Raman-spektroskopische Differenzierung und Identifizierung körpereigener Zellen und Mikroorganismen im Liquor für die medizinische Diagnostik.

• Applicants: Professor Dr. Thomas Deufel; Professor Dr. Jürgen Popp
• Subject Area: Analytical Chemistry ; Public Health, Healthcare Research, Social and Occupational Medicine
• Term: from 2005 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 12755965

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts sollen die molekularen Grundlagen für eine zweifelsfreie Identifizierung der zellulären Bestandteile von Gehirnflüssigkeit (Liquor cerebrospinalis) Raman-spektroskopisch erforscht werden. Für die Auswahl der Raman-Spektroskopie als Analysenmethode sprechen folgende Attribute: minimal- bis nicht-invasiv, selektiv und sensitiv, kombinierbar mit anderen Methoden (z. B. Mikroskopie oder AFM). Damit ist die Raman-Spektroskopie in der Lage hoch-ortsaufgelöste, detaillierte molekulare Informationen zu liefern. Gegenstand der Untersuchungen sind zunächst zwei Gruppen von Zellen im Liquor: Zum einen Bakterien, die möglichst zeitnah zur Probennahme d. h. am Einzelpartikel ohne Kultivierung identifiziert werden sollen. Der Nachweis und die Charakterisierung der an der Entzündung beteiligten Mikroorganismen sind von zentraler Bedeutung. So kann es z. B. beim Vorliegen von bakteriellen Meningitiden, bei denen eine umgehende therapeutische Intervention dringend erforderlich ist, zu Fehlentscheidungen kommen, die aus der mangelnden präzisen Identifizierung der jeweiligen Erreger resultieren. Neben den Mikroorganismen enthält die Gehirnflüssigkeit Körperzellen wie Granulozyten, Lymphozyten, aktivierte Monozyten, Leukophagen, Erythrophagen, Tumorzellen usw., die Raman-spektroskopisch auf Einzelzellebene kartiert (mit µm-Auflösung) und identifiziert werden sollen. In einem weiteren Schritt soll die räumliche Auflösung bei der Raman-spektroskopischen Identifizierung durch die Verwendung einer AFM-Raman(SERS)-Apparatur bis auf wenige nm verbessert werden. Hierbei sind Information über molekulare Vorgänge z. B. bei der Antibiotika-Therapie zu erwarten. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, die molekularen Marker, welche die Grundlage für eine zweifelsfreie Zell-Identifizierung darstellen, mit Hilfe der Raman-Spektroskopie und statistischer Auswertung aufzuklären und damit den Weg für eine schnelle medizinische Diagnostik, d. h. zur parallelen Identifizierung und Charakterisierung von körpereigener Zellen (Körperzellen, Mikroorganismen) in Gehirnflüssigkeit, zu ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Privatdozent Dr. Michael Kiehntopf