IonBrush - Neue plasmabasierte Ionisationsquelle bei Atmosphärendruck mit Kopplung an die Massenspektrometrie zur direkten Analyse von Biomarkern

• Applicant: Professor Dr. Carsten Engelhard
• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 161281065

Die Zusammensetzung einer unbekannten Probe schnell, präzise, und mit geringem Aufwand bestimmen zu können, ist das Ziel der Ambient Desorption/Ionisation Mass Spectrometry (ADI-MS). Dabei ist es erst seit fünf Jahren möglich, z.B. Sprengstoffspuren auf Kleidung, Kokain auf Geldscheinen, oder Pestizide auf Früchten direkt und mit sehr kurzen Analysenzeiten (<1 min) bestimmen zu können. Analyten werden dabei durch Laser oder reaktive Spezies von der Probe desorbiert und u.a. über Protonentransfer ionisiert. Mit Kopplung an ein Massenspektrometer können die ionisierten Analyten mit Nachweisgrenzen im Femtomol-Bereich detektiert werden. Bis heute ist es jedoch noch nicht möglich, stark temperaturempfindliche Proben nicht-invasiv und mit hoher Ortsauflösung zu untersuchen. In diesem Projekt soll eine neue, miniaturisierte, nicht-invasive und hochsensitive Technik entwickelt werden, die die Online- und Spurenanalytik von temperaturempfindlichen Proben (z.B. histologischen Schnitten, Zellen, Organismen, menschlicher Haut) in vitro und in vivo ermöglicht. Der Schlüssel ist dabei die Entwicklung einer Ionisationsquelle, die bei Atmosphärendruck betrieben werden kann und auf einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung beruht. Nach grundlegender Optimierung sollen die analytischen Leistungskenndaten (Reproduzierbarkeit, Nachweisgrenzen, örtliches Auflösungsvermögen, etc.) für Biomarker zahlreicher Krebsformen bestimmt werden. Realproben wie Zellkulturen sollen mit hoher Ortsauflösung untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Massenspektrometer mit Ionenfalle, Electrospray-Ionisationsquelle, PC und entsprechender Systemsoftware
• Instrumentation Group: 1720 Spezielle Massenspektrometer (Flugzeit-, Cyclotronresonanz-, Ionensonden, SIMS, außer 306)