MALDI-TOF Massenspektrometrie zur Charakterisierung von Kontaminationen durch Bakterien, Hefen und Pilze Dr. Charlotte Sager MVZ Dr. Stein und Kollegen Mönchengladbach
Was ist die MALDI-TOF Massenspektometrie? Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry Moderne Adaption der altbewährten Massenspektrometrie physikalsiche Methode zur Massenbestimmung von chemischen Verbindungen Analyse komplexer Biomoleküle seit 1990er Jahren möglich Chrakterisierung von DNA, Peptiden, Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden Fingerprinting-Methode zur Identifizierung von Mikroorganismen bis zur Spezies 2002 Nobelpreis für Chemie an K. Tanaka
Identifizierung von Mikroorganismen Ja, aber wie genau? Ausgangsmaterial sind Einzelkolonien, d.h. ganze Zellen Auftragen der Proben auf speziellen Probenträger Überschichten der Proben mit sog. Matrixlösung für die Messung
Einbringen der Probenplatte in das Massenspektrometer Start der Messung nach Geräteeinstellung besonders kurze Analysenzeit: ca. 1 2 Minuten Hoher Durchsatz möglich: 4 x 48 Positionen
MALDI-TOF Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry
Das Massenspektrum Detektion der unterschiedlich fragmentierten Ionen am Detektor anhand unterschiedlicher Flugzeiten Je komplexer das Molekül, desto komplexer das Massenspektrum Massenspektrum von E. coli
Fingerprinting-Methode Spezies lassen sich durch unterschiedliche Massensignale unterscheiden Jede Spezies weist für sie spezifische Signale im Massenspektrum auf
Identifizierung von Mikroorganismen Gemessene Rohspektren werden einer automatisierten Datenanalyse unterzogen Vergleich gemessener Spektren mit einer Referenzdatenbank Ausgabe des Identifizierungsergebnisses auf Speziesebene mit Bewertung
Probenbearbeitung und Durchführung Auftragen der Proben MALDI-TOF MS automatisiert Datenanalyse der Rohspektren Vergleich mit Referenzdatenbank Generierung der Befunde Ergebnisübermittlung Interpretation der Ergebnisse Identifizierung der Mikroorganismen
Probenbearbeitung und Durchführung Probenbearbeitung und Ergebnisübermittlung am Eingangstag (per e-mail und separat per Post) manuelle Überprüfung jedes Analysenergebnisses; ggf. wird Messung wiederholt Bei differenten oder nicht eindeutigen Ergebnissen wird eine DNA-Sequenzierung durchgeführt (zeitaufwendiger) Stetige Erweiterung der Referenzdaten mit neuen Spezies
Probeneingang Auftragen der Proben MALDI-TOF MS automatisiert Datenanalyse der Rohspektren Generierung der Befunde Ergebnisübermittlung Interpretation der Ergebnisse Vergleich mit Referenzdatenbank Identifizierung der Mikroorganismen
Probeneingang auf Agarplatten kultivierte Bakterien, Hefen oder Pilze Reinkulturen und nicht überwachsen; ansonsten Subkultivierung notwendig klar beschriftet und mit Barcode (auf Anfrage kostenlos) Analysenvordruck fürs Bierlabor ausfüllen (auf Anfrage kostenlos) Probenversand per Post: Vorsicht!!!! Agarplatten mit Klebeband umschließen Agarplatten in seperate Tüte oder andere Verpackung einpacken ausreichend Füllmaterial verwenden