3,9 Millionen Mark für neues Analyseverfahren

Mit 3,9 Millionen Mark fördert das Bundesforschungsministerium (BMBF) die Entwicklung eines lasergestützten massenspektrometrischen Analyseverfahrens an der Universität Münster. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Heinrich Arlinghaus vom Physikalischen Institut erhält diese Summe im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Grundlagen lasergestützter Screeningverfahren“.

Bei dem in Münster zu entwickelnden Verfahren werden Festkörperoberflächen mit fokussierten, hochenergetischen Ionen beschossen. Die dabei erzeugten Neutralteilchen werden mit Laserstrahlen nachionisiert und anschließend massenspektrometrisch nachgewiesen. Die Nachionisierung erfolgt entweder über verschiedene resonante Anregungsschritte mit Hilfe eines neuartigen abstimmbaren kHz-Lasersystems oder über eine Einphotonen-Ionisierung mit einem Excimer-Lasersystem. Durch die Optimierung der unterschiedlichen Photoionisationsparameter können Nachweisempfindlichkeit und Selektivität gegenüber anderen herkömmlichen Verfahren um mehrere Größenordnungen gesteigert werden. Damit können selbst Ultraspurenelemente in sehr komplexen Probensystemen oder in Nanostrukturen quantifiziert werden.

Diese Vorteile prädestinieren das neue Analyseverfahren für eine Vielzahl von Anwendungen von der Spurenanalytik in der Materialforschung bis hin zur molekularbiologischen und klinisch-chemischen Analytik. Beispiele hierfür sind der selektive Nachweis von speziellen Metalloproteinen beim Hochdurchsatz-Screening in der Biochemie und die Lokalisierung von pharmazeutischen Produkten in Zellkulturen und Gewebeschnitten. Als erste Anwendung wird eine DNA-Diagnostik unter Verwendung angereicherter stabiler Isotope als DNA-Marker entwickelt. Durch den lasergestützten massenspektrometrischen Nachweis isotopenmarkierter DNA-Fragmente können unter simultaner Verwendung zahlreicher nichtradioaktiver Isotope der Probendurchsatz um ein Vielfaches erhöht und die Analysekosten dementsprechend verringert werden.