieren auf einer Vielzahl von Biomolekülen. Um diese in Gewebeschnitten wie mit einem „chemischen Mikroskop“ darzustellen - eine wichtige Voraussetzung für viele wissenschaftliche Fragestellungen -, lässt sich die bildgebende Technik der MALDI-Massenspektrometrie einsetzen.


Aufgenommen mit MALDI-2 timsTOF fleX: Symbiotisches System aus dem Korallenstrudelwurm Waminoa sp. und intrazellulären Algen. Rot ist eine Stoffverteilung des Wurms, grün eine Alge. Nahrungsquelle des Wurms ist ein cholesterinartiger Stoff (blauviolett).

Elizabeth Hambleton, Heidelberg

MALDI steht für Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation. Durch die Bestimmung des spezifischen Gewichtes - sprich: der Masse - der ermittelten Stoffe erhalten Forscher wichtige Informationen über deren Zusammensetzung.

Ein an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) in jahrelanger Arbeit entwickeltes System zur Optimierung dieses Verfahrens geht jetzt in die Serienproduktion: Ein Bremer Unternehmen übernimmt den weltweiten Vertrieb.

Die MALDI-Technik wurde in den 1980er Jahren in Münster durch Franz Hillenkamp und Michael Karas etabliert. Seitdem wurde das Verfahren, das heute als Standardmethode weltweit im Einsatz ist und laut Insidern nur knapp am Nobelpreis vorbeischrammte, ständig weiterentwickelt – nicht zuletzt in Richtung Bildgebung.

Die WWU ist noch immer ein Zentrum der MALDI-Forschung. Dr. Jens Soltwisch und Prof. Klaus Dreisewerd vom Institut für Hygiene konnten dort 2015 einen entscheidenden Durchbruch erzielen: Durch die Integration eines zweiten Lasers und eine spezielle Gerätekonfiguration gelang für viele Stoffe eine Senkung der Nachweisgrenze um mehrere Größenordnungen. Mit der MALDI-2 genannten Technik können nun selbst solche Gewebebereiche empfindlich vermessen werden, die nur annähernd ein tausendstel Millimeter groß sind.

Dieser immense Qualitätssprung entging auch Bruker Daltonik nicht. Die Firma ist der weltweit führende Hersteller von MALDI-Massenspektrometern. Zusammen mit der Arbeitsgruppe um Dreisewerd und Soltwisch hat sie die MALDI-2-Technik in ein Hochleistungsmassenspektrometer eingebaut. Unter der Bezeichnung „MALDI-2 timsTOF fleX“ feierte das Gerät am letzten Wochenende seine Premiere auf der Jahrestagung der Amerikanischen Gesellschaft für Massenspektrometrie.

„Das MALDI-2-Modul ist mit einem besonders schnellen Laser ausgestattet, der tausendmal in der Sekunde feuert, sodass eine große Probenzahl in kurzer Zeit vermessen werden kann“, erläutert Dr. Bram Heijs, der als Gastwissenschaftler ebenfalls maßgeblich an der Neuentwicklung beteiligt war.

Das sei aber nicht der einzige Vorteil: „Das modular aufgebaute Gerät kann auch Stoffe unterscheiden, die eine sehr ähnliche oder sogar die gleiche Masse aufweisen, wenn diese strukturell unterschiedlich zusammengesetzt sind - sogenannte Isomere. Und das ermöglicht völlig neuartige Einblicke in eine Vielzahl biologische und medizinischer Forschungsfragen“, betont der Niederländer.

In der Fachzeitschrift „Analytical Chemistry“ hat das münstersche Forscherteam die Gerätekonfiguration und beispielhafte Anwendungen beschrieben.

Die schon mehrfach mit Preisen ausgezeichnete Arbeitsgruppe „Biomedizinische Massenspektrometrie“ von Prof. Dr. Klaus Dreisewerd und Dr. Jens Soltwisch am Institut für Hygiene beschäftigt sich schon seit einigen Jahren intensiv mit der Weiterentwicklung der bildgebenden MALDI-Massenspektrometrie.

Hauptziel ist vor allem die Verbesserung der räumlichen Auflösung, um so auch einzelne menschliche oder tierische Zellen sichtbar zu machen. Aufgrund der überlappenden Interessen sollen weitere Kooperationen mit Bruker Daltonik folgen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Klaus Dreisewerd
Phone: +49 251 83-56726
E-Mail: dreisew@uni-muenster.de

Weitere Informationen:

https://www.medizin.uni-muenster.de/hygiene/forschung/forschungsgebiete-und-arbe... Forschungsabteilung Biomedizinische Massenspektrometrie der Universität Münster

Dr. Thomas Bauer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
https://www.uni-muenster.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden
06.08.2020 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neue NMR-Methode ermöglicht Beobachtung chemischer Reaktionen in Metallbehältnissen
16.07.2020 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics