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DFG fördert bildgebendes Massenspektrometer an der Universität Bielefeld

In den Lebenswissenschaften spielen bildgebende Verfahren wie zum Beispiel die Mikroskopie eine zentrale Rolle. Die bildgebende Massenspektrometrie ist in diesem Bereich eine neue und vielversprechende analytische Methode. Die Deutschen Forschungsge-meinschaft (DFG) unterstützt Universitäten mit entsprechenden Großgeräten. An der Universität Bielefeld wird ein Projekt von Professor Dr. Karsten Niehaus, Fakultät für Biologie und Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universität Bielefeld, gefördert. Niehaus ist Leiter der Arbeitsgruppe „Proteome and Metabolome Research" – er forscht auf der Ebene der Proteine (Proteom) und der Stoffwechselprodukte (Metabolom). Mit den DFG-Mitteln in Höhe von 100.000 Euro wird das an der Universität Bielefeld vorhandene Massenspektrometer um ein bildgebendes Zubehör ergänzt.

Mit dem neuen Geräte möchte der Forscher zusammen mit Wissenschaftlern benachbarter Disziplinen wie Professorin Dr. Caroline Müller (Chemische Ökologie), Professor Dr. Bernd Weisshaar (Genomforschung) und apl. Professor Dr.-Ing. Tim Wilhelm Nattkemper (Genominformatik) die Modellpflanze Arabidopsis (Acker-Schmalwand) untersuchen. Das bildgebende Verfahren ermöglicht die Rasterung von Pflanzenteilen zur Erfassung von Substanzen im niedermolekularen Bereich. So kann qualitativ und quantitativ analysiert werden, wo sich Signalstoffe, beispielsweise Schutzstoffe gegen zu starkes UV-Licht oder Farbstoffe ansiedeln. Die Wissenschaftler sind dann auch in der Lage zu untersuchen, wann Gene aktiviert werden, um diese Stoffe auszubilden. „Das Gerät steht auch anderen Arbeitsbereichen zur Verfügung“, erläutert Professor Dr. Karsten Niehaus, „denn mit dem bildgebenden Verfahren des Massenspektrometers sind auch Tierzellen oder Mikrostrukturen aus der Physik analysierbar.“

Laut DFG verspricht die bildgebende Massenspektrometrie wichtige Fortschritte etwa bei der Identifizierung von Biomarkern in der molekularen Pathologie, bei der Charakterisierung und funktionellen Analyse von Natur- und Signalstoffen in Pflanzen und Insekten oder bei der Suche nach diagnostischen und prognostischen Markermolekülen in der personalisierten Medizin der Zukunft. Sie ist für die Lebenswissenschaften vor allem deshalb von großem Interesse, weil das Verfahren die direkte, ortsaufgelöste Messung einer Vielzahl von analytisch rele-vanten Stoffen in einem Gewebeschnitt ermöglicht und dabei eine räumliche Auflösung im Mikrometer-Bereich gelingt. Im Gegensatz zu den klassischen Methoden der Visualisierung von Proteinen im Gewebe erfordert die bildgebende Massenspektrometrie zudem keine vorherige Kenntnis des Zielproteins. So ist der Nachweis von tausenden Komponenten gleichzeitig möglich.

Die jetzt ausgewählten Arbeitsgruppen überzeugten die internationale Prüfungsgruppe unter anderem durch die Qualität der Vorarbeiten und durch die schlüssigen Konzepte zur Durchführung der wissenschaftlichen Projekte. Die neun Universitäten erhalten nun Massenspektrometer des höchsten Standards, um den Wissensvorsprung Deutschlands in diesem Bereich zu erhalten und weiter auszubauen. Die Fördersumme beträgt insgesamt 5,8 Millionen Euro.


Der Forschungsbereich von Professor Dr. Karsten Niehaus gehört zu den „Molecular and Nano Sciences“, die eine der fünf strategischen Forschungsrichtungen der Universität Bielefeld bildet. In diesem Feld hat sich die Universität mit einem fokussierten Profil an den Schnittstellen zwischen Physik, Chemie, Biologie und Bioinformatik national und international positioniert. Die aktuellen Forschungsschwerpunkte reichen von Nanoschichten und Einzelmolekülprozessen bis hin zu bakteriellen, pflanzlichen und tierischen Zellen. Sie werden durch interdisziplinäre Kooperationen getragen.