Universität Wien
Wien
Kurzbeschreibung
Hochauflösendes, hochsensitives Massenspektrometer zur Element- und Isotopenanalyse (bis zu 7 Massen gleichzeitig, bildgebendes Verfahren) von festen, ultra-hochvakuum kompatiblen Proben mit einer lateralen Auflösung von bis zu 35-50 nm. https://en.wikipedia.org/wiki/Nanoscale_secondary_ion_mass_spectrometry; http://www.cameca.com/instruments-for-research/nanosims.aspx
Ansprechperson
Prof. Dr. Dr. h.c. Michael Wagner / Arno Schintlmeister
Research Services
Im breiten Spektrum der topochemischen Analysemethoden wird der Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) vor allem hinsichtlich der erzielbaren Ortsauflösung und Sensitivität ein großes Potential zugeschrieben. 2010 wurde an der Großgeräteeinrichtung für Isotopenforschung der Universität Wien ein hochentwickeltes, dynamisches SIMS - Gerät (‘NanoSIMS’) installiert, welches speziell für die (Spuren)element- und hochpräzise Isotopenanalytik mit höchster Ortsauflösung ausgelegt ist. Die laterale Auflösung ist durch den Durchmesser des Primärionenstrahls bestimmt, welcher für O- bzw. Cs+ Ionen bis zu 200 nm bzw. 35-50 nm verfeinert werden kann. Eine hocheffiziente Ionenextraktion und die Formung eines rechteckigen Strahlprofils ermöglichen die Separation der Sekundärionen mit höchster Massenauflösung bei gleichzeitig hoher Transmission. Das doppelfokussierende Sektorfeld - Massenspektrometer ist mit einem Multikollektor ausgestattet, mit dem sich bis zu 7 verschiedenen Sekundärionenspezies parallel detektieren lassen.
Forschungsschwerpunkte:
• Bestimmung von stabilen Isotopen von H, O, C, N, S, Fe in Biomasse mit subzellulärer Ortsauflösung
• Parallelbestimmung von metabolischer Aktivität und phylogenetischer Identität von mikrobiellen Spezies in medizinischen Proben und Umweltproben (in Kombination mit Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung)
• Bestimmung der Wirkstoffverteilung von metallbasierenden Chemotherapeutika in menschlichen Krebszellen
Weitere Anwendungsfelder:
• Materialwissenschaften, Geologie
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
High sensitivity elemental and isotope analysis at nanometer-scale spatial resolution
Gorka, Stefan, et al. "Rapid transfer of plant photosynthates to soil bacteria via ectomycorrhizal hyphae and its interaction with nitrogen availability." Frontiers in microbiology 10 (2019): 168
Zumstein, Michael Thomas, et al. "Biodegradation of synthetic polymers in soils: Tracking carbon into CO2 and microbial biomass." Science advances 4.7 (2018): eaas9024
Volland, Jean-Marie, et al. "NanoSIMS and tissue autoradiography reveal symbiont carbon fixation and organic carbon transfer to giant ciliate host." The ISME journal 12.3 (2018): 714-727
Legin, Anton A., et al. "2016 Multi-scale imaging of anticancer platinum (IV) compounds in murine tumor and kidney." Chemical Science 7.5 (2016): 3052-3061
Ralls, Matthew W., et al. "Bacterial nutrient foraging in a mouse model of enteral nutrient deprivation: insight into the gut origin of sepsis." American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 311.4 (2016): G734-G743
Berry, David, et al. "Tracking heavy water (D2O) incorporation for identifying and sorting active microbial cells." Proceedings of the National Academy of Sciences 112.2 (2015): E194-E203.
Eichorst, Stephanie A., et al. "Advancements in the application of NanoSIMS and Raman microspectroscopy to investigate the activity of microbial cells in soils." FEMS microbiology ecology 91.10 (2015): fiv106.
Woebken, Dagmar, et al. "Revisiting N2 fixation in Guerrero Negro intertidal microbial mats with a functional single-cell approach." The ISME journal 9.2 (2015): 485-496.
Koch, Hanna, et al. "Growth of nitrite-oxidizing bacteria by aerobic hydrogen oxidation." Science 345.6200 (2014): 1052-1054.
Legin, Anton A., et al. "NanoSIMS combined with fluorescence microscopy as a tool for subcellular imaging of isotopically labeled platinum-based anticancer drugs." Chemical Science 5.8 (2014): 3135-3143.
Pernice, Mathieu, et al. "A nanoscale secondary ion mass spectrometry study of dinoflagellate functional diversity in reef‐building corals." Environmental microbiology (2014).
Probst, Alexander J., et al. "Biology of a widespread uncultivated archaeon that contributes to carbon fixation in the subsurface." Nature communications 5 (2014): 5497
Berry, David, et al. "Host-compound foraging by intestinal microbiota revealed by single-cell stable isotope probing." Proceedings of the National Academy of Sciences 110.12 (2013): 4720-4725.
Tourna, Maria, et al. "Nitrososphaera viennensis, an ammonia oxidizing archaeon from soil." Proceedings of the National Academy of Sciences 108.20 (2011): 8420-8425.