IonBrush - Neue plasmabasierte Ionisationsquelle bei Atmosphärendruck mit Kopplung an die Massenspektrometrie zur direkten Analyse von Biomarkern
Final Report Abstract
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 wenigen Jahren möglich, z.B. Sprengstoffspuren auf Kleidung oder Pestizide in und auf Lebensmitteln 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. Die heute etablierten Methoden haben aber den Nachteil, dass stark temperaturempfindliche Proben wie beispielsweise Zellen in einer Zellkultur nicht zerstörungsfrei untersucht werden können. In diesem Projekt ist eine nicht-invasive Technik entwickelt worden, die die direkte massenspektrometrische Untersuchung von solchen Proben ermöglichen soll. Dazu wurde eine Ionisierungsquelle entwickelt, die bei Atmosphärendruck betrieben werden kann und auf einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung (lowtemperature plasma, LTP) beruht. Diese wurde an ein hochauflösendes Massenspektrometer (HR-MS, Orbitrap) gekoppelt und in technisch aufwändigen Untersuchungen optimiert. Zum besseren Verständnis der Ionisierungsprozesse wurde die LTP mit etablierten Verfahren (ESI-MS, APCI-MS) verglichen. Schließlich wurde das Verfahren (LTP-HR-MS) zur direkten Untersuchung von verschiedenen Krebszellen (A549, HepG2) und gesunden Zellen (UROtsa) genutzt. Mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse gelang die Klassifizierung der Zellen nach direktem Screening der Zellkulturen.
Publications
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