TBC-Detektion mit laserassistierter Ionen-Mobilitäts-Spektroskopie (IMS)


Die hohe Inzidenz der Tuberkulose(TB)erkrankungen weltweit bedingt Verfahren die eine rasche und spezifische Diagnostik erlauben. Angepasst an die Anforderungen des TB-Management (Diagnose / Screening/ Prävention/ Therapiekontrolle) sollte es ferner ein preisgünstiges und einfach zu handhabbares System darstellen. Grundlage für das angestrebte Verfahren ist die Tatsache, dass die biochemische Zusammensetzung von Mikroorganismen je nach Zellart und Spezies variiert. Für die gezielte, sensitive Detektion der infektiösen mikrobiellen TB-Kontamination muss primär der Nachweis eines spezifischen Profil/Pattern - ausgehend von volatilen Leitkomponenten - die mit den Stoffwechselprodukten des Mikroorganismus qualitativ u./o. quantitativ korrelieren, erfolgen. Die gerichtete Generierung volatiler Komponenten aus potenziellem Probenmaterial soll durch eine laserinduzierte Fragmentierung und Pyrolyse erfolgen. Aus einer geringen Probemenge wird ein großes Volumen an volatilen Verbindungen erzeugt. Diese sind dann unmittelbar der Detektion mittels der extrem sensitiven Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) zugänglich. Die IMS-Technologie führt zu Ionen-Drift-Spektren, deren Erscheinung durch die Komposition der Gasprobe bestimmt wird. Durch Auswertealgorithmen können spezifische Marker (selektive Verbindungen/ Substanzklassen) gezielt extrahiert und einer Analyse in qualitativer und quantitativer Hinsicht zugeführt werden.
Schlagwörter

Tuberkulose, Diagnostik, Ionenmobilitätsspektroskopie, Laserpyrolyse
Projektleitung:

Univ. Prof. Dr. Gerhard Müller
Charité - Universitätsmedizin Berlin
Institut für Medizinische Physik und Lasermedizin CBF
Tel. +49 30 8445 4158
Fax +49 30 8445 1289
gerhard.mueller@charite.de
Laufzeit:

01/2003- 12/2005
Fördereinrichtung:

World Health Organisation
Publikationen:

1. Bindig U, Müller G, Katzung W, Leonhard J, Mauch H; Diagnostic of Tuberculosis using Ion Mobility Spectrometry. Proc. 9th International Symposium on Olfraction and Electronic Nose (ISOEN02), p.368-73 (2003). 2. Bindig U, Katzung W, Leonhardt J, Mauch H, Müller G; Ion mobility for the identification of mycobacteria. Annual report 2003 Charite - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, p341. 3. Bindig U, Mauch H, Katzung W, Leonhardt J; TB-detection by the use of laser enabled ion mobility spectrometry. Annual report of the LMTB period 2002-2003, p21 (http://www.lmtb.de/publikation/jahresbericht_de.html\) 4. Bindig U, Müller G; Auf dem Weg zur elektronischen Nase: TBC-Detektion, Berliner Wissenschaftliche Gesellschaft (BWG) - Jahrbuch 2003, 201-211 (2004). 5. Poster presentation: 11. klinisch-mikrobiologisch-infektiologisches Symposium: Klinik, Diagnostik und Therapie bei aktuellen Infektionserregern (4-6.Dezember 2003) U.Bindig, W.Katzung, J.Leonhardt, H.Mauch, E.Rohde, G.Müller; Nachweis von Mycobakterien mittels IMS-Technologie. Patentanmeldung: DE 101 14 141.6 /Priorität 16. März 2001 U. Bindig, G. Müller, J. Leonhardt Gerät zum Nachweis von luftgetragener Kontamination durch Detektion von relevanten Molekülen oder Zellfragmenten in der durch Pyrolyse aufbereiteten Ausatemluft mittels Ionen-Drift-Sensoren. 1. Bindig U, Müller G, Katzung W, Leonhard J, Mauch H; Diagnostic of Tuberculosis using Ion Mobility Spectrometry. Proc. 9th International Symposium on Olfraction and Electronic Nose (ISOEN02), p.368-73 (2003). 2. Bindig U, Katzung W, Leonhardt J, Mauch H, Müller G; Ion mobility for the identification of mycobacteria. Annual report 2003 Charite - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, p341. 3. Bindig U, Mauch H, Katzung W, Leonhardt J; TB-detection by the use of laser enabled ion mobility spectrometry. Annual report of the LMTB period 2002-2003, p21 (http://www.lmtb.de/publikation/jahresbericht_de.html\) 4. Bindig U, Müller G; Auf dem Weg zur elektronischen Nase: TBC-Detektion, Berliner Wissenschaftliche Gesellschaft (BWG) - Jahrbuch 2003, 201-211 (2004). 5. Poster presentation: 11. klinisch-mikrobiologisch-infektiologisches Symposium: Klinik, Diagnostik und Therapie bei aktuellen Infektionserregern (4-6.Dezember 2003) U.Bindig, W.Katzung, J.Leonhardt, H.Mauch, E.Rohde, G.Müller; Nachweis von Mycobakterien mittels IMS-Technologie. Patentanmeldung: DE 101 14 141.6 /Priorität 16. März 2001 U. Bindig, G. Müller, J. Leonhardt Gerät zum Nachweis von luftgetragener Kontamination durch Detektion von relevanten Molekülen oder Zellfragmenten in der durch Pyrolyse aufbereiteten Ausatemluft mittels Ionen-Drift-Sensoren.
Projektskizze:

TBC-Detektion mit laserassistierter Ionen-Mobilitäts-Spektroskopie (IMS).pdf