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MALDI Imaging Lab – Ein interdisziplinäres Gerätezentrum zur Akquise und Analyse von Daten der bildgebenden Massenspektrometrie

Arbeitsgruppe:AG Technomathematik
Leitung: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß ((0421) 218-63801, E-Mail: pmaass@math.uni-bremen.de)
Bearbeiter: Dr. Janina Oetjen
Projektpartner: SCiLS GmbH, Bremen
Islet Biology Laboratory, Universität Bremen
Laufzeit: seit 01.07.2011
Webseite:http://www.maldi.uni-bremen.de/
Bild des Projekts MALDI Imaging Lab – Ein interdisziplinäres Gerätezentrum zur Akquise und Analyse von Daten der bildgebenden Massenspektrometrie

Das MALDI Imaging Lab, kurz MIL, ist ein Gerätezentrum und eine Forschungseinrichtung, die sich auf die Akquise von bildgebenden massenspektrometrischen Daten spezialisiert hat.

Die MALDI (Matrix Assisted Laser Desoption and Ionization) Imaging Massenspektrometrie (MALDI Imaging MS) beruht auf der Messung einzelner, räumlich aufgelöster MALDI Massenspektren. Diese werden rasterförmig über einen biologischen Gewebeschnitt oder eine andere geeignete Probe aufgenommen. Die Methode kann für diverse biologisch und medizinisch relevante Fragestellungen angewandt werden und wird oft zur Auffindung krankheits- oder gewebespezifischer Biomarker eingesetzt.

Das MIL wurde im Jahr 2011 gegründet und war in der Zeit von 2013 bis 2016 ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes nationales Gerätezentrum. Es beherbergt ein autoflex speedTM MALDI-Massenspektrometer der Firma Bruker Daltonik mit Zubehör. Sowohl uni-interne als auch externe Interessenten können ihre Proben im Gerätezentrum vermessen lassen. Das Serviceangebot umfasst Probenpräparation, Messung, eventuelle Nachbehandlungen wie z.B. Färbungen und Mikroskopie, sowie die computergestützte Auswertung der Daten. Eine Vielzahl verschiedener Proben sowohl humanen als auch tierischen und pflanzlichen Ursprungs wurde bisher vermessen, um biologische und medizinische Fragestellungen zu untersuchen.

Aufgrund der Komplexität und Größe der Dateien kommt der Datenauswertung auf dem Gebiet der MALDI-Imaging-MS eine wichtige Rolle zu. Diesem Thema hat sich die Firma SCiLS GmbH gewidmet, die Software für die Analyse von MALDI-Imaging-Daten entwickelt und vertreibt. Das MIL hat beratende Funktion bei der Softwareentwicklung.

Seit seiner Gründung beteiligt sich das MIL auch an folgenden Forschungsprojekten:

Für das ZeTeM hat es ein Protokoll zur Erzeugung von dreidimensionalen MALDI-Imaging-MS-Datensätzen entwickelt, das mit der Probenvermessung mittels Magnetresonanz Tomographie kompatibel ist. Dieses konnte erfolgreich modifiziert und auf die Vermessung von Neuropeptiden in Ameisenhirnen angewandt werden. Die 3D-Überlagerung dieser Daten mit dem Mikro-CT-Datensatz eines Ameisenkopfes ermöglichte erstmals eine bisher nie dagewesene Art der Darstellung dieser Botenstoffe in einem extrem kleinen Organismus. Weitere 3D-MALDI-Imaging-MS-Datensätze (Mausniere, Mauspankreas, humaner Hals-Kopf-Tumor, Zeitreihe interagierender Mikroorganismen, humanes kolorektales Adenokarzinom) wurden aufgenommen, die Daten publiziert und zur Entwicklung weiterer Datenanalyseverfahren bereit gestellt. Aktuell arbeitet das MIL innerhalb eines Projektes zur Nutzung des MALDI Imaging in der histopathologischen Krebsdiagnostik an der Entwicklung standardisierter Präparationsmethoden, wie sie für einen späteren Routineeinsatz essenziell sind.

Darüber hinaus erforscht das MIL zusammen mit dem Center for Biomolecular Interactions des Fachbereichs 2 die Wirkung und Lokalisierung eines neuen Wirkstoffkandidaten für die Diabetesbehandlung.