Laser-enabled mass spectroscopic tuberculosis diagnostics (LMTbD)


None or only insufficiently validated methods are available to quickly and specifically diagnose tuberculosis (TB). Such a low-cost, easy to use tool has to be implemented to the present system of TB-management (diagnostics /screening /prevention /therapy control). Experiments are based on the fact that the biochemical composition of micro-organisms differs depending on the cell type and species. In order to sensitively and specifically detect an TB infection, it is necessary to identify a specific profile/pattern based on volatile components, which correlate with the metabolic products of the micro-organism either qualitatively or quantitatively or both. Such volatile components from potential specimen materials shall be specifically generated by laser-induced fragmentation and pyrolysis using sapphire capillary tubes. From a small quantity of specimens a large volume of volatile compounds will be generated. These compounds are directly accessible to a safe selective detection by the extremely sensible ion mobility spectroscopy (IMS). The IMS-spectrometer will lead to drift spectra, the form of which is determined by the composition of the gaseous pyrolysis products. Software algorithm may extract selective marker in order to get a qualitative or quantitative analysis.
Keywords

Tuberkulose, Diagnostik, Ionenmobilitätsspektroskopie, Laserpyrolyse
Head of Project:

Univ. Prof. Dr. Gerhard Müller
Charité - Universitätsmedizin Berlin
Institute of Medical Physics and Laser Medicine CBF
Tel. +49 30 8445 4158
Fax +49 30 8445 1289
gerhard.mueller@charite.de
Begin/End of Project:

01/2003- 12/2005
Funded by:

World Health Organisation
Publications:

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.