MALDI Imaging zur Analyse von Fossilien

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Marianne Engeser
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Analytische Chemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 348043586

Moderne Massenspektrometrie mit sanften Ionisierungsmethoden ist eine extrem leistungsfähige Methode zur Charakterisierung molekularer und supramolekularer Verbindungen, die nicht nur die Masse von Molekülen bestimmt, sondern auch Informationen über Molekülstruktur sowie über Sequenz und Modifikationen von Biopolymeren zugänglich werden lässt. Es gibt inzwischen eine Vielzahl etablierter massenspektrometrischer Methoden und Messprotokolle für unterschiedlichste Anwendungen insbesondere aus den Lebenswissenschaften, der Chemie, der Pharmazie, der Forensik usw. Massenspektrometrie zeichnet sich durch die außergewöhnlich hohe Sensitivität aus, mit der Proteine und Peptide, Lipide, Zucker, organische Moleküle und Metallkomplexe bis hin zu synthetischen Polymeren nachgewiesen werden können. Es ist daher sehr verlockend, Massenspektrometrie zur Nachweis von noch erhaltenen organischen Stoffen in fossilen Proben heranzuziehen. Viele der meist in den Lebenswissenschaften etablierten Verfahren können jedoch nicht direkt auf mineralisierte Proben angewendet werden. Demineralisierung und Extraktion pulverisierter Proben ist zwar ein gangbarer Weg, um eine massenspektrometrische Analyse zu ermöglichen, dabei geht jedoch leider die Information über die räumliche Verteilung der Substanzen verloren. Mit ortsaufgelösten Methoden wie der Sekundärionen-Massenspektrometrie andererseits werden häufig keine intakten Moleküle, sondern oft unspezifische Fragmente detektiert. Ziel dieses Projektes ist es daher, in enger Zusammenarbeit innerhalb der Forschungsgruppe FOR 2685 (Fossilization) neue Methoden zum ortsaufgelösten Nachweis intakter organischer Moleküle in fossilen Proben mittels matrixunterstützter Laserdesorption/Ionisierung (MALDI) zu entwickeln. Ein wesentlicher Teil des geplanten Arbeitsprogramms besteht in der Optimierung der Probenvorbereitung an experimentell modifizierten Straußenknochen sowie stark mineralisierten fossilen Dinosaurierknochen. Sobald dadurch eine zuverlässige und robuste Methode für MALDI-Imaging an diesen Proben gefunden ist, sollen Kollagen und mutmaßliche Abbauprodukte davon mit räumlicher Auflösung gemessen werden. Darüber hinaus sollen auch Methoden für MALDI-Imaging an in Bernstein eingeschlossenen Insekten und zum Nachweis von Farbpigmenten in Fossilien entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2685: Die Grenzen des Fossilberichtes: Analytische und experimentelle Ansätze zum Verständnis der Fossilisation