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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-04-01 - 2021-03-31

Das Projekt „Erneuerbare turbulente Flusschromatographie für Exposomics“ wird von Dr. David J. Cocovi-Solberg an der BOKU Wien unter der Betreuung von Assoz. Prof. Dr. Stephan Hann durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwickelung von neuen Systemen zur Realisierung von automatisierten Analysen im Bereich von Studien zum „Exposom“. Während in der klassischen Umweltanalytik die Ermittlung der Konzentration einzelner Substanzen in verschiedenen Umweltkompartimenten im Vordergrund steht, beschäftigt sich die Exposom-Analytik mit der Untersuchung der möglichen toxischen oder gesundheitsschädigenden Auswirkung aller auf den Menschen einwirkenden Umwelteinflüsse und Substanzen. Exposom-Studien stellen eine große Herausforderung dar und sind sehr komplex, da viele verschiedene Stoffe mit teilweise sehr geringen Konzentrationen („part per billion-levels“) in einer Vielzahl von Proben untersucht werden müssen. Die Massenspektrometrie ist die Methode der Wahl für solche Studien, wobei ein Nachteil bei der geringen Robustheit dieser Systeme bezüglich Proben mit hohem Matrixgehalten besteht. Als Folge müssen die Proben in mehreren Aufarbeitungsschritten vorbereitet werden. Dies ist mit einem hohen Zeitaufwand und einem hohen Verbrauch von Chemikalien verbunden, muss aber zur Abtrennung von Probenbestanteilen durchgeführt werden, um richtige Ergebnissen zu erzielen und die hohe Performance und lange Lebensdauer der Geräte zu gewährleisten. Zur Verbesserung dieser Situation werden im Projekt an der BOKU unter der Nutzung von speziellen Ventilen, Pumpen und 3D-gedruckten Komponenten neue Systeme entwickelt, welche eine vollautomatisierte Probenvorbereitung ermöglichen, bei der störende Probenbestandteile abgetrennt und eine empfindliche Bestimmung der Zielanalyten ermöglicht wird. Das Herz dieser Systeme besteht aus der sogenannten turbulenten Flusschromatographie (TFC), einer schon länger bekannten Methode, welche auf den Vorteilen eines turbulenten Flussregimes im Zusammenhang mit partikulären Festphasen besteht, aber nie im Kontext Exposom angewandt worden ist. Mit Hilfe der heutigen technischen Möglichkeiten (IT-Lösungen, 3D-Druck, neue Materialien) wird im vorliegenden Projekt das Konzept TFC neu entwickelt und implementiert werden. Das neue System wird komplexe Probenvorbereitungsschritte in automatisierter Form, ohne dass manuelle Eingriffe notwendig sind, durchführen und die genaue Analyse einer Vielzahl von Substanzen ermöglichen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-12-05 - 2021-12-04

Obwohl die Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie in Verbindung mit "all-ions" basierten QTOFMS Analysenstrategien eine sehr leistungsstarke Analytik ermöglicht, treten im Bereich Metabolomics immer wieder schwierige Fragestellungen und Matrices auf, welche auch für diese Methode eine große Herausforderung darstellen. In diesem Zusammenhang bietet der Einsatz der driftzeitgesteuerten „breitband“ Precursorauswahl mit nachfolgender Fragmentierung eine wertvolle Alternative. Bei diesem workflow kann die angewandte Kollisionsenergie mit der Driftzeit der Metaboliten korreliert werden. Die Technologie hat ein hohes Potential, wurde aber noch nicht für wichtige Zielanalyten oder Matrices getestet. Im vorliegenden Projekt werden die Parameter und der datamining workflow für die Kombination der Breitband-Quadrupol-Isolierung mit der Ionenmobilität optimiert und für die Identifizierung und Quantifizierung von Metaboliten in schwierigen biologischen Proben und Umweltproben vorbereitet.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-10-01 - 2020-09-30

Aale sind eine gefährdete Spezies, deren Migrationsverhalten nur wenig verstanden ist. In diesem Forschungsprojekt wird die Analyse von Aalotolithen und Aal-Weichgeweben mittels (LA) -ICP-SFMS und (LA) -MC ICP-MS für die Multielement Fingerabdrücke (Li, Ba, Mg, B, Fe, Zn, Sr, Ca , Mn, Zr, Pb, U, S) und 87Sr / 86Sr-Daten verwendet. Aale verschiedener Provenienz werden im Rahmen dieses Projektes untersucht. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Glasaal, der den jugendlichen Status des Fisches darstellt. Da die Proben äußerst anspruchsvoll sind, werden bestehende analytische Protokolle weiterentwickelt und für die jeweilige Forschungsfrage optimiert. Die zu entwickelnde Datenbank wird mit Wasserdaten verglichen, um die Migration und die Provenienz der untersuchten Fischproben zu rekonstruieren.

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