Beispiele

Bei der sogenannten "Intact-Cell-MALDI-TOF mass spectrometry" (ICM-MS) charakterisiert man z.B. Mikroorganismen durch Massenspektren, die von den kompletten Zellen aufgenommen werden. In diesem Beispiel handelt es sich bei den Proben um Streptokokken von 8 verschiedenen Spezies aus 23 verschiedenen Strains. Diese Streptokokken sind wichtige Bestandteile der menschlichen Mundflora. Zu ihnen gehören auch die "Streptokokki mutans", die bei der Entstehung der Karies eine wesentliche Rolle spielen. Aus den Massenspektren dieser Proben gewinnt die unten genannte Arbeit einige hoch interessante Ergebnisse.

Mit PATTERN EXPERT airspect können Sie selbst zwei etwas andere Fragestellungen analysieren: Für die Zuordnung der einzelnen Spektren zum richtigen Strain der jeweiligen Probe ergibt sich (in der sogenannten "External Cross Validation") eine Klassifikationsgenauigkeit von 90,8%. Die Zuordnung zur richtigen Spezies gelingt sogar mit 97,8%.

Sie finden hier (ca. 23 MB) eine "airspect Wissensbasis" mit diesen Spektren, die Sie direkt in die Software importieren können.

Literatur:

• Rupf S, Breitung K, Schellenberger W, Merte K, Kneist S, Eschrich K: Differentiation of mutans streptococci by intact cell matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Oral Microbiol Immunol 2005: 20: 267-273.

Die Klassifikation von Massenspektren von Blutserumproben von Frauen zur Diagnose von Eierstockkrebs könnte ein vielversprechendes Verfahren zu dessen Früherkennung sein. Die Reproduzierbarkeit und Auswertung dieser Daten ist jedoch nicht ganz einfach, wie sich auch in der Literatur zeigt.

Mit PATTERN EXPERT airspect können diese Rechnungen nachvollzogen werden. Die Spektren vom "NCI and FDA Clinical Proteomics Program" erhalten Sie hier.

Literatur:

• Baggerly Keith A., Morrisa Jeffrey S., Edmonson Sarah R, and Coombes Kevin R.: Signal in Noise: Can Experimental Bias Explain Some Results of Serum Proteomics Tests for Ovarian Cancer?

• Petricoin EF, Ardekani AM, Hitt BA, Levine PJ, Fusaro VA, Steinberg SM, et al.: Use of proteomic patterns in serum to identify ovarian cancer. Lancet 2002;359(9306):572 - 7.

Ebenso könnte die Klassifikation von Massenspektren von Blutserumproben von Männern zur Diagnose von Prostata-Krebs ein leistungsfähiges Verfahren zu dessen Früherkennung werden. In dem vorliegenden Beispiel wird gezeigt, dass die Differenzierung in die verschiedenen Graduierungen des Krebsstadiums möglich ist.

Mit PATTERN EXPERT airspect können diese Rechnungen nachvollzogen werden. Die Spektren vom "NCI and FDA Clinical Proteomics Program" erhalten Sie hier.

Literatur:

• Petricoin, E. F., 3rd, Ornstein, D. K., Paweletz, C. P., Ardekani, A., Hackett,P. S., Hitt, B. A., Velassco, A., Trucco, C., Wiegand, L., Wood, K., Simone, C. B., Levine, P. J., Linehan, W. M., Emmert-Buck, M. R., Steinberg, S. M., Kohn, E. C., and Liotta, L. A. (2002) Serum proteomic patterns for detection of prostate cancer. J. Natl. Cancer Inst. 94, 1576 - 1578.

• Wright Michael E., Han David K. , and Aebersold Ruedi (2005) Mass Spectrometry-based Expression Profiling of Clinical Prostate Cancer Molecular & Cellular Proteomics 4:545 - 554.

Mittels Ionenmobilitätsspektrometrie und PATTERN EXPERT airspect ist die Identifikation unterschiedlicher Kaffeesorten anhand des "Duftaromas" möglich.

Gemessen wurden die Spektren (je 3 Messungen) von 9 Kaffeesorten von 6 Herstellern. Es sollen also 9 Klassen mit je 3 Beispielspektren unterschieden werden. In einer "Externen Kreuzvalidierung" wurde eine Trefferquote von 81,8% ermittelt. Verwechslungen traten nur zwischen Kaffeesorten ein und desselben Herstellers auf!

Obwohl im allgemeinen deutlich mehr Spektren pro Klasse erforderlich sind, um ein zuverlässiges Klassifikationssystem aufzubauen, als in diesem Demonstrationsbeispiel enthalten sind, erhält man hier mit sehr wenig Aufwand bereits recht gute Ergebnisse.

Die Messungen wurden mit einem Ionenmobilitätsspektrometer der Firma G.A.S. Dortmund (s.a.) durchgeführt. IMS ist ein preiswertes und effizientes Verfahren zur Analyse von Gasen, Gerüchen, Duftaromen usw.

Die Spektren können Sie hier erhalten.