Die Bildgebende MALDI-Massenspektrometrie (kurz MALDI-MSI) wird von uns zusammen mit nationalen und internationalen Kooperationspartnern aus der Universität, Klinik und der Industrie weiterentwickelt.

Unsere Projekte umfassen die physikalische und physikochemische Grundlagenforschung genauso wie instrumentelle Innovationen und neuartige Anwendungen der verbesserten Methodiken in der biomedizinischen Forschung.

Unsere Methodenentwicklungsprojekte umfassen u.a.:

• die Entwicklung von Nachionisationsverfahren (z. B. zur laserbasierten MALDI-2) zur Steigerung der Ionenausbeuten und Absenkung der Nachweisgrenzen
• die Entwicklung der transmission-mode (t-MALDI-) MSI zur Verbesserung der räumlichen Auflösung in den unteren bis Sub-Mikrometer-Bereich
• die direkte Kopplung der MALDI-MSI mit optischer und spektroskopischer Bildgebung, u. a. für eine korrelative Einzelzellanalytik
• die Entwicklung von Segmentierungsstrategien
• die Weiterentwicklung der mikrobiellen MALDI-MSI
• die Entwicklung verbesserter Probenpräparationsprotokolle für diese und weitere Forschungsfragen

Eng damit verknüpft sind eine Reihe von Grundlagenstudien, u. a.:

• zum besseren Verständnis der MALDI-2-Prozesse und zur Beschreibung der Ausbreitungsdynamiken laserinduzierten Teilchenwolken
• zur Charakterisierung der MALDI-Matrixpräparationen auf Gewebeschnitten, z. B. in Abhängigkeit des unterliegenden Probenmaterials

Unsere stärker anwendungsorientierten Projekte umfassen u. a.:

• die Differenzierung von Einzelzellen in Zellkulturen und in Gewebeschnitten (z. B. Neutrophile in Tumoren und in bakteriell infizierten Geweben) auf molekularer Basis
• die ortsaufgelöste chemische Analyse von mikrobiellen Biofilmen zur Darstellung bakterieller Multizellularität und von Botenstoffen
• die verbesserte bildgebende Analytik von Pharmazeutika mittels MALDI-2
• die chemische Charakterisierung der Netzhaut mit Zelllagen-Auflösung zum besseren Verständnis von neurodegenerativen Augenkrankheiten und zur Unterstützung der Entwicklung möglicher neuer pharmakologischer Ansätze

Glycoconjugates (glycoproteins, glykolipids and free glycans) are key players in many biological processes. Due to their ubiquitous presence in tissues and cells and their unique structural features making them “information-rich” molecules glycans play pivotal roles in processes such as cell-cell interaction and control of correct protein folding. Dysregulated glycosylation is frequently associated with many diseases. The onset of almost every infection is characterized by the interaction of pathogenicity factors (viruses, bacteria, or bacterial toxins) with carbohydrate structures presented on the surface of the host cells.

Consequently, detailed knowledge of structural aspects of very complex glycan molecules is a substantial prerequisite for a deeper understanding of many biological processes.

We focus on the development of methodologies aiming at qualitative and quantitative analysis of glycoconjugates and their application to current biomedical questions and issues.

These scientific projects involve sensitive mass spectrometric, immunochemical and chromatographic techniques. Currently we employ a quadrupole time-of-flight hybid mass spectrometer capable of separating gaseous analyte ions by ion mobility.  

Video clip zum Science Day 2016 der Medizinischen Fakultät Münster