Weitere Projekte und Forschungsgebiete
Forschungsgebiet: Bioanalytik
DFG-Projekte (1999-2002):
Veränderungen und Anpassungsprozesse von Tier- und Pflanzenpopulationen in agrarisch und forstlich genutzten Ökosystemen der Region Trier (B7)
Biodiversität in der Region Trier - Geschichte, Entwicklungstendenzen und Umweltmanagement (B10)
Organismen als Risikofaktoren in unterschiedlich genutzten Ökosystmen der Region Trier (B11)
Ziel des interdisziplinären, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und vom Land Rheinland-Pfalz geförderten Sonderforschungsbereichs "Umwelt und Region - Umweltanalyse und Umweltmanagement für eine Nachhaltige Entwicklung im ländlichen Raum" (SFB 522) der Universität Trier war es, aufbauend auf einer wissenschaftlich fundierten Umweltdiagnose eine Bewertung von Räumen und Flächennutzungsaktivitäten in der Region vorzunehmen, um auf dieser Grundlage die weitere Entwicklung von Umweltzuständen, Entwicklungsoptionen und Landnutzungsalternativen abschätzen zu können. Die beteiligten Disziplinen aus den Natur-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften verfolgten in enger, fachübergreifender Kooperation das Ziel, die ökologischen, ökonomischen und sozialen Probleme der Region zu bewerten, deren Ursachen im Bereich von Wirtschaft, Gesellschaft, Politik, Recht und Kultur aufzudecken und Strategien und Maßnahmen für eine nachhaltige Verbesserung der ökologischen, ökonomischen und sozialen Bedingungen anbieten zu können.
In den o. a. Teilprojekten des SFB 522 wurden Korrelationen zwischen genetischen Differenzierungs- und Anpassungsprozessen, verschiedenen Flächennutzungen, Naturfaktoren und der jeweiligen Entwicklungs- und Einwanderungs- Geschichte von Arten (z.B. Feld- und Waldmaus, Schnecken oder Regenwürmer) mittels DNA-analytischer Methoden (RAPD-PCR, DNA-Mikrosatelliten und DNA-Sequenzierung) aufgezeigt.
DFG-Projekt (2003-2006):
Einfluss von Naturfaktoren und Flächennutzungswandels auf die genetische Diversität xerothermer Tierarten in der Region Trier
In diesem Forschungsprojekt wurde mit Hilfe von bioanalytischen Methoden (Allozyme und DNA-Mikrosatelliten) untersucht, welche Auswirkung die fortschreitende Fragmentierung der Kalkmagerrasen (bedingt durch den Flächennutzungswandel) in der Region Trier auf die populationsgenetische Struktur von Xerothermarten (z.B. Tagfalter) besitzt.
Als Modellorganismen wurden hierfür ein Set von ökologisch unterschiedlichen Tagfalter und Widderchenarten ausgewählt, die im Hinblick auf bestimmte artspezifische Teilaspekte (beispielsweise genetische Differenzierung durch Temperaturgradienten, verminderter Genfluss aufgrund von Habitatfragmentierungen bzw. aufgrund unterschiedlicher Expansionspotentiale) untersucht wurden.
Als Modellorganismen wurden hierfür ein Set von ökologisch unterschiedlichen Tagfalter und Widderchenarten ausgewählt, die im Hinblick auf bestimmte artspezifische Teilaspekte (beispielsweise genetische Differenzierung durch Temperaturgradienten, verminderter Genfluss aufgrund von Habitatfragmentierungen bzw. aufgrund unterschiedlicher Expansionspotentiale) untersucht wurden.
Machbarkeitsstudie im Auftrag des Ministeriums für Umwelt des Saarlandes (2007-2008):
Entwicklung eines kostengünstigen routinemäßigen PCR-Verfahrens zur schnellen Bewertung der hygienischen Qualität von Oberflächengewässern
Bei der Überwachung von Wasser bzw. von Gewässern ist die mikrobielle Analytik von großer Bedeutung. Konventionelle mikrobiologische Kultivierungs-Verfahren benötigen üblicherweise mehrere Tage. Eine prozessbegleitende Detektion von pathogenen Keimen und eine darauf basierende Prozessteuerung oder gar eine online-Überwachung relevanter Medien ist auf dieser Basis nicht möglich. Als vielversprechende zeitsparende Alternative zu den etablierten (indirekten) mikrobiologischen Nachweisverfahren für Fäkalkeime in Oberflächengewässern wurden alternativ direkte Analysenverfahren (qPCR-Methode und FISH mit zeitverzögerter Fluoreszenz-Mikroskopie) getestet. Die vorliegenden Ergebnisse ergeben eine erfolgversprechende Grundlage für die Quantifizierung mittels qPCR von Enterokokken im direkten Vergleich zum klassischen mikrobiologischen Nachweisverfahren.
DFG-Projekt (2014-2017):
Neuartige massenspektrometrische Methoden für die Bestimmung metabolischer Vitamin D-Marker
Vitamin D-Mangel spielt eine wichtige Rolle bei Knochenerkrankungen, wird aber zunehmend auch mit anderen Krankheiten wie z.B. Krebs und chronischen Lebererkrankungen in Verbindung gebracht. Für die Bestimmung von Vitamin D gibt es zahlreiche klinische Assays, die aber im Hinblick auf Empfindlichkeit und Genauigkeit erhebliche Schwächen aufweisen. Heute setzt man daher zunehmend LC-MS/MS-Methoden ein, da diese Techniken zum einen unterschiedliche Vitamin D-Spezies unterscheiden können, und zum anderen höherere Empfindlichkeit und Selektivität liefern. Die Methodenentwicklung erfordert jedoch erhebliche Erfahrung, um die zahlreichen Fehlermöglichkeiten und inherenten Schwächen der Technik auszugleichen.
Das Ziel dieses Vorhabens war die Entwicklung neuartiger Analysetechniken, die gezielt die wichtigsten Schwachstellen umgehen. dazu wurden zwei komplementäre Ansätze gemacht: (1) Chemische Markierungswerkzeuge zur Erhöhung von Empfindlichkeit und Selektivität; (2) Anwendung der Differentiellen Ionenmobilitäts- und Massenspektrometrie (DMS-MS) zur Entfernung isobarer/isomerer Störungen. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden neuartige isotopenkodierte Markierungswerkzeuge für die LC-MS/MS entwickeln, mit denen sich z.B. zeitabhängige Veränderungen der Vitamin D-Metaboliten-Konzentration im Verlauf einer Supplementationsstudie erfassen oder verschiedene Krankheitszustände vergleichen lassen. Des weiteren sollen metallkodierte Label unter Einsatz eines Chelat/Lanthanid-Komplexes entwickelt werden, die sich mit extrem hoher Empfindlichkeit durch ICP-MS messen lassen.
