Münster (mfm/nn) – Mikroskope, die nicht nur Strukturen sichtbar machen, sondern auch die verschiedenen Moleküle, aus denen Gewebe bestehen – das ist dank der Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Technology (kurz: MALDI) Realität geworden. Jens Soltwisch, stellvertretender Leiter der Forschungsabteilung Biomedizinische Massenspektrometrie an der Universität Münster, hat mit seinem Team diese Technik weiterentwickelt. Für seine Arbeit wurde er jetzt auf der Jahrestagung der International Mass Spectrometry Foundation (IMSF) in Melbourne mit dem Curt-Brunnée-Award und einem Preisgeld von 5.000 US-Dollar ausgezeichnet. 

Das Prinzip von MALDI ist so simpel wie effektiv: Ein Laserstrahl trifft auf eine winzige Gewebeprobe und ermöglicht dadurch die gleichzeitige Identifizierung zahlreicher Moleküle sowie von deren genauer Position. Das Ergebnis ist eine Art Landkarte, die zeigt, wo sich bestimmte Moleküle befinden und wie sie im Gewebe verteilt sind. „In meinem Fall wurde der Preis für eine Technik vergeben, die die Sensitivität der MALDI deutlich steigert“. Das von Soltwisch und seinem Team ab 2015 entwickelte Verfahren, MALDI-2 genannt, basiert auf der sogenannten Lasernachionisation: Eine Probe wird mit einer chemischen Matrix vermischt – das ist eine Art Trägerstoff, der hilft, die Moleküle aus der Probe freizusetzen und zu untersuchen. Anschließend wird die Probe dann mit zwei extrem kurzen Laserpulsen beschossen. 

Der erste trifft die Probe und die schlagartige Erhitzung führt zu einer Mikroexplosion, in deren „Explosionswolke“ die Zielmoleküle in die Gasphase überführt und ionisiert werden. Der zweite Puls schießt dann in diese Wolke hinein und erhöht die Ionenausbeute maßgeblich. Dank der Ionisierung kann die spezifische Masse der Biomoleküle bestimmt werden. „Heute, fast zehn Jahre nach den ersten Experimenten im Keller des Instituts für Hygiene, ist diese Innovation in Geräten des Marktführers Bruker verfügbar und weltweit im Einsatz“, freut sich Soltwisch – und ergänzt: „Mittlerweile sind wir sogar so weit, dass die Verkleinerung der Pixelgröße mit immer geringeren Materialmengen einhergeht“. 

Der Curt-Brunnée-Award wird alle zwei Jahre auf der IMSF-Konferenz verliehen, einer der größten Massenspektrometrie-Veranstaltungen weltweit. Er würdigt, wie es in den Statuten heißt, „herausragende Beiträge zur Weiterentwicklung der Instrumentierung in der Massenspektrometrie für Wissenschaftler*innen unter 45 Jahren“. Soltwisch ist die Ehrung eine große Freude, doch mischt sich auch etwas Wehmut in den Triumph: „Die Übergabe des Preises in Australien hat Vor- wie Nachteile. Ich habe dort alte Bekannte wiedergetroffen und spannende neue Kontakte knüpfen können. Andererseits konnten wegen der großen Distanz die vielen Kollegen, die einen maßgeblichen Anteil an der Entwicklung von MALDI-2 hatten, nicht mitkommen“, erklärt er. Umso größer war die Vorfreude auf Münster: „Das Feiern haben wir nach der Rückkehr nachgeholt“, berichtet er schmunzelnd.