Neue Perspektiven für die Krebschirurgie
Kopplung von Elektrochirurgie und Massenspektrometrie für die Echtzeitidentifikation von Tumorgewebe
Bei der Elektrochirurgie wird das Gewebe lokal mit einem hochfrequenten elektrischen Strom behandelt, um einen Schnitt zu führen, Gewebe abzutragen oder um Blutungen zu stillen. Das behandelte Gewebe wird dabei stark erhitzt und verdampft teilweise. Durch den elektrischen Strom entstehen dabei auch elektrisch geladene Moleküle. Diesen Vorgang macht sich das Team aus Wissenschaftlern von der Universität Gießen, der Budapester Firma Massprom, der Semmelweis-Universität sowie dem Nationalen Forschungsinstitut für Radiobiologie und Radiohygiene, ebenfalls Budapest, zu Nutze für ihre neue Methode „Rapid Evaporation Ionisation Mass Spectrometry“, abgekürzt als REIMS. Sie statteten ein elektrochirurgisches Instrument mit einer speziellen Pumpe aus, die die verdampfenden Zellbestandteile über einen Schlauch einsaugt und die geladenen Moleküle in ein Massenspektrometer einleitet.
Wie sich zeigte, werden vor allem Lipide, die Bestandteile von Zellmembranen, im Massenspektrometer registriert. „Unterschiedliche Gewebetypen zeigen charakteristische Unterschiede in ihrer Lipidzusammensetzung“, erläutert Takáts. „Auch Tumorgewebe unterscheidet sich von gesundem.“ Es gelang den Wissenschaftlern, einen speziellen Algorithmus zu entwickeln, mit dem sich Gewebetypen eindeutig identifizieren und unterscheiden lassen.
„Die Gewebeanalyse mit REIMS inklusive Datenauswertung benötigt nur Bruchteile von Sekunden“, sagt Takáts. „Während einer Operation erhielte der Chirurg somit praktisch Echtzeitinformationen über die Natur des Gewebes, das er gerade schneidet.“ Vor allem für die Krebschirurgie eröffnen sich neue Perspektiven: Die Methode hilft, den Tumor während des Eingriffs exakt zu lokalisieren und vom umgebenden gesunden Gewebe abzugrenzen. REIMS liefert zudem Informationen, ob sich das Karzinom noch im Anfangsstadium befindet oder schon fortgeschritten ist.
Originalveröffentlichung: Zoltán Takáts et al.; "In-vivo- und In-situ-Gewebeanalyse mit Ionisationsmassenspektrometrie unter schneller Verdampfung"; Angewandte Chemie 2009
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Themenwelt Massenspektrometrie
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