Hochauflösendes Massenspektrometer (HPLC-MS)

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 524775618

Omics-Disziplinen wie Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik haben die Erforschung biologischer Systeme revolutioniert. Die entsprechenden globalen Analysen von Genen, RNA, Proteinen und Metaboliten ermöglichen ein umfassendes Verständnis biologischer Systeme und helfen bei der Aufklärung pathologischer Mechanismen. Innerhalb der Omics-Familie sind Genomik, Transkriptomik und Proteomik gut etabliert, während Metabolomik eine relativ junge, aber schnell wachsende Technologie darstellt. In der Metabolomik werden kleine Moleküle analysiert, die den Phänotyp eines biologischen Systems sowie die Wechselwirkung eines Organismus mit seiner Umwelt widerspiegeln. Dies kann entweder über einen gezielten Ansatz erreicht werden, bei dem die Analyse auf eine üblicherweise kleine Anzahl spezifischer Verbindungen gerichtet und optimiert wird, oder über einen ungezielten Ansatz, der darauf abzielt, ein ganzheitliches Profil von so vielen vorhandenen Metaboliten wie möglich zu erstellen. Mit den jüngsten Fortschritten in der Massenspektrometrie (MS)-Technologie ist MS zu einer, wenn nicht sogar zur Methode der Wahl für die Aufklärung des Stoffwechselwegs geworden. Insbesondere die Erfindung hochauflösender Massenspektrometer (HRMS), die den Nachweis einer großen Zahl niedermolekularer Moleküle (< 1500 Da) ermöglichen, hat das relativ junge Gebiet der Metabolomik auf ein neues Niveau gehoben. Das große Potenzial dieser Technologie liegt in der Möglichkeit, der detektierten Masse (m/z) direkt eine Summenformel zuzuordnen. Der vorgelegte Antrag umfasst die Anschaffung eines hochauflösenden Massenspektrometers, das sowohl mit einem HPLC-System für Metabolomik- und Flux-Analysen von flüssigen Proben als auch mit einer SICRIT-Quelle (Soft Ionisation by Chemical Reaction in Transfer) gekoppelt ist, die metabolische Messungen einzelner Zellen in einem biomedizinischen Kontext ermöglicht. Anforderungen an das Massenspektrometer sind eine hohe Massenauflösung und Genauigkeit, die die genaue Bestimmung von m/z-Verhältnissen und Metabolitenannotationen unbekannter Verbindungen erlaubt. Für die Analyse von flüssigen Metabolitenextrakten ist das Massenspektrometer über eine Elektrospray-Ionisationsquelle mit einer HPLC zu verbinden. HPLC-Anforderungen sind ein termperaturkontrollierter Autosampler, ein quaternäres Pumpensystem, ein temperaturkontrollierter Säulenofen einschließlich eines Auswahlventils für die automatische Säulenumschaltung sowie ein UV-Detektor. Für Einzelzellanalysen wird eine SICRIT-Quelle an das HRMS angeschlossen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochauflösendes Massenspektrometer (HPLC-MS)
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Philipps-Universität Marburg
• Leiterin: Professorin Dr. Regina Verena Taudte