Zellen als die Grundbausteine des Lebens werden bereits seit der Erfindung des Lichtmikroskops im 17. Jahrhundert intensiv untersucht. Die Entwicklung von massenspektrometrischen (MS) Verfahren – solchen, die die chemische Zusammensetzung von Zellen bestimmen – war ein weiterer Meilenstein für die zellbiologische Forschung. Die Arbeitsgruppe von Prof. Klaus Dreisewerd und Dr. Jens Soltwisch vom Institut für Hygiene der Universität Münster (WWU) stellt nun ein Verfahren vor, durch das die räumliche Auflösung der bildgebenden MALDI-Massenspektrometrie auf rund ein tausendstel Millimeter verbessert wurde.
Zwei speziell adaptierte Laser
MALDI steht für Matrix-unterstütze Laserdesorption/Ionisation. Das Besondere an der von den Forschern t-MALDI-2 genannten Technik („t“ für Transmissionsmodus) ist der Einsatz zweier speziell adaptierter Laser, von denen der erste einen besonders kleinen Fokus zum Materialabtrag erzeugt, während der zweite die notwendige Signalsteigerung für viele Biomoleküle um bis zu mehreren Größenordnungen bringt – also zum Beispiel für fettlösliche Vitamine wie Vitamin D, Cholesterin oder auch verabreichten Medikamente. Die Information über deren präzise räumliche Verteilung in Zellen und Geweben kann unter anderem zu einem verbesserten Verständnis von Krankheits- und Infektionsprozessen beitragen und neue Behandlungsstrategien aufzeigen.
Auflösung deutlich verbessert
MALDI-MS-Verfahren bestimmen die Natur und Zusammensetzung von Molekülen anhand ihrer charakteristischen Masse, das heißt, ihrem „molekularen Gewicht“. So lassen sich aus einer mit dem Laser bestrahlten Probe - wie einem dünnen Gewebeschnitt, der aus einer Biopsie gewonnen wurde - oft Dutzende bis Hunderte verschiedener Biomoleküle in einer einzigen Messung gleichzeitig bestimmen. Allerdings lag die Auflösung der bildgebenden Massenspektrometrie bislang deutlich unter der der klassischen Lichtmikroskopie - durch die Einführung der neuen t-MALDI-2-Technik konnte diese Lücke deutlich verkleinert werden.
